淺談乙烯裂解氣壓縮機軸承溫度高的分析及解決方法

2022-09-29 04:16:22李華兵

中國設備工程 2022年18期

李華兵

（中國石油廣東石化公司化工生產一部，廣東揭陽 515200）

1 機組概況

乙烯裝置裂解氣壓縮機，位號3100-K-3001，產品型號DMCL1404（LP）+2MCL1404（MP）+2MCL1207（HP），離心壓縮機產品代號H2982。裂解氣壓縮機3缸5段15級。壓縮機低壓缸、中壓缸、高壓缸驅動端和非驅動端徑向軸承溫度為115℃高報，125℃聯鎖停機。壓縮機低壓缸、中壓缸、高壓缸推力軸承正瓦、副瓦溫度為115℃高報，125℃聯鎖停機。壓縮機低壓缸、中壓缸、高壓缸軸振動88.9μm聯鎖停機，壓縮機低壓缸、中壓缸、高壓缸軸位移±0.7mm聯鎖停機，試車方案要求控制≤0.5mm。

CASE 1 NORMAL：工作轉速為3826rpm，CASE 1 RATED：3910rpm。最大連續轉速為4106rpm，跳閘轉速為4517rpm。一階臨界轉速：低壓缸1687rpm、中壓缸1837rpm、高壓缸2003rpm。二階臨界轉速：低壓缸6739rpm、中壓缸6013rpm、高壓缸7976rpm。

2 初次試車過程問題

2021年5月，壓縮機在沈鼓初次進行機械試運轉試驗，監控畫面如圖1所示，監控畫面中從左往右依次為高壓缸、低壓缸、中壓缸，潤滑油供油溫度45℃。

圖1 監控畫面

（1）15:25分，壓縮機開始從0轉速開始升速。

（2）15:58分，壓縮機轉速重新升至3912 rpm時，設備數據如表1所示。

表1 3912 rpm時設備數據

通過試車，發現中、低壓缸徑向、推力軸承溫度偏高，不滿足技術協議中機械試車溫度不大于95℃的要求。

3 問題分析

3.1 能否增大進油量來實現降溫

試車過程中的進油量為175L/min，壓力為0.16Mpa，軸承溫度超標，當把低壓缸前后徑向軸承的潤滑油支路流量升至240L/min，壓力升至0.2Mpa時，軸承溫度有一定的下降?？紤]能否增大進油量降溫，但是一旦再增大進油量降溫，低壓缸支撐軸承油量升至240L/min以上，油站的油冷卻器基本沒有余量。所以不能增加油量降溫。

一直以來杭汽汽輪機潤滑油耗量較大，不考慮汽輪機正常控制油和瞬時控制器，僅僅其潤滑油耗油量是裂解氣壓縮機3個缸原設計耗油總量的1.435倍，如果想彌補油站能力，需要減小汽輪耗油，適當提高汽輪機的運行溫度至80℃左右。

綜合考慮油泵能力、油站油冷卻器余量，增大進油量降溫的方法不可行。

3.2 能否降低潤滑油入口溫度來降低軸承溫度

從油站設計考慮，1220L壓縮機油量，其他耗油量（汽輪機潤滑油，正常調節油，瞬時調節油）均不變的情況下，33℃進水，45℃供油，這個時候油冷余量3%，可不考慮44℃及以下供油，因為機組試車檢測的回油溫度數據是接近60℃，油冷還有余量。如果回油溫度是65℃的話（設計是按照65℃回油進行設計），油冷需要雙開，當水溫不考慮極端33℃的話，比如春秋或者冬天，進水溫度低于33℃，油冷大概率沒問題。關于降低潤滑油供油溫度，比如降至40℃潤滑油溫度：如果要求機組供油溫度40℃，那冷卻水進水溫度需要調整到不得高于29℃，這樣油冷余量能有2%，如果進水溫度超過29℃就沒有余量，所以通過降低潤滑油入口溫度來降低軸承溫度不可行。

3.3 軸承溫度高的原因

（1）軸瓦存在異常摩擦，產生了大量的熱量。

（2）軸與軸瓦間隙過小，導致進入油量不足、撤熱量不足。

（3）潤滑油油質變差，潤滑效果變差，引起油溫上升。

（4）潤滑油供油量不足，導致撤熱能力不足。

經過對中、低壓缸支撐缸支撐間隙及推力間隙、軸承壓蓋過盈量進行檢查，檢查數據在設計范圍內。仔細檢查軸瓦和軸，沒有發現異常的碰磨痕跡，軸與軸瓦的接觸面積和位置都在正常范圍內，所以可以排除軸瓦存在異常摩擦。同時，對潤滑油系統進行多點采樣分析，分析結果顯示：機械雜質為0，水分為0，運動粘度平均值為45.2mm2/s，結果合格。拆檢潤滑油油濾器，也未發現異常。如果系統供油不足或潤滑油變質，則其他軸瓦溫度也會高于正常值，而汽輪機、高壓缸軸瓦溫度是正常的，所以可以排除此原因。最終分析認為是進入油量不足、撤熱量不足。