趙 飛,錢(qián) 浩,張 沖
(塔里木油田塔西南勘探開(kāi)發(fā)公司煉油化工廠,新疆澤普 844804)
塔里木油田塔西南勘探開(kāi)發(fā)公司化肥廠(以下簡(jiǎn)稱化肥廠)合成氨裝置2001年投產(chǎn),至今已運(yùn)行16a多,設(shè)備性能逐漸劣化,現(xiàn)場(chǎng)“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象逐漸增多,其中,運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備尤其是大機(jī)組的潤(rùn)滑油滲漏/泄漏現(xiàn)象普遍存在,且這些運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備潤(rùn)滑油滲漏/泄漏點(diǎn)多面廣,既嚴(yán)重影響系統(tǒng)的安全運(yùn)行,又污染環(huán)境,必須予以治理。而正確處理和防治運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備潤(rùn)滑油滲漏/泄漏問(wèn)題,對(duì)保證運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的安全、綠色運(yùn)行,提升企業(yè)清潔生產(chǎn)形象等具有重要的意義。通過(guò)近年來(lái)不間斷的治理,目前化肥廠運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備潤(rùn)滑油滲漏/泄漏現(xiàn)象明顯減少,取得了良好的效果。
(1)浪費(fèi)潤(rùn)滑油和污染現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境:運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備潤(rùn)滑油滲漏/泄漏不僅造成潤(rùn)滑油浪費(fèi),而且污染現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,產(chǎn)生含油廢棄物污染,危及安全生產(chǎn)。
(2)運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備故障/事故:漏油可能造成運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備因潤(rùn)滑不良導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)部件磨損加劇,影響其使用壽命,導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備故障,甚至引發(fā)事故。
(3)危及安全生產(chǎn):壓縮機(jī)/汽輪機(jī)潤(rùn)滑油滲漏/泄漏會(huì)埋下嚴(yán)重的火災(zāi)隱患,因?yàn)槠涓左w外部及管線溫度較高,油液遇高溫輕則冒黑煙、重則引發(fā)大火,后果嚴(yán)重。
現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備種類多、結(jié)構(gòu)各異,潤(rùn)滑油滲漏/泄漏原因復(fù)雜多樣,總的來(lái)講主要有如下幾大類:①運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理;②加工制造質(zhì)量不良;③ 維護(hù)檢修/安裝不到位;④ 潤(rùn)滑密封裝置損傷;⑤管理不善或使用/操作不當(dāng)?shù)取@纾河凸芙宇^的滲漏,多是安裝不到位造成的錐管螺紋或密封面損傷所致;油壓過(guò)高、管線振動(dòng),會(huì)造成油管接頭松動(dòng)、焊縫破裂或油封損壞;回油管不暢或憋壓、油箱油位過(guò)高等,會(huì)造成油封漏油;墊片/密封圈等老化失效也會(huì)引起泄漏;軸承箱/聯(lián)軸器結(jié)合面處的滲漏,多是設(shè)計(jì)不合理、制造精度差、裝配不良所致;油箱等容器滲漏,多是鑄造/焊接時(shí)產(chǎn)生的氣孔、砂眼、裂紋所致;大型機(jī)組油封泄漏則基本上是油封齒磨損或油封密封氣管線堵塞而造成;密封件材質(zhì)/規(guī)格不合適、密封膠使用不規(guī)范、墊片選擇不當(dāng)、儀表接管設(shè)計(jì)不合理等都會(huì)造成密封效果差,從而導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備潤(rùn)滑油滲漏/泄漏。
針對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備潤(rùn)滑油滲漏/泄漏問(wèn)題,2014年起化肥廠成立了專項(xiàng)攻關(guān)組,結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)狀況,對(duì)存在的漏點(diǎn)予以全面排查與統(tǒng)計(jì),摸清情況,逐項(xiàng)分析,并制定有針對(duì)性的治理措施,長(zhǎng)期堅(jiān)持治漏工作,力求做到科學(xué)管理。
(1)油封老化失效:合成氣壓縮機(jī)組汽輪機(jī) (103-JT)盤(pán)車(chē)器盤(pán)車(chē)蝸桿骨架油封長(zhǎng)期處于高溫環(huán)境下,出現(xiàn)老化現(xiàn)象,失去彈性而漏油。其對(duì)策為:對(duì)合成氣壓縮機(jī)組汽輪機(jī) (103-JT)盤(pán)車(chē)器盤(pán)車(chē)蝸桿骨架油封進(jìn)行更換,其規(guī)格為φ50mm (內(nèi)徑)/φ75mm (外徑) ×12mm(高度)。
(2)密封圈老化失效:引風(fēng)機(jī)/氨壓縮機(jī)(105-J)油冷器切換閥桿兩端漏油后,對(duì)O型圈進(jìn)行了更換;氨壓縮機(jī)組汽輪機(jī) (105-JT)動(dòng)力油管球閥填料漏油后,更換了四氟V環(huán)填料。
(3)密封墊片損壞:空氣壓縮機(jī)組汽輪機(jī)(101-JT)潤(rùn)滑油供油管道上法蘭密封墊片損壞導(dǎo)致長(zhǎng)期漏油,將其基礎(chǔ)鋼板用氣焊割開(kāi)更換墊片;將供油管線所有連接法蘭石棉板墊片逐步更換為纏繞墊。
(4)軟管老化破裂:注氨泵 (120-J)曲軸箱內(nèi)部軸承供油管——聚乙烯塑料管老化破裂,造成上部軸承供油量減少,軸承磨損。其對(duì)策為:定期檢查,更換為合適材質(zhì)的軟管。
3.2.1 更換空氣壓縮機(jī)聯(lián)軸器防護(hù)罩
空氣壓縮機(jī) (101-J)聯(lián)軸器防護(hù)罩為水平剖分全平面密封結(jié)構(gòu),厚度約5mm,強(qiáng)度較差(鋁材質(zhì)),運(yùn)行期間一直存在泄漏,經(jīng)過(guò)多次拆裝后,防護(hù)罩變形和密封面損傷較嚴(yán)重。2016年檢修期間,對(duì)101-J聯(lián)軸器防護(hù)罩進(jìn)行了更換,新防護(hù)罩密封面寬度加寬,自帶緊固螺栓,整體強(qiáng)度較好,避免了防護(hù)罩漏油。
3.2.2 一段爐鼓風(fēng)機(jī)軸端潤(rùn)滑油泄漏之對(duì)策
一段爐鼓風(fēng)機(jī)軸承箱軸端潤(rùn)滑油泄漏嚴(yán)重,需不定期地向軸承箱補(bǔ)加潤(rùn)滑油,潤(rùn)滑油消耗量大,設(shè)備基礎(chǔ)及周邊地面上油污多。經(jīng)分析,一段爐鼓風(fēng)機(jī)軸承箱軸端潤(rùn)滑油泄漏嚴(yán)重主要由以下幾方面原因造成:①軸承箱為水平剖分式結(jié)構(gòu),軸端填料密封屬于接觸式密封,自身需要一定的潤(rùn)滑,不能保證一滴不漏,且填料壓太緊易出現(xiàn)發(fā)熱、冒煙等不良后果;②軸與填料長(zhǎng)期摩擦,接觸部位存在磨損/腐蝕、表面出現(xiàn)小坑等缺陷,影響填料的密封效果;③填料函設(shè)計(jì)深度太小,只能裝一道填料 (20mm×18mm浸油石墨盤(pán)根),密封效果有限。因此,如何阻止?jié)櫥脱剌S頸軸向泄漏是解決軸承箱漏油的關(guān)鍵。為此,設(shè)計(jì)了以下3套解決方案,通過(guò)比選,確定了實(shí)施方案。
3.2.2.1 方案一
延長(zhǎng)填料函軸向長(zhǎng)度,增加一道填料,以減少泄漏。但現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量發(fā)現(xiàn),由于最西側(cè)軸承座填料函與風(fēng)機(jī)殼體位置比較近,軸向只有15cm的距離,在該處填料函端面鉆孔無(wú)法實(shí)現(xiàn),需要拆掉整個(gè)風(fēng)機(jī)葉片罩殼,工作量很大,且增加一道填料后只能減少泄漏,無(wú)法根治。
3.2.2.2 方案二
采用填料+迷宮密封型式 (即在軸承箱內(nèi)部增設(shè)迷宮密封)。經(jīng)與密封廠家交流和查閱相關(guān)資料后發(fā)現(xiàn),本方案存在不妥之處:一是一段爐鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速太低 (850r/min左右),低轉(zhuǎn)速下迷宮密封節(jié)流效應(yīng)有限,密封效果不佳;二是自行設(shè)計(jì)的迷宮密封,每套需約3500元,4套共計(jì)1.4萬(wàn)元,成本偏高。
3.2.2.3 方案三
采用擋油環(huán)+填料密封型式。自行設(shè)計(jì)硬四氟材料擋油環(huán),為水平剖分式結(jié)構(gòu),擋油環(huán)內(nèi)徑與軸接觸部位車(chē)削寬10mm、深5mm的密封槽,密封槽內(nèi)填充軟四氟密封帶,確保與軸嚴(yán)密切合。
經(jīng)過(guò)論證、咨詢廠家、費(fèi)用測(cè)算及對(duì)實(shí)施難度等予以評(píng)估后,最終選定第3套方案。理由為:擋油環(huán)設(shè)計(jì)成水平剖分式結(jié)構(gòu),便于安裝和檢修,費(fèi)用也少;擋油環(huán)安裝在盡量靠近軸承箱內(nèi)壁且靠近填料部位,一方面可減少擋油環(huán)自身甩起的油,另一方面甩起的油到達(dá)靠近最外側(cè)軸時(shí)能量小而便于阻擋。方案三實(shí)施以后,有效地杜絕了一段爐鼓風(fēng)機(jī)軸端漏油問(wèn)題,改善了現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。
針對(duì)油管接頭滲漏問(wèn)題,據(jù)其連接方式,采用密封面及螺紋修復(fù)、更換連接頭、改變密封結(jié)構(gòu)以減少密封點(diǎn)數(shù)量等方法予以解決,具體如下。
(1)錐管螺紋連接接頭滲漏。對(duì)機(jī)組油站系統(tǒng)油過(guò)濾器、油冷器均壓管線活接頭等損傷的密封螺紋進(jìn)行檢查、修復(fù)或更換;制作直管和管線上的螺紋絲扣連接,減少泄漏點(diǎn),消除漏油。
(2)球面 (錐面)密封接頭。球面 (錐面)密封接頭通常使用在機(jī)組油壓較高的場(chǎng)合 (機(jī)組動(dòng)力油管線、主蒸汽速關(guān)閥、抽汽速關(guān)閥、盤(pán)車(chē)器、油冷器等油管線),由于雜質(zhì)進(jìn)入或過(guò)度的緊固力,造成密封面損傷,密封失效而漏油。其對(duì)策為:對(duì)密封面進(jìn)行光刀、研磨處理,安裝前清理干凈結(jié)合面,保證密封面接觸良好。
(3)機(jī)組油系統(tǒng)皮囊式蓄能器進(jìn)油閥體座絲扣滲漏。機(jī)組油系統(tǒng)皮囊式蓄能器進(jìn)油閥體座絲扣滲漏主要由以下幾方面原因造成:①由于蓄能器殼體與進(jìn)油閥座之間只有一道密封 (皮碗密封墊圈+O型圈),密封墊稍有損傷就會(huì)導(dǎo)致泄漏;②每次蓄能器更換皮囊時(shí),閥體座鎖母在沖鑿過(guò)程中閥座絲扣可能受損,鎖母不能鎖緊到位造成皮碗密封件與筒體壁貼合不嚴(yán)密;③檢修過(guò)程清潔工作不到位,雜質(zhì)進(jìn)入密封部位。之前的處理措施基本上是將閥體絲扣與蓄能器殼體處進(jìn)行密封焊處理,需拆卸時(shí)再將焊口磨開(kāi),費(fèi)時(shí)費(fèi)力?,F(xiàn)通過(guò)改造,在閥體外絲扣最上部加工一密封槽,增加一道 “O型圈+背環(huán)”與蓄能器殼體內(nèi)壁進(jìn)行密封,改造后有效解決了機(jī)組油系統(tǒng)皮囊式蓄能器進(jìn)油閥體座絲扣滲漏的問(wèn)題。
軸/活塞桿等運(yùn)動(dòng)部件與油封長(zhǎng)期摩擦,造成接觸部位直徑減小、接觸面損傷,密封不良而導(dǎo)致漏油。其對(duì)策為:對(duì)接觸部位軸徑進(jìn)行修理,改造密封結(jié)構(gòu) (選用內(nèi)徑小的油封)以確保與軸配合緊密。例如:注氨泵 (120-J)曲軸箱主軸油封磨損,將軸徑稍微車(chē)削加工,并按照標(biāo)準(zhǔn)尺寸選擇合適的骨架油封,可解決其滲漏;空氣壓縮機(jī)組汽輪機(jī) (101-JT)和氨壓縮機(jī)組汽輪機(jī)(105-JT)抽汽速關(guān)閥是機(jī)組隨機(jī)設(shè)備,屬進(jìn)口件,活塞桿長(zhǎng)期使用后磨損,密封失效,測(cè)量后按軸徑實(shí)際尺寸加工四氟乙烯V環(huán)密封件(φ19.95mm×φ30.05mm),可解決其失效問(wèn)題。
(1)生產(chǎn)中,空氣壓縮機(jī)組汽輪機(jī) (101-JT)進(jìn)汽高壓調(diào)節(jié)閥 (V1閥)錯(cuò)油門(mén)二次油壓管線焊縫開(kāi)裂造成漏油,V1閥二次油壓管線有振動(dòng),焊縫在交變載荷作用下疲勞開(kāi)裂而泄漏。其對(duì)策為:控制油溫;調(diào)整錯(cuò)油門(mén)進(jìn)油管線阻尼閥以減小振幅,并對(duì)管線進(jìn)行加固處理 (支撐+減振膠圈);擇機(jī)對(duì)錯(cuò)油門(mén)及BLOCK內(nèi)部進(jìn)行清洗檢查處理。
(2)生產(chǎn)中,空氣壓縮機(jī) (101-J)和氨壓縮機(jī) (105-J)盤(pán)車(chē)器控制油和高壓油交替作用控制盤(pán)車(chē)桿上、下移動(dòng),存在較大的脈沖作用,管線振動(dòng)較大,異常振動(dòng)造成油管焊縫開(kāi)裂泄漏。其對(duì)策為:對(duì)油管線進(jìn)行加固/減振處理。
(1)由于培訓(xùn)不到位,空氣壓縮機(jī) (101-J)油箱排煙風(fēng)機(jī)電機(jī)檢修時(shí),現(xiàn)場(chǎng)員工不清楚油箱頂部的排放管已打盲板 (為防止排煙風(fēng)機(jī)運(yùn)行期間外界的沙塵和空氣等進(jìn)入油箱),檢修時(shí)將風(fēng)機(jī)出口閥關(guān)閉,造成101-J油箱油氣無(wú)法排出而憋壓,回油不暢,透平前軸承箱油封冒油。改進(jìn)措施:變更盲板清單,進(jìn)行再培訓(xùn),并修訂操作卡;更新PID流程圖;按照車(chē)間級(jí)日常禁動(dòng)閥門(mén)管理上鎖掛簽。
(2)高壓鍋爐給水泵 (104-J/JA)回油管位置偏低,一旦油箱加油多,油箱油位高于正常油位標(biāo)線一定值,回油阻力就會(huì)變大,油封就會(huì)漏油。改進(jìn)措施:做好監(jiān)控,控制油品添加量。
(3)空氣壓縮機(jī) (101-J)盤(pán)車(chē)時(shí),盤(pán)車(chē)油泵將控制油加壓到4~8MPa,通過(guò)電磁閥配套的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)后進(jìn)入盤(pán)車(chē)器活塞,推動(dòng)活塞桿向上移動(dòng),帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。在某次盤(pán)車(chē)器工作過(guò)程中,因交叉作業(yè)電磁閥信號(hào)突然中斷,盤(pán)車(chē)油泵出口瞬間被切斷,造成油壓超高,沖破2道骨架油封而泄漏。改進(jìn)措施:加強(qiáng)檢修管理與協(xié)調(diào),明確每天的工作安排,避免因交叉作業(yè)而失控。
(4)合成氣壓縮機(jī) (103-J)在開(kāi)機(jī)過(guò)程中污油分離器頂部排煙管線冒油,在問(wèn)題處理過(guò)程中打開(kāi)污油分離器排放管線副線閥,造成脫氣槽冒油。經(jīng)分析,其原因?yàn)椋焊邏焊酌芊庥透呶挥筒垡何恢甘酒?,高位油槽滿液,密封油通過(guò)其頂部連接的參考?xì)夤芫€直接進(jìn)了污油分離器,而由于4個(gè)污油罐雙法蘭液位計(jì)未投用,造成污油罐液位高,加之污油分離器頂部放空閥開(kāi)度偏大,排煙管線改造增加的副線閥在開(kāi)機(jī)時(shí)未關(guān)閉,氣流將油從污油分離器頂部排煙管線帶出,造成排煙管線冒油;開(kāi)工前現(xiàn)場(chǎng)閥位檢查、確認(rèn)不到位,操作卡執(zhí)行不嚴(yán)格,現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督檢查不到位。改進(jìn)措施:重新修訂操作卡,增加密封油系統(tǒng)檢查清單和步步確認(rèn)等內(nèi)容。
空氣壓縮機(jī)組 (101-J/JT)儀表穿線管設(shè)計(jì)在軸承箱中下部,且為水平走向,直管與活接頭連接,再與金屬軟管連接,密封點(diǎn)多,長(zhǎng)期存在漏油問(wèn)題。改進(jìn)措施:去掉過(guò)多的連接頭,將空氣壓縮機(jī)組 (101-J/JT)儀表穿線管上移,使穿線管中的油自動(dòng)回軸承箱,不會(huì)再沿接頭滲漏。
通過(guò)持續(xù)開(kāi)展運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備漏油點(diǎn)查找、潤(rùn)滑油滲漏/泄漏原因分析,制定合適的應(yīng)對(duì)措施,減少了運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備潤(rùn)滑油的滲漏/泄漏,有效防止了漏油造成的環(huán)境污染及設(shè)備事故。但由于運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備設(shè)計(jì)、使用、維修等方面的原因,運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備潤(rùn)滑油滲漏/泄漏治理不是一蹴而就的事,將是一項(xiàng)需要長(zhǎng)期持續(xù)開(kāi)展的工作。但只要找到問(wèn)題的癥結(jié)所在,合理安排運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的維修和備件更換周期,規(guī)范檢修,提高檢維修質(zhì)量,通過(guò) “用、管、修”的結(jié)合,就一定能保障運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備潤(rùn)滑油滲漏/泄漏治理工作取得較好的成效。
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