王笑 肖金璽

【摘? 要】蠟油催化裂化裝置氣壓機組振動異常，喘振嚴重，嚴重影響機組的正常穩(wěn)定運行。通過對該機組在線監(jiān)測譜圖和數(shù)據(jù)分析討論，以及進行停機檢查維修，找到了氣壓機振動異常喘振嚴重的真正原因，并提出了維護建議。

【Abstract】The abnormal vibration and severe surge of gas compressor unit in gas oil catalytic cracking unit seriously affect the normal and stable operation of the unit. Through the analysis and discussion of the on-line monitoring spectrum and data of the unit， as well as the shutdown inspection and maintenance， the real cause for the abnormal vibration and severe surge of the air compressor is found， and the maintenance suggestions are put forward.

【關鍵詞】氣壓機;宏觀檢查;狀態(tài)監(jiān)測;能譜分析

【Keywords】air compressor; macroscopic inspection; condition monitoring; energy spectrum analysis

【中圖分類號】TE964? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2021）08-0177-02

1 引言

蠟油催化裂化裝置中的氣壓機組的平穩(wěn)運行對整個機組的性能至關重要，在眾多故障中，氣壓機的喘振是一類常見問題，由于輸送介質(zhì)流量的變化，氣壓機的喘振時有發(fā)生，嚴重時會影響生產(chǎn)過程的連續(xù)性，造成較大的經(jīng)濟損失，在喘振模擬中，主要是實現(xiàn)喘振控制，使其穩(wěn)定運行，傳統(tǒng)方法是在喘振線右移5%～10%初設置喘振控制線，預留足夠的喘振裕度。本文主要通過某煉油廠車間氣壓機喘振故障分析，從源頭發(fā)現(xiàn)引起氣壓機喘振的原因以及應對措施。

某煉油廠100萬噸/年蠟油催化裂化氣壓機自2018年8月開工以來，壓縮機入口富氣量較上周期明顯偏低2000Nm3左右，機組轉(zhuǎn)速偏高600rpm左右，蒸汽耗量增加，壓縮機組振動較上周期有所上升，軸承溫度無明顯上升，氣壓機主要性能參數(shù)前后周期變化如下表1。

由上表可以看出，2018年8月開工以來汽輪機后端和壓縮機后端的振值均有所上升，現(xiàn)場實測振值水平振值變化不大，只有壓縮機后端垂直振值有所上升（上周期最高0.9mm/s，本周期最高1.7mm/s），圖1展示了汽輪機、氣壓機主要性能參數(shù)前后周期變化。

2 氣壓機組異常分析

通過狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)BH5000頻譜趨勢圖和ESD趨勢圖（圖2），機組正常運行時各部位振動值主要是1倍頻。停機前氣壓機振值和軸瓦溫度正常，喘振過程中振值逐步上升，并隨著轉(zhuǎn)速的升高（最高轉(zhuǎn)速11700rpm）YT50的峰值達到125.75μm，現(xiàn)場實測4.2mm/s，而軸瓦溫度基本沒有變化，呈平穩(wěn)趨勢直至停機。

2.1 管線壓降變化

從表2和表3可以看出分餾塔至氣壓機入口壓降無變化，同時檢查分餾塔1號電動閥、氣壓機入口閥、構(gòu)四冷卻器閥門均全開，說明入口設備管線不存在節(jié)流情況，排除了入口節(jié)流的可能。

氣壓機入口設備管線存在節(jié)流情況，從而導致入口富氣量低，反應壓力高，最終導致氣壓機轉(zhuǎn)速較高。

2.2 原料組份影響

分析蠟催原料四組份以及富氣分析無明顯變化。2018年8月開工以來蠟催裝置原料發(fā)生一定變化，首次開始摻煉重催油漿，以及重催柴油部分改進150蠟油加氫后進入蠟油罐，摻煉后整體原料四組份分析變化不明顯，但是收率上有一定變化。

原料性質(zhì)變化導致操作引起的一系列變化，從而最終導致壓縮富氣的組成發(fā)生變化，出現(xiàn)入口富氣量低而轉(zhuǎn)速較高的情況。

產(chǎn)品液化氣組份分析無明顯變化，干氣組份分析氮氣甲烷比列有變化，氮氣百分比下降了15%左右，甲烷百分比上升了8%左右，其他氣體組份變化不大，整體干氣中組份含量發(fā)生變化對氣壓機壓縮效率的影響不大。

2.3 內(nèi)部級間堵塞

檢查壓縮機進出口及中段輔助設施流程，通過分析各管段的壓力差明確具體堵塞部位。

①中冷器富氣壓力：氣壓機入口壓力為0.1MPa，關閉閥11、12、13、14、18、19、20，打開閥10、17。容D505壓力表1顯示壓力為0.37MPa。②確定油氣分離器壓力：氣壓機入口壓力為0.1MPa，關閉閥11、12、13、14、17、打開10、18、19、20，這時檢查D505壓力為0.34MPa。中冷器到油氣分離器壓降為0.03MPa，壓降正常。③二段入口壓力：關閉閥11、17，二段入口壓力表2顯示壓力為0.17MPa，和油氣分離器壓降為0.17MPa，壓降偏高，初步判定油氣分離器內(nèi)存在堵塞。

通過上述檢查分析，判斷機組二段入口油氣分離器可能存在堵塞情況。

氣壓機機組本身內(nèi)部結(jié)垢或者壓縮機級間竄量導致氣壓機本身效率下降。

3 氣壓機喘振處理措施

2018年11月車間安排施工單位對氣壓機及附屬設備、管線進行拆除檢查，油氣分離器罐體潔凈，破沫濾筒內(nèi)壁掛有黑色有機物，濾網(wǎng)孔不透光存在堵塞;中冷器內(nèi)潔凈，無結(jié)垢現(xiàn)象;中冷器與油氣分離器短節(jié)內(nèi)潔凈;凝縮油收集器S-1、2內(nèi)部存在少量油泥。

通過對輔助系統(tǒng)設備的現(xiàn)場檢查確認，油氣分離器內(nèi)破沫濾筒堵塞致使二段入口流量降低，壓降升高，二段帶液較多，導致氣壓機二段出現(xiàn)喘振。

對油氣過濾器進行鈍化后，拆出濾筒對濾筒內(nèi)結(jié)垢物進行能譜分析（圖3），S和Fe的氧化物占34%，其余成份為碳氮氧硫的有機物，氣壓機經(jīng)過長期運行，鐵銹、油垢等有機物逐漸積累，在濾筒內(nèi)壁結(jié)垢，內(nèi)部溫度升高，導致結(jié)垢加速，形成濾筒堵塞。

4 后期維護及防控措施

①對蠟催氣壓機一段出口、二段入口的溫度、壓力等參數(shù)引入ESD遠程監(jiān)控，以便對其運行情況進行實時監(jiān)控。②通過對蠟催氣壓機及附屬設備的檢修，完善相關設備內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖及相關照片資料，并進行留存。根據(jù)生產(chǎn)運行情況和設備大檢修要求，制定計劃大檢修時對油氣分離器進行檢修，清洗濾筒。③修訂完善機組大帳記錄，增加氣壓機一段出口溫度和二段入口壓力、溫度巡檢記錄，彌補日常機組管理中存在的漏洞。

氣壓機輕微喘振會造成機組運行不平穩(wěn)，嚴重喘振將造成機組的損壞，喘振對設備的損壞是非常嚴重的。因此，要求管理人員和操作人員在平時密切注意機組的運行情況，及時發(fā)現(xiàn)可能引起氣壓機發(fā)生異常振動和喘振的原因，及時調(diào)節(jié)，盡量避免和減少氣壓機喘振的發(fā)生。

【參考文獻】

【1】戰(zhàn)友亮，曹吉民，張文壇.氣壓機轉(zhuǎn)速頻繁波動故障分析及解決方法[J].設備管理與維修，2017（06）：54-55.

【2】王茜，韓同一.催化裂化氣壓機喘振原因分析及解決措施[J].化工管理，2016（05）：42.

【3】楊宏波.催化裂化氣壓機喘振原因分析及解決措施[J].煉油與化工，2011，22（03）：36-38+59.