一、循環(huán)氫壓縮機(jī)K-301A/B機(jī)組概況
【壓縮機(jī)網(wǎng)】1.1主要用途
在加氫精制裝置中，循環(huán)氫壓縮機(jī)主要用于克服生產(chǎn)裝置系統(tǒng)的阻力降,增加循環(huán)氫氣體的壓力,使得未充分參與反應(yīng)的循環(huán)氫氣體物料,經(jīng)循環(huán)氫壓縮機(jī)升壓后,重新進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)。因此循環(huán)氫壓縮機(jī)K-301A/B，其作用是為石腦油加氫裝置反應(yīng)系統(tǒng)輸送循環(huán)氫物料、給系統(tǒng)補(bǔ)氫增壓，把未充分參與反應(yīng)的循環(huán)氫氣體物料,經(jīng)循環(huán)氫壓縮機(jī)升壓后,重新送往反應(yīng)系統(tǒng)中。
1.2主要結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述
石腦油加氫裝置循環(huán)氫壓縮機(jī)K-301A/B機(jī)組為固定水冷、一級(jí)、對(duì)稱平衡型無(wú)油潤(rùn)滑往復(fù)活塞式壓縮機(jī),由同步電動(dòng)機(jī)、機(jī)身、氣缸曲柄軸、十字頭銷、十字體、活塞桿等零部件組成,由直接裝在主軸上的同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。
1.3主要技術(shù)性能
循環(huán)氫壓縮機(jī)K-301A/B組規(guī)格型號(hào)為DW-11/15-25，額度流量為11.0Nm3/min,額度吸氣壓力為1.5MPa,額度排氣壓力為2.5MPa，其作用為石腦油加氫裝置反應(yīng)系統(tǒng)用的循環(huán)氫增壓循環(huán)，一備一用。該循環(huán)氫壓縮機(jī)機(jī)其詳細(xì)的技術(shù)性能如表1所示。
1.4 K-301A/B氣閥
氣閥是安裝在壓縮機(jī)氣缸上控制氣體進(jìn)出的部件，分為進(jìn)氣閥和排氣閥，是壓縮機(jī)中z*重要、z*易損壞的部件之一。因此壓縮機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性，很大程度上取決于氣閥的可靠完好，其壽命的長(zhǎng)短，直接影響到壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)率。循環(huán)氫壓縮機(jī)K-301A/B氣閥為網(wǎng)狀閥，閥片采用了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，材質(zhì)為3Cr13；閥座也是材質(zhì)為3Cr13；氣閥彈簧材質(zhì)為17—7PH。 一級(jí)進(jìn)氣閥、一級(jí)排氣閥，對(duì)稱安裝布置。
二、氣閥故障及原因分析
2.1運(yùn)行狀況及故障統(tǒng)計(jì)
汽油加氫改質(zhì)裝置循環(huán)氫壓縮機(jī)K-301A/B為反應(yīng)系統(tǒng)用的循環(huán)氫增壓循環(huán)，共設(shè)2臺(tái)，一開(kāi)一備，設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表2。
K401自2010年9月26日投運(yùn)，初期試運(yùn)行總時(shí)間404.76h的過(guò)程中，多次出現(xiàn)故障停車。具體情況為:開(kāi)車運(yùn)行13次，有8次因二段出口溫度高跳車（由現(xiàn)場(chǎng)的檢查和修理情況確定由氣閥引起），4次因氣閥問(wèn)題停運(yùn)，1次因刮油環(huán)漏油檢修。因氣閥引起的故障停車時(shí)間占整個(gè)停車時(shí)間的90%以上。
該機(jī)組自2017年8月25日投運(yùn)以來(lái)，機(jī)組多次發(fā)生故障停車。其中因氣閥引起的故障停車時(shí)間占整個(gè)停車時(shí)間的80%以上計(jì)初步統(tǒng)計(jì)，2017年8月25日至2018年2月15日以來(lái)，機(jī)組因氣閥故障停車維修頻次達(dá)到8次，如表2所示。氣閥故障率高，頻繁發(fā)生故障，導(dǎo)致機(jī)組切換和維修頻次高，操作人員和檢維修人員勞動(dòng)強(qiáng)度大，嚴(yán)重影響裝置的長(zhǎng)周期、安全平穩(wěn)運(yùn)行。
從表2分析可以看出，在這個(gè)周期（6個(gè)月）的裝置生產(chǎn)過(guò)程中，循環(huán)氫壓縮機(jī)共發(fā)生故障8次，造成2臺(tái)機(jī)組頻繁切換運(yùn)行。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢修情況和對(duì)氣閥拆檢情況分析，發(fā)現(xiàn)機(jī)組氣閥故障主要集中在以下幾個(gè)問(wèn)題：
?。?）氣閥內(nèi)漏；
?。?）氣閥部件閥片、彈簧腐蝕斷裂；
?。?）機(jī)組帶液，氣閥閥座斷裂；
?。?）機(jī)組催化劑粉塵多，在氣閥上積聚油泥、積碳；
?。?）頂開(kāi)吸氣閥氣量凋節(jié)機(jī)構(gòu)卸荷閥設(shè)計(jì)不合理，容易卡死。
2.2 氣閥故障原因分析
從檢修的情況看，氣閥故障主要表現(xiàn)氣閥泄漏；氣閥閥片、彈簧大量斷裂；閥座上堆積催化劑粉塵、油泥、積碳較多，閥座液擊斷裂。同時(shí)機(jī)組帶液，粉塵大。從而導(dǎo)致機(jī)組在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)排氣溫度高，排氣量降低，氣閥或氣缸異響等故障現(xiàn)象。因此，根據(jù)檢修的情況分析，結(jié)合機(jī)組實(shí)際的運(yùn)行工況判斷，造成循環(huán)氫壓縮機(jī)K-301A/B氣閥故障原因主要有以下幾個(gè)方面：
?。?）氣閥閥片、閥座密封面磨損，閥片、閥座上形成油泥、積碳等雜質(zhì)，彈簧疲勞斷裂或受力不均勻，導(dǎo)致氣閥內(nèi)漏，循環(huán)氫竄氣回流，導(dǎo)致機(jī)組排氣溫度高。
?。?）裝置加工高硫油，循環(huán)氫中H2S含量高，循環(huán)氫高濃度的H2S加速氣閥彈簧、閥片腐蝕斷裂。對(duì)氣閥進(jìn)行拆檢發(fā)現(xiàn)進(jìn)氣閥彈簧斷裂、閥體內(nèi)積累較多雜質(zhì)、閥片斷裂等，見(jiàn)圖1所示。
在裝置生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)循環(huán)氫定期取樣分析，循環(huán)氫H2S含量在10000-15000ppm；通過(guò)取壓縮機(jī)氣閥上的垢樣，按照SH/T0656方法進(jìn)行了碳、氫、氧含量分析。從分析結(jié)果及樣品性狀看，樣品中除碳?xì)渫猓墙饘僭刂辛虻枯^高，分別為16.10%和5.02%，金屬元素中鐵含量較高，為14.6%。因此裝置存在有腐蝕及結(jié)焦現(xiàn)象。由于H2S含量高，具有腐蝕作用，尤其在停機(jī)后存在于冷卻后的濕氣中，其腐蝕性會(huì)大大增強(qiáng)。彈簧在經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間高頻率的工作后會(huì)不斷積累疲勞斷裂的可能性，如果再有腐蝕，會(huì)加速?gòu)椈善跀嗔?。彈簧斷裂后閥片彈性緩沖力減弱，閥片傾側(cè)撞擊閥座閥蓋進(jìn)一步造成閥片斷裂引起氣閥異響，對(duì)應(yīng)的卸荷閥壓叉腳在卸荷的時(shí)候因?yàn)槭芰Σ痪鶆颍苍黾恿藬嗔训目赡苄?。所以高濃度H2S腐蝕加速了彈簧斷裂。
（3）介質(zhì)循環(huán)氫氣中夾帶液體組分。生產(chǎn)上循環(huán)氫氣雖然經(jīng)過(guò)循環(huán)氫分液罐進(jìn)行分離，但仍帶有少量較輕的液體組分，同時(shí)生產(chǎn)上的操作波動(dòng)將會(huì)使液體組分進(jìn)一步增加。從而使壓縮機(jī)吸入的氫氣帶液，對(duì)氣缸及氣閥產(chǎn)生液擊。機(jī)組在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中帶液運(yùn)行，形成液擊，極易造成氣閥閥片、彈簧、閥座損壞或斷裂，導(dǎo)致氣閥故障，同時(shí)因液體難壓縮，機(jī)組帶液運(yùn)行存在嚴(yán)重的安全隱患。如圖2，因液擊造成氣閥閥座斷裂。
?。?）循環(huán)氫中攜帶的催化劑粉塵較多。如圖3，催化劑粉塵會(huì)積聚在氣閥閥片、閥座上形成油泥、積碳，堵塞氣閥的流通面積，影響閥片的啟閉，閥片彈簧受力不均，長(zhǎng)期處在較高的交變應(yīng)力工況下工作，容易造成閥片、彈簧斷裂。
?。?）頂開(kāi)吸氣閥氣量凋節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，容易卡死。卸荷閥頂開(kāi)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，故障卡死，致使氣閥閥片在卸荷時(shí)不能完整頂開(kāi)或加荷時(shí)氣閥閥片不能正常打開(kāi)，導(dǎo)致氣閥工況不穩(wěn)。
三、解決措施
針對(duì)循環(huán)氫壓縮機(jī)K-301A/B在生產(chǎn)運(yùn)行期間存在的問(wèn)題，在裝置停工檢修期間，我們采取以下改進(jìn)解決措施。
?。?）針對(duì)現(xiàn)工況循環(huán)氫含H2S高腐蝕的問(wèn)題，對(duì)原來(lái)的氣閥進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，采用耐H2S腐蝕的PEEK氣閥，對(duì)氣閥（含閥片、閥座、彈簧）進(jìn)行材質(zhì)升級(jí)。閥片材質(zhì)升級(jí)選用PEEK；氣閥彈簧材質(zhì)選用17-7PH進(jìn)口鋼絲；為了能使整套氣閥抵抗H2S腐蝕，對(duì)閥蓋、閥座、彈簧、墊片等部件采取表面非晶態(tài)處理措施，噴涂耐高溫的防腐涂層，如表3所示。圖4為改造后的氣閥。
?。?）對(duì)負(fù)荷控制器進(jìn)行重新核算、設(shè)計(jì)、改造，使氣閥工況穩(wěn)定。如圖4所示，原卸荷閥壓叉腳小，與閥片接觸面積小，受力集中，不均勻，當(dāng)氣閥上有積聚的雜物時(shí)，容易卡死。所以對(duì)壓叉進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。所以，增大了壓叉的接觸面積，選用耐硫腐蝕的材質(zhì)。
?。?）對(duì)機(jī)組帶液和粉塵問(wèn)題，在循環(huán)氫分液罐增加絲網(wǎng)除沫氣，在壓縮機(jī)吸入管路上增加一臺(tái)旋風(fēng)分離器。對(duì)循環(huán)氫中攜帶的少量液體、催化劑粉塵進(jìn)行進(jìn)一步分離，減少循環(huán)氫中的液體夾帶和催化劑粉塵，改善氣閥工況。同時(shí)打開(kāi)進(jìn)口過(guò)濾器檢查，更換損壞的過(guò)濾器濾芯，并選用耐H2S腐蝕的不銹鋼316。要定期檢查機(jī)組進(jìn)口管線Y型過(guò)濾器濾芯濾網(wǎng)是否腐蝕脫落，過(guò)濾器是否堵塞，進(jìn)行清理。
(5)控制好檢修質(zhì)量，要嚴(yán)格按照《SHS 01020-2004 活塞式壓縮機(jī)維護(hù)檢修規(guī)程》進(jìn)行檢修和驗(yàn)收。采購(gòu)時(shí)要嚴(yán)格把控好氣閥及彈簧的質(zhì)量。對(duì)更換的備件要認(rèn)真檢查驗(yàn)收，閥片不得有變形、裂紋、劃痕等缺陷；閥座密封面不得有腐蝕麻點(diǎn)、氣孔及劃痕，表面粗糙度為Ra0.8，閥座邊緣不得有裂紋、溝槽等缺陷；閥座與閥片接觸線應(yīng)連續(xù)封閉；對(duì)氣閥組裝后，用煤油進(jìn)行氣密性試驗(yàn)，對(duì)超標(biāo)一律更換或返修。
?。?）加強(qiáng)機(jī)組的管理。日常要加強(qiáng)機(jī)組的管理工作，做好機(jī)組的日常維護(hù)保養(yǎng)和定期維護(hù)保養(yǎng)工作，成立公司級(jí)的大型機(jī)組的特護(hù)工作，崗位操作人員要嚴(yán)格按照設(shè)備安全操作規(guī)程操作。
四、改造效果
通過(guò)實(shí)施以上改進(jìn)措施，自改造后機(jī)組投入生產(chǎn)運(yùn)行以來(lái)，機(jī)組故障率明顯降低，氣閥故障問(wèn)題基本上得到了有效控制，取得了較好的改造效果，避免了大型機(jī)組發(fā)生故障可能造成的操作波動(dòng)，目前該機(jī)組平穩(wěn)運(yùn)行，未出現(xiàn)氣閥異響故障。
五、結(jié)論
氣閥故障是往復(fù)活塞式壓縮機(jī)常見(jiàn)的故障之一，其產(chǎn)生的原因具有工藝工況方面的原因，也有設(shè)備及機(jī)組管理方面的原因。因此，本文通過(guò)對(duì)某柴油加氫改質(zhì)裝置循環(huán)氫壓縮機(jī)在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，頻繁出現(xiàn)的氣閥故障進(jìn)行分析，找出了氣閥頻繁故障的原因，提出有效的改進(jìn)措施，解決了機(jī)組氣閥頻繁故障問(wèn)題，取得了明顯的改造效果，為國(guó)內(nèi)同類設(shè)備處理類似問(wèn)題提供了借鑒和參考。同時(shí)在管理上，應(yīng)該建立健全大型機(jī)組的特護(hù)管理組織機(jī)構(gòu)，明確職責(zé)，加強(qiáng)分工，加強(qiáng)機(jī)組的管理工作。加強(qiáng)機(jī)組的日常維護(hù)保養(yǎng)和定期維護(hù)保養(yǎng)工作；機(jī)組要定時(shí)定點(diǎn)進(jìn)行巡檢點(diǎn)檢工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中的隱患，確保機(jī)組的安全運(yùn)行。崗位操作人員要嚴(yán)格按照設(shè)備安全操作規(guī)程進(jìn)行操作，嚴(yán)禁違規(guī)操作。只有這樣堅(jiān)持科學(xué)的管理，才能降低設(shè)備故障率，才能降低設(shè)備維修和管理成本，確保設(shè)備的安全運(yùn)行，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
【2】中國(guó)石化集團(tuán)上海工程有限公司.《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)（第四版）》.中國(guó)石化出版社.2009
【3】中國(guó)石油和石化工程研究會(huì).《煉油設(shè)備工程師手冊(cè)（第二版）》.中國(guó)石化出版社.2009
【4】SHS 01020-2004 《活塞式壓縮機(jī)維護(hù)檢修規(guī)程》
【5】《循環(huán)氫壓縮機(jī)氣閥故障分析》孝有正 巴鵬
作者簡(jiǎn)介
石芝鋒 ，男，本科學(xué)士，中級(jí)工程師，過(guò)程裝備與控制工程專業(yè)。在石油化工及燃?xì)庑袠I(yè)從事設(shè)備專業(yè)技術(shù)管理工作近8年，現(xiàn)在煉廠加氫裝置從事設(shè)備專業(yè)技術(shù)管理工作，任設(shè)備主管和設(shè)備工程師。
一、循環(huán)氫壓縮機(jī)K-301A/B機(jī)組概況
【壓縮機(jī)網(wǎng)】1.1主要用途
在加氫精制裝置中，循環(huán)氫壓縮機(jī)主要用于克服生產(chǎn)裝置系統(tǒng)的阻力降,增加循環(huán)氫氣體的壓力,使得未充分參與反應(yīng)的循環(huán)氫氣體物料,經(jīng)循環(huán)氫壓縮機(jī)升壓后,重新進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)。因此循環(huán)氫壓縮機(jī)K-301A/B，其作用是為石腦油加氫裝置反應(yīng)系統(tǒng)輸送循環(huán)氫物料、給系統(tǒng)補(bǔ)氫增壓，把未充分參與反應(yīng)的循環(huán)氫氣體物料,經(jīng)循環(huán)氫壓縮機(jī)升壓后,重新送往反應(yīng)系統(tǒng)中。
1.2主要結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述
石腦油加氫裝置循環(huán)氫壓縮機(jī)K-301A/B機(jī)組為固定水冷、一級(jí)、對(duì)稱平衡型無(wú)油潤(rùn)滑往復(fù)活塞式壓縮機(jī),由同步電動(dòng)機(jī)、機(jī)身、氣缸曲柄軸、十字頭銷、十字體、活塞桿等零部件組成,由直接裝在主軸上的同步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。
1.3主要技術(shù)性能
循環(huán)氫壓縮機(jī)K-301A/B組規(guī)格型號(hào)為DW-11/15-25，額度流量為11.0Nm3/min,額度吸氣壓力為1.5MPa,額度排氣壓力為2.5MPa，其作用為石腦油加氫裝置反應(yīng)系統(tǒng)用的循環(huán)氫增壓循環(huán)，一備一用。該循環(huán)氫壓縮機(jī)機(jī)其詳細(xì)的技術(shù)性能如表1所示。
1.4 K-301A/B氣閥
氣閥是安裝在壓縮機(jī)氣缸上控制氣體進(jìn)出的部件，分為進(jìn)氣閥和排氣閥，是壓縮機(jī)中z*重要、z*易損壞的部件之一。因此壓縮機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性，很大程度上取決于氣閥的可靠完好，其壽命的長(zhǎng)短，直接影響到壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)率。循環(huán)氫壓縮機(jī)K-301A/B氣閥為網(wǎng)狀閥，閥片采用了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，材質(zhì)為3Cr13；閥座也是材質(zhì)為3Cr13；氣閥彈簧材質(zhì)為17—7PH。 一級(jí)進(jìn)氣閥、一級(jí)排氣閥，對(duì)稱安裝布置。
二、氣閥故障及原因分析
2.1運(yùn)行狀況及故障統(tǒng)計(jì)
汽油加氫改質(zhì)裝置循環(huán)氫壓縮機(jī)K-301A/B為反應(yīng)系統(tǒng)用的循環(huán)氫增壓循環(huán)，共設(shè)2臺(tái)，一開(kāi)一備，設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表2。
K401自2010年9月26日投運(yùn)，初期試運(yùn)行總時(shí)間404.76h的過(guò)程中，多次出現(xiàn)故障停車。具體情況為:開(kāi)車運(yùn)行13次，有8次因二段出口溫度高跳車（由現(xiàn)場(chǎng)的檢查和修理情況確定由氣閥引起），4次因氣閥問(wèn)題停運(yùn)，1次因刮油環(huán)漏油檢修。因氣閥引起的故障停車時(shí)間占整個(gè)停車時(shí)間的90%以上。
該機(jī)組自2017年8月25日投運(yùn)以來(lái)，機(jī)組多次發(fā)生故障停車。其中因氣閥引起的故障停車時(shí)間占整個(gè)停車時(shí)間的80%以上計(jì)初步統(tǒng)計(jì)，2017年8月25日至2018年2月15日以來(lái)，機(jī)組因氣閥故障停車維修頻次達(dá)到8次，如表2所示。氣閥故障率高，頻繁發(fā)生故障，導(dǎo)致機(jī)組切換和維修頻次高，操作人員和檢維修人員勞動(dòng)強(qiáng)度大，嚴(yán)重影響裝置的長(zhǎng)周期、安全平穩(wěn)運(yùn)行。
從表2分析可以看出，在這個(gè)周期（6個(gè)月）的裝置生產(chǎn)過(guò)程中，循環(huán)氫壓縮機(jī)共發(fā)生故障8次，造成2臺(tái)機(jī)組頻繁切換運(yùn)行。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢修情況和對(duì)氣閥拆檢情況分析，發(fā)現(xiàn)機(jī)組氣閥故障主要集中在以下幾個(gè)問(wèn)題：
?。?）氣閥內(nèi)漏；
?。?）氣閥部件閥片、彈簧腐蝕斷裂；
?。?）機(jī)組帶液，氣閥閥座斷裂；
?。?）機(jī)組催化劑粉塵多，在氣閥上積聚油泥、積碳；
?。?）頂開(kāi)吸氣閥氣量凋節(jié)機(jī)構(gòu)卸荷閥設(shè)計(jì)不合理，容易卡死。
2.2 氣閥故障原因分析
從檢修的情況看，氣閥故障主要表現(xiàn)氣閥泄漏；氣閥閥片、彈簧大量斷裂；閥座上堆積催化劑粉塵、油泥、積碳較多，閥座液擊斷裂。同時(shí)機(jī)組帶液，粉塵大。從而導(dǎo)致機(jī)組在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)排氣溫度高，排氣量降低，氣閥或氣缸異響等故障現(xiàn)象。因此，根據(jù)檢修的情況分析，結(jié)合機(jī)組實(shí)際的運(yùn)行工況判斷，造成循環(huán)氫壓縮機(jī)K-301A/B氣閥故障原因主要有以下幾個(gè)方面：
?。?）氣閥閥片、閥座密封面磨損，閥片、閥座上形成油泥、積碳等雜質(zhì)，彈簧疲勞斷裂或受力不均勻，導(dǎo)致氣閥內(nèi)漏，循環(huán)氫竄氣回流，導(dǎo)致機(jī)組排氣溫度高。
?。?）裝置加工高硫油，循環(huán)氫中H2S含量高，循環(huán)氫高濃度的H2S加速氣閥彈簧、閥片腐蝕斷裂。對(duì)氣閥進(jìn)行拆檢發(fā)現(xiàn)進(jìn)氣閥彈簧斷裂、閥體內(nèi)積累較多雜質(zhì)、閥片斷裂等，見(jiàn)圖1所示。
在裝置生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)循環(huán)氫定期取樣分析，循環(huán)氫H2S含量在10000-15000ppm；通過(guò)取壓縮機(jī)氣閥上的垢樣，按照SH/T0656方法進(jìn)行了碳、氫、氧含量分析。從分析結(jié)果及樣品性狀看，樣品中除碳?xì)渫猓墙饘僭刂辛虻枯^高，分別為16.10%和5.02%，金屬元素中鐵含量較高，為14.6%。因此裝置存在有腐蝕及結(jié)焦現(xiàn)象。由于H2S含量高，具有腐蝕作用，尤其在停機(jī)后存在于冷卻后的濕氣中，其腐蝕性會(huì)大大增強(qiáng)。彈簧在經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間高頻率的工作后會(huì)不斷積累疲勞斷裂的可能性，如果再有腐蝕，會(huì)加速?gòu)椈善跀嗔?。彈簧斷裂后閥片彈性緩沖力減弱，閥片傾側(cè)撞擊閥座閥蓋進(jìn)一步造成閥片斷裂引起氣閥異響，對(duì)應(yīng)的卸荷閥壓叉腳在卸荷的時(shí)候因?yàn)槭芰Σ痪鶆颍苍黾恿藬嗔训目赡苄?。所以高濃度H2S腐蝕加速了彈簧斷裂。
（3）介質(zhì)循環(huán)氫氣中夾帶液體組分。生產(chǎn)上循環(huán)氫氣雖然經(jīng)過(guò)循環(huán)氫分液罐進(jìn)行分離，但仍帶有少量較輕的液體組分，同時(shí)生產(chǎn)上的操作波動(dòng)將會(huì)使液體組分進(jìn)一步增加。從而使壓縮機(jī)吸入的氫氣帶液，對(duì)氣缸及氣閥產(chǎn)生液擊。機(jī)組在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中帶液運(yùn)行，形成液擊，極易造成氣閥閥片、彈簧、閥座損壞或斷裂，導(dǎo)致氣閥故障，同時(shí)因液體難壓縮，機(jī)組帶液運(yùn)行存在嚴(yán)重的安全隱患。如圖2，因液擊造成氣閥閥座斷裂。
?。?）循環(huán)氫中攜帶的催化劑粉塵較多。如圖3，催化劑粉塵會(huì)積聚在氣閥閥片、閥座上形成油泥、積碳，堵塞氣閥的流通面積，影響閥片的啟閉，閥片彈簧受力不均，長(zhǎng)期處在較高的交變應(yīng)力工況下工作，容易造成閥片、彈簧斷裂。
?。?）頂開(kāi)吸氣閥氣量凋節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，容易卡死。卸荷閥頂開(kāi)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，故障卡死，致使氣閥閥片在卸荷時(shí)不能完整頂開(kāi)或加荷時(shí)氣閥閥片不能正常打開(kāi)，導(dǎo)致氣閥工況不穩(wěn)。
三、解決措施
針對(duì)循環(huán)氫壓縮機(jī)K-301A/B在生產(chǎn)運(yùn)行期間存在的問(wèn)題，在裝置停工檢修期間，我們采取以下改進(jìn)解決措施。
?。?）針對(duì)現(xiàn)工況循環(huán)氫含H2S高腐蝕的問(wèn)題，對(duì)原來(lái)的氣閥進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，采用耐H2S腐蝕的PEEK氣閥，對(duì)氣閥（含閥片、閥座、彈簧）進(jìn)行材質(zhì)升級(jí)。閥片材質(zhì)升級(jí)選用PEEK；氣閥彈簧材質(zhì)選用17-7PH進(jìn)口鋼絲；為了能使整套氣閥抵抗H2S腐蝕，對(duì)閥蓋、閥座、彈簧、墊片等部件采取表面非晶態(tài)處理措施，噴涂耐高溫的防腐涂層，如表3所示。圖4為改造后的氣閥。
?。?）對(duì)負(fù)荷控制器進(jìn)行重新核算、設(shè)計(jì)、改造，使氣閥工況穩(wěn)定。如圖4所示，原卸荷閥壓叉腳小，與閥片接觸面積小，受力集中，不均勻，當(dāng)氣閥上有積聚的雜物時(shí)，容易卡死。所以對(duì)壓叉進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。所以，增大了壓叉的接觸面積，選用耐硫腐蝕的材質(zhì)。
?。?）對(duì)機(jī)組帶液和粉塵問(wèn)題，在循環(huán)氫分液罐增加絲網(wǎng)除沫氣，在壓縮機(jī)吸入管路上增加一臺(tái)旋風(fēng)分離器。對(duì)循環(huán)氫中攜帶的少量液體、催化劑粉塵進(jìn)行進(jìn)一步分離，減少循環(huán)氫中的液體夾帶和催化劑粉塵，改善氣閥工況。同時(shí)打開(kāi)進(jìn)口過(guò)濾器檢查，更換損壞的過(guò)濾器濾芯，并選用耐H2S腐蝕的不銹鋼316。要定期檢查機(jī)組進(jìn)口管線Y型過(guò)濾器濾芯濾網(wǎng)是否腐蝕脫落，過(guò)濾器是否堵塞，進(jìn)行清理。
(5)控制好檢修質(zhì)量，要嚴(yán)格按照《SHS 01020-2004 活塞式壓縮機(jī)維護(hù)檢修規(guī)程》進(jìn)行檢修和驗(yàn)收。采購(gòu)時(shí)要嚴(yán)格把控好氣閥及彈簧的質(zhì)量。對(duì)更換的備件要認(rèn)真檢查驗(yàn)收，閥片不得有變形、裂紋、劃痕等缺陷；閥座密封面不得有腐蝕麻點(diǎn)、氣孔及劃痕，表面粗糙度為Ra0.8，閥座邊緣不得有裂紋、溝槽等缺陷；閥座與閥片接觸線應(yīng)連續(xù)封閉；對(duì)氣閥組裝后，用煤油進(jìn)行氣密性試驗(yàn)，對(duì)超標(biāo)一律更換或返修。
?。?）加強(qiáng)機(jī)組的管理。日常要加強(qiáng)機(jī)組的管理工作，做好機(jī)組的日常維護(hù)保養(yǎng)和定期維護(hù)保養(yǎng)工作，成立公司級(jí)的大型機(jī)組的特護(hù)工作，崗位操作人員要嚴(yán)格按照設(shè)備安全操作規(guī)程操作。
四、改造效果
通過(guò)實(shí)施以上改進(jìn)措施，自改造后機(jī)組投入生產(chǎn)運(yùn)行以來(lái)，機(jī)組故障率明顯降低，氣閥故障問(wèn)題基本上得到了有效控制，取得了較好的改造效果，避免了大型機(jī)組發(fā)生故障可能造成的操作波動(dòng)，目前該機(jī)組平穩(wěn)運(yùn)行，未出現(xiàn)氣閥異響故障。
五、結(jié)論
氣閥故障是往復(fù)活塞式壓縮機(jī)常見(jiàn)的故障之一，其產(chǎn)生的原因具有工藝工況方面的原因，也有設(shè)備及機(jī)組管理方面的原因。因此，本文通過(guò)對(duì)某柴油加氫改質(zhì)裝置循環(huán)氫壓縮機(jī)在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，頻繁出現(xiàn)的氣閥故障進(jìn)行分析，找出了氣閥頻繁故障的原因，提出有效的改進(jìn)措施，解決了機(jī)組氣閥頻繁故障問(wèn)題，取得了明顯的改造效果，為國(guó)內(nèi)同類設(shè)備處理類似問(wèn)題提供了借鑒和參考。同時(shí)在管理上，應(yīng)該建立健全大型機(jī)組的特護(hù)管理組織機(jī)構(gòu)，明確職責(zé)，加強(qiáng)分工，加強(qiáng)機(jī)組的管理工作。加強(qiáng)機(jī)組的日常維護(hù)保養(yǎng)和定期維護(hù)保養(yǎng)工作；機(jī)組要定時(shí)定點(diǎn)進(jìn)行巡檢點(diǎn)檢工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中的隱患，確保機(jī)組的安全運(yùn)行。崗位操作人員要嚴(yán)格按照設(shè)備安全操作規(guī)程進(jìn)行操作，嚴(yán)禁違規(guī)操作。只有這樣堅(jiān)持科學(xué)的管理，才能降低設(shè)備故障率，才能降低設(shè)備維修和管理成本，確保設(shè)備的安全運(yùn)行，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
【2】中國(guó)石化集團(tuán)上海工程有限公司.《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)（第四版）》.中國(guó)石化出版社.2009
【3】中國(guó)石油和石化工程研究會(huì).《煉油設(shè)備工程師手冊(cè)（第二版）》.中國(guó)石化出版社.2009
【4】SHS 01020-2004 《活塞式壓縮機(jī)維護(hù)檢修規(guī)程》
【5】《循環(huán)氫壓縮機(jī)氣閥故障分析》孝有正 巴鵬
作者簡(jiǎn)介
石芝鋒 ，男，本科學(xué)士，中級(jí)工程師，過(guò)程裝備與控制工程專業(yè)。在石油化工及燃?xì)庑袠I(yè)從事設(shè)備專業(yè)技術(shù)管理工作近8年，現(xiàn)在煉廠加氫裝置從事設(shè)備專業(yè)技術(shù)管理工作，任設(shè)備主管和設(shè)備工程師。
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