【壓縮機網(wǎng)】一、循環(huán)氫壓縮機C-2001A/B機組概況
1.1 機組結(jié)構(gòu)簡述及用途
石腦油加氫裝置循環(huán)氫壓縮機C-2001A/B機組為固定水冷、一級、對稱平衡型無油潤滑往復活塞式壓縮機，由同步電動機、機身、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機驅(qū)動。往復活塞式壓縮機的工作原理為當曲軸旋轉(zhuǎn)時，通過連桿及十字頭的傳動，活塞在氣缸內(nèi)做往復運動。壓縮機的一個工作循環(huán)式由膨脹、吸入、壓縮和排出4個階段組成的。循環(huán)氫壓縮機C-2001A/B主要用于克服石腦油加氫裝置系統(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)氫壓縮機升壓后，重新進入反應(yīng)系統(tǒng)。
1.2 主要技術(shù)性能
循環(huán)氫壓縮機C-2001A/B機組規(guī)格型號為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。
1.3 機組運行狀況及故障統(tǒng)計
石腦油加氫裝置循環(huán)氫壓縮機C-2001A/B自2016年5月15日投運以來，機組多次發(fā)生排氣溫度高故障，導致機組頻繁切換和維修頻次高，操作人員和檢維修人員勞動強度大，嚴重影響裝置的長周期、安全平穩(wěn)運行。機組主要的排氣溫度高故障如表2所示。
從上表2分析可以看出，在近2年多的裝置生產(chǎn)過程中，循環(huán)氫壓縮機共發(fā)生故障10臺次，都與機組排氣溫度高報警故障有關(guān)，造成2臺機組頻繁切換運行。
二、循環(huán)氫壓縮機C-2001A/B機組排氣溫度高原因分析
現(xiàn)以某司石腦油加氫裝置循環(huán)氫壓縮機出現(xiàn)的幾起排氣溫度高案例為例，分析循環(huán)氫壓縮機排氣溫度高故障原因。
2.1 案例分析
2.1.1 案例一：操作系統(tǒng)工況波動，導致機組壓縮比增大，排氣溫度快速上升，報警故障。
(1) 事件描述
2017年8月15日15:25，加氫反應(yīng)器R-2001壓差大，催化劑結(jié)焦堵塞，造成循環(huán)氫壓縮機C-2001A/B出口至反應(yīng)器入口管路憋壓，壓縮機出口壓力升高，而反應(yīng)器出口到循環(huán)氫壓縮機C-2001A/B入口管路因反應(yīng)器床層結(jié)焦堵塞，循環(huán)氫量極致降低。雖然系統(tǒng)有新氫補氫，但短期還是造成壓縮機入口壓力降低。其中壓縮機出口壓力不斷上升超過2.75MPa（高報警設(shè)計值2.75MPa，安全閥整定壓力2.75MPa），導致安全閥起跳。入口壓力降到1.1MPa左右，小于低報警設(shè)計值1.35MPa，機組排氣溫度升高特別快，排氣溫度高報警，導致緊急停車處理。
(2) 原因分析
我們知道，往復式壓縮機的排氣溫度可按絕熱壓縮計算，如下：
Td=TsεK-1/K……………………………… ①
式中，Ts，Td為吸、排氣溫度，K；ε為壓縮比，ε=pd/ps；ps，pd為吸，排氣壓力，MPa；K為氣體絕熱指數(shù)，氫氣介質(zhì)下，取K=1.407。
從上式可知，吸入溫度越高，壓縮比越大，排氣溫度越高。氫壓機的輸送介質(zhì)來自于石腦油加氫裝置，因加氫反應(yīng)器R-2001催化劑結(jié)焦堵塞，造成循環(huán)氫壓縮機C-2001A/B出口管路憋壓，而壓縮機出口壓力由系統(tǒng)壓力決定，導致壓縮機出口壓力升高，達到2.7MPa（正常值2.3～2.5MPa，高報警設(shè)計值2.75MPa)。而循環(huán)氫量極致降低，造成壓縮機入口壓力降低，為1.1MPa（低報警設(shè)計值1.35MPa，正常值1.5MPa)。由式可知，壓縮比增大，排氣溫度升高。
2.1.2 案例二：氣閥故障，機組排氣溫度高報警，機組被迫停機處理
。
(1) 事件描述
2016年8月20日15:30，中控主操巡檢發(fā)現(xiàn)循環(huán)氫壓縮機C-2001A機組左右氣缸排氣溫度高報警，左氣缸排氣溫度110 ℃、右氣缸排氣溫度109 ℃，且溫度趨勢不斷上升，排氣量也不斷降低。為了滿足生產(chǎn)需要及安全生產(chǎn)，z*后被迫停機切換備用機組。8月21日，機組置換合格后，達到檢修條件，生產(chǎn)移交，機修維保對機組進行檢修。
(2) 原因分析
從檢修的情況看，造成這次壓縮機排氣溫度高故障的主要原因是氣閥故障，氣閥泄漏或損壞串氣。主要表現(xiàn)為閥片、閥座上堆積較多的催化劑粉塵、油泥、積碳較多，導致氣閥閥片、彈簧腐蝕，閥片、彈簧斷裂嚴重，同時機組帶液，形成液擊，閥座液擊斷裂。從而導致氣閥故障致機組在生產(chǎn)運行過程中出現(xiàn)排氣溫度高，排氣量降低。因此，根據(jù)檢修的情況分析，結(jié)合機組實際的運行工況，造成循環(huán)氫壓縮機C-2001A氣閥故障原因具體主要有以下幾點：
1）裝置加工高硫油，循環(huán)氫中H2S含量高（在裝置生產(chǎn)過程中對循環(huán)氫定期取樣分析，循環(huán)氫H2S含量在10000-15000ppm），循環(huán)氫高濃度的H2S加速氣閥彈簧、閥片腐蝕斷裂。對氣閥進行拆檢發(fā)現(xiàn)進氣閥彈簧斷裂、閥體內(nèi)積累較多雜質(zhì)、閥片斷裂等。
2）循環(huán)氫中攜帶的催化劑粉塵較多。催化劑粉塵會積聚在氣閥閥片、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。
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)過循環(huán)氫分液罐進行分離，但仍帶有少量較輕的液體組分，同時生產(chǎn)上的操作波動將會使液體組分進一步增加。從而使壓縮機吸入的氫氣帶液，對氣缸及氣閥產(chǎn)生液擊。機組在生產(chǎn)運行過程中帶液運行，形成液擊，極易造成氣閥閥片、彈簧、閥座損壞或斷裂，導致氣閥故障，同時因液體難壓縮，機組帶液運行存在嚴重的安全隱患。
4)彈簧因質(zhì)量問題或疲勞斷裂，平衡力不均，氣閥彈簧損壞會引起氣閥閥片斷裂，其后果又進一步加速閥座的損壞。
5）進口過濾器濾網(wǎng)脫落，輸送介質(zhì)不凈。輸送介質(zhì)含有粉塵、油泥等，在氣閥表面，特別是氣閥閥片及閥座密封面形成結(jié)焦，易造成密封面的腐蝕和刮痕損壞，導致氣閥被卡住或墊住，造成氣閥泄漏，很容易造成氣閥和彈簧斷裂，及閥座損壞。
2.2 往復活塞式壓縮機——循環(huán)氫壓縮機排氣溫度高原因小結(jié)
根據(jù)對循環(huán)氫壓縮機機組近2年來生產(chǎn)運行故障原因分析，結(jié)合現(xiàn)場檢修情況看，導致往復活塞式壓縮機排氣溫度高的原因主要集中在以下幾點：
?。?）操作系統(tǒng)工況波動，導致機組壓縮比增大，排氣溫度升高。
當進氣壓力過低或排氣壓力過高時，壓比增大，會導致排氣溫度升高。當進氣溫度過高時，排氣溫度亦會升高。壓縮機運轉(zhuǎn)過程中，有時會因為壓縮機上游或下游其它裝置原因或工藝原因?qū)е聣嚎s機進氣、排氣的壓力異常，從而導致排氣溫度升高。而當壓縮機上游或級間冷卻器冷卻效果不佳時，會導致壓縮機進氣溫度過高，從而導致壓縮機排氣溫度升高。
?。?）氣閥泄漏串氣，導致機組排氣溫度升高。
工況介質(zhì)催化劑粉塵多，在氣閥上積聚油泥、積碳，導致氣閥閥片、彈簧腐蝕、磨損、斷裂；機組帶液，氣閥閥座液擊斷裂，閥泄漏串氣，導致機組排氣溫度升高。如排氣閥出現(xiàn)泄漏，在吸入過程中，處于氣缸排氣腔的高溫氣體會通過排氣閥吸入到氣缸中，導致氣缸內(nèi)吸氣側(cè)溫度升高。當壓縮過程中，被吸入氣缸的高溫氣體被再次壓縮，在壓縮機數(shù)次工作循環(huán)過程中，有一部分氣體被循環(huán)多次壓縮，使之溫度累積上升。如下一級吸氣閥出現(xiàn)泄漏，將導致下一級吸氣量減少而導致本級排氣壓力升高，壓比變大，排氣溫度升高。同時氣閥片與閥座密封不良或損壞時，氣閥也存在泄漏，同樣會造成排氣溫度異常升高。
（3）活塞環(huán)磨損或氣缸壁磨損泄漏。
活塞環(huán)是密封氣缸鏡面和活塞間縫隙用的零件，同時還起布油和導熱的作用。如果活塞環(huán)磨損過大，活塞環(huán)泄漏、失效，在壓縮過程中，高壓側(cè)的高溫氣體泄漏至低壓側(cè)，導致氣缸內(nèi)吸氣側(cè)溫度升高。當活塞反向運動時，原吸氣側(cè)的氣體被再次壓縮，而高壓側(cè)的高溫氣體又再次泄漏至低壓側(cè)，在活塞數(shù)次工作循環(huán)過程中，排氣溫度將會累積上漏。
?。?）氣缸及冷卻器等冷卻系統(tǒng)冷卻效果差。
氣缸通水冷卻其主要目的是使用冷卻水帶走活塞環(huán)、支撐環(huán)與氣缸壁之間產(chǎn)生的摩擦熱，當氣缸夾套、中間冷卻器和冷卻水管路積垢堵塞嚴重，如圖，冷卻水流通不暢，降低了傳熱效果，產(chǎn)生的摩擦熱將影響缸內(nèi)的吸、排氣溫度，導致排氣溫度異常升高。
三、解決措施
針對循環(huán)氫壓縮機C-2001A/B在生產(chǎn)運行期間存在的問題，及對這些故障原因進行的分析，對往復活塞式壓縮機排氣溫度高故障，我們應(yīng)該采取以下解決措施。
?。?）應(yīng)該加強生產(chǎn)工藝工況的操作和管理，做到平穩(wěn)、安全操作，防止因工況的波動，導致壓縮機組進出口壓力、溫度等工藝條件的變化，造成壓縮機壓縮比增大，機組排氣溫度升高。
?。?）針對現(xiàn)工況循環(huán)氫含H2S高腐蝕的問題，對原來的氣閥進行重新設(shè)計，采用耐H2S腐蝕的PEEK氣閥，對氣閥（含閥片、閥座、彈簧）進行材質(zhì)升級，選擇耐H2S腐蝕的材質(zhì)。閥片材質(zhì)升級選用PEEK；氣閥彈簧材質(zhì)選用17-7PH進口鋼絲；為了能使整套氣閥抵抗H2S腐蝕，對閥蓋、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，如表所示。
?。?）對機組帶液和粉塵問題，在循環(huán)氫分液罐增加絲網(wǎng)除沫氣，在壓縮機吸入管路上增加一臺旋風分離器。對循環(huán)氫中攜帶的少量液體、催化劑粉塵進一步分離，減少循環(huán)氫中的液體夾帶和催化劑粉塵，改善氣閥工況。同時打開進口過濾器檢查，更換損壞的過濾器濾芯，并選用耐H2S腐蝕的材質(zhì)，選擇不銹鋼316。要定期檢查機組進口管線Y型過濾器濾芯濾網(wǎng)是否腐蝕脫落，過濾器是否堵塞，進行清理。
?。?）要定期對機組冷卻器、氣缸夾套和冷卻水管路系統(tǒng)進行清洗，確保冷卻水系統(tǒng)的暢通，提高冷卻器、氣缸夾套的換熱效果。做好循環(huán)水系統(tǒng)的平穩(wěn)運行，控制調(diào)節(jié)循環(huán)水溫度不超過21～22℃，循環(huán)水壓力不低于0.38MPa。確保冷卻水系統(tǒng)的暢通。同時定期檢查機組進口管線Y型過濾器濾芯濾網(wǎng)是否腐蝕脫落，過濾器是否堵塞，進行清理。
?。?）壓縮機在大修和裝置檢修后，要嚴格按規(guī)程對所屬管線逐條進行吹掃、置換。在進行機組檢修時，要嚴格按照《SHS 01020-2004活塞式壓縮機維護檢修規(guī)程》進行檢修和驗收，把控好檢修質(zhì)量。
?。?）加強機組的管理工作，做好機組的日常維護保養(yǎng)和定期維護保養(yǎng)工作，成立公司級的大型機組的特護工作，崗位操作人員要嚴格按照設(shè)備安全操作規(guī)程操作。
四、結(jié)束語
為了確保裝置的長周期、安全平穩(wěn)的生產(chǎn)運行，就要做氫壓機組的安全平穩(wěn)的生產(chǎn)運行。加強機組的管理工作，做好機組的日常維護保養(yǎng)和定期維護保養(yǎng)工作，成立公司級的大型機組的特護工作，崗位操作人員要嚴格按照設(shè)備安全操作規(guī)程操作。車間班組、維保人員及專業(yè)技術(shù)人員做到日、周、月度及年度的日常和定期維護保養(yǎng)及檢維修工作。加強車間班組、維保人員及專業(yè)技術(shù)人員的機組特護工作，落實到責任人，定時定點進行機組的巡檢點檢工作，及時發(fā)現(xiàn)機組在運行過程中的隱患，確保機組的安全運行。崗位操作人員要嚴格按照設(shè)備安全操作規(guī)程進行操作，嚴禁違規(guī)操作。只有堅持科學的管理，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)備的安全運行，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。
參考文獻
【1】SHS 01020-2004 《活塞式壓縮機維護檢修規(guī)程》
【3】王福利 田吉新 戴有恒.《石油化工廠設(shè)備檢修手冊 壓縮機組》.中國石化出版社.2007
【4】中國石化集團上海工程有限公司.《化工工藝設(shè)計手冊（第四版）》.中國石化出版社.2009
作者簡介
石芝鋒 ，男，本科學士，中級工程師,過程裝備與控制工程專業(yè)。在石油化工及燃氣行業(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。
【壓縮機網(wǎng)】一、循環(huán)氫壓縮機C-2001A/B機組概況
1.1 機組結(jié)構(gòu)簡述及用途
石腦油加氫裝置循環(huán)氫壓縮機C-2001A/B機組為固定水冷、一級、對稱平衡型無油潤滑往復活塞式壓縮機，由同步電動機、機身、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機驅(qū)動。往復活塞式壓縮機的工作原理為當曲軸旋轉(zhuǎn)時，通過連桿及十字頭的傳動，活塞在氣缸內(nèi)做往復運動。壓縮機的一個工作循環(huán)式由膨脹、吸入、壓縮和排出4個階段組成的。循環(huán)氫壓縮機C-2001A/B主要用于克服石腦油加氫裝置系統(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)氫壓縮機升壓后，重新進入反應(yīng)系統(tǒng)。
1.2 主要技術(shù)性能
循環(huán)氫壓縮機C-2001A/B機組規(guī)格型號為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。
1.3 機組運行狀況及故障統(tǒng)計
石腦油加氫裝置循環(huán)氫壓縮機C-2001A/B自2016年5月15日投運以來，機組多次發(fā)生排氣溫度高故障，導致機組頻繁切換和維修頻次高，操作人員和檢維修人員勞動強度大，嚴重影響裝置的長周期、安全平穩(wěn)運行。機組主要的排氣溫度高故障如表2所示。
從上表2分析可以看出，在近2年多的裝置生產(chǎn)過程中，循環(huán)氫壓縮機共發(fā)生故障10臺次，都與機組排氣溫度高報警故障有關(guān)，造成2臺機組頻繁切換運行。
二、循環(huán)氫壓縮機C-2001A/B機組排氣溫度高原因分析
現(xiàn)以某司石腦油加氫裝置循環(huán)氫壓縮機出現(xiàn)的幾起排氣溫度高案例為例，分析循環(huán)氫壓縮機排氣溫度高故障原因。
2.1 案例分析
2.1.1 案例一：操作系統(tǒng)工況波動，導致機組壓縮比增大，排氣溫度快速上升，報警故障。
(1) 事件描述
2017年8月15日15:25，加氫反應(yīng)器R-2001壓差大，催化劑結(jié)焦堵塞，造成循環(huán)氫壓縮機C-2001A/B出口至反應(yīng)器入口管路憋壓，壓縮機出口壓力升高，而反應(yīng)器出口到循環(huán)氫壓縮機C-2001A/B入口管路因反應(yīng)器床層結(jié)焦堵塞，循環(huán)氫量極致降低。雖然系統(tǒng)有新氫補氫，但短期還是造成壓縮機入口壓力降低。其中壓縮機出口壓力不斷上升超過2.75MPa（高報警設(shè)計值2.75MPa，安全閥整定壓力2.75MPa），導致安全閥起跳。入口壓力降到1.1MPa左右，小于低報警設(shè)計值1.35MPa，機組排氣溫度升高特別快，排氣溫度高報警，導致緊急停車處理。
(2) 原因分析
我們知道，往復式壓縮機的排氣溫度可按絕熱壓縮計算，如下：
Td=TsεK-1/K……………………………… ①
式中，Ts，Td為吸、排氣溫度，K；ε為壓縮比，ε=pd/ps；ps，pd為吸，排氣壓力，MPa；K為氣體絕熱指數(shù)，氫氣介質(zhì)下，取K=1.407。
從上式可知，吸入溫度越高，壓縮比越大，排氣溫度越高。氫壓機的輸送介質(zhì)來自于石腦油加氫裝置，因加氫反應(yīng)器R-2001催化劑結(jié)焦堵塞，造成循環(huán)氫壓縮機C-2001A/B出口管路憋壓，而壓縮機出口壓力由系統(tǒng)壓力決定，導致壓縮機出口壓力升高，達到2.7MPa（正常值2.3～2.5MPa，高報警設(shè)計值2.75MPa)。而循環(huán)氫量極致降低，造成壓縮機入口壓力降低，為1.1MPa（低報警設(shè)計值1.35MPa，正常值1.5MPa)。由式可知，壓縮比增大，排氣溫度升高。
2.1.2 案例二：氣閥故障，機組排氣溫度高報警，機組被迫停機處理
。
(1) 事件描述
2016年8月20日15:30，中控主操巡檢發(fā)現(xiàn)循環(huán)氫壓縮機C-2001A機組左右氣缸排氣溫度高報警，左氣缸排氣溫度110 ℃、右氣缸排氣溫度109 ℃，且溫度趨勢不斷上升，排氣量也不斷降低。為了滿足生產(chǎn)需要及安全生產(chǎn)，z*后被迫停機切換備用機組。8月21日，機組置換合格后，達到檢修條件，生產(chǎn)移交，機修維保對機組進行檢修。
(2) 原因分析
從檢修的情況看，造成這次壓縮機排氣溫度高故障的主要原因是氣閥故障，氣閥泄漏或損壞串氣。主要表現(xiàn)為閥片、閥座上堆積較多的催化劑粉塵、油泥、積碳較多，導致氣閥閥片、彈簧腐蝕，閥片、彈簧斷裂嚴重，同時機組帶液，形成液擊，閥座液擊斷裂。從而導致氣閥故障致機組在生產(chǎn)運行過程中出現(xiàn)排氣溫度高，排氣量降低。因此，根據(jù)檢修的情況分析，結(jié)合機組實際的運行工況，造成循環(huán)氫壓縮機C-2001A氣閥故障原因具體主要有以下幾點：
1）裝置加工高硫油，循環(huán)氫中H2S含量高（在裝置生產(chǎn)過程中對循環(huán)氫定期取樣分析，循環(huán)氫H2S含量在10000-15000ppm），循環(huán)氫高濃度的H2S加速氣閥彈簧、閥片腐蝕斷裂。對氣閥進行拆檢發(fā)現(xiàn)進氣閥彈簧斷裂、閥體內(nèi)積累較多雜質(zhì)、閥片斷裂等。
2）循環(huán)氫中攜帶的催化劑粉塵較多。催化劑粉塵會積聚在氣閥閥片、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。
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)過循環(huán)氫分液罐進行分離，但仍帶有少量較輕的液體組分，同時生產(chǎn)上的操作波動將會使液體組分進一步增加。從而使壓縮機吸入的氫氣帶液，對氣缸及氣閥產(chǎn)生液擊。機組在生產(chǎn)運行過程中帶液運行，形成液擊，極易造成氣閥閥片、彈簧、閥座損壞或斷裂，導致氣閥故障，同時因液體難壓縮，機組帶液運行存在嚴重的安全隱患。
4)彈簧因質(zhì)量問題或疲勞斷裂，平衡力不均，氣閥彈簧損壞會引起氣閥閥片斷裂，其后果又進一步加速閥座的損壞。
5）進口過濾器濾網(wǎng)脫落，輸送介質(zhì)不凈。輸送介質(zhì)含有粉塵、油泥等，在氣閥表面，特別是氣閥閥片及閥座密封面形成結(jié)焦，易造成密封面的腐蝕和刮痕損壞，導致氣閥被卡住或墊住，造成氣閥泄漏，很容易造成氣閥和彈簧斷裂，及閥座損壞。
2.2 往復活塞式壓縮機——循環(huán)氫壓縮機排氣溫度高原因小結(jié)
根據(jù)對循環(huán)氫壓縮機機組近2年來生產(chǎn)運行故障原因分析，結(jié)合現(xiàn)場檢修情況看，導致往復活塞式壓縮機排氣溫度高的原因主要集中在以下幾點：
?。?）操作系統(tǒng)工況波動，導致機組壓縮比增大，排氣溫度升高。
當進氣壓力過低或排氣壓力過高時，壓比增大，會導致排氣溫度升高。當進氣溫度過高時，排氣溫度亦會升高。壓縮機運轉(zhuǎn)過程中，有時會因為壓縮機上游或下游其它裝置原因或工藝原因?qū)е聣嚎s機進氣、排氣的壓力異常，從而導致排氣溫度升高。而當壓縮機上游或級間冷卻器冷卻效果不佳時，會導致壓縮機進氣溫度過高，從而導致壓縮機排氣溫度升高。
?。?）氣閥泄漏串氣，導致機組排氣溫度升高。
工況介質(zhì)催化劑粉塵多，在氣閥上積聚油泥、積碳，導致氣閥閥片、彈簧腐蝕、磨損、斷裂；機組帶液，氣閥閥座液擊斷裂，閥泄漏串氣，導致機組排氣溫度升高。如排氣閥出現(xiàn)泄漏，在吸入過程中，處于氣缸排氣腔的高溫氣體會通過排氣閥吸入到氣缸中，導致氣缸內(nèi)吸氣側(cè)溫度升高。當壓縮過程中，被吸入氣缸的高溫氣體被再次壓縮，在壓縮機數(shù)次工作循環(huán)過程中，有一部分氣體被循環(huán)多次壓縮，使之溫度累積上升。如下一級吸氣閥出現(xiàn)泄漏，將導致下一級吸氣量減少而導致本級排氣壓力升高，壓比變大，排氣溫度升高。同時氣閥片與閥座密封不良或損壞時，氣閥也存在泄漏，同樣會造成排氣溫度異常升高。
（3）活塞環(huán)磨損或氣缸壁磨損泄漏。
活塞環(huán)是密封氣缸鏡面和活塞間縫隙用的零件，同時還起布油和導熱的作用。如果活塞環(huán)磨損過大，活塞環(huán)泄漏、失效，在壓縮過程中，高壓側(cè)的高溫氣體泄漏至低壓側(cè)，導致氣缸內(nèi)吸氣側(cè)溫度升高。當活塞反向運動時，原吸氣側(cè)的氣體被再次壓縮，而高壓側(cè)的高溫氣體又再次泄漏至低壓側(cè)，在活塞數(shù)次工作循環(huán)過程中，排氣溫度將會累積上漏。
?。?）氣缸及冷卻器等冷卻系統(tǒng)冷卻效果差。
氣缸通水冷卻其主要目的是使用冷卻水帶走活塞環(huán)、支撐環(huán)與氣缸壁之間產(chǎn)生的摩擦熱，當氣缸夾套、中間冷卻器和冷卻水管路積垢堵塞嚴重，如圖，冷卻水流通不暢，降低了傳熱效果，產(chǎn)生的摩擦熱將影響缸內(nèi)的吸、排氣溫度，導致排氣溫度異常升高。
三、解決措施
針對循環(huán)氫壓縮機C-2001A/B在生產(chǎn)運行期間存在的問題，及對這些故障原因進行的分析，對往復活塞式壓縮機排氣溫度高故障，我們應(yīng)該采取以下解決措施。
?。?）應(yīng)該加強生產(chǎn)工藝工況的操作和管理，做到平穩(wěn)、安全操作，防止因工況的波動，導致壓縮機組進出口壓力、溫度等工藝條件的變化，造成壓縮機壓縮比增大，機組排氣溫度升高。
?。?）針對現(xiàn)工況循環(huán)氫含H2S高腐蝕的問題，對原來的氣閥進行重新設(shè)計，采用耐H2S腐蝕的PEEK氣閥，對氣閥（含閥片、閥座、彈簧）進行材質(zhì)升級，選擇耐H2S腐蝕的材質(zhì)。閥片材質(zhì)升級選用PEEK；氣閥彈簧材質(zhì)選用17-7PH進口鋼絲；為了能使整套氣閥抵抗H2S腐蝕，對閥蓋、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，如表所示。
?。?）對機組帶液和粉塵問題，在循環(huán)氫分液罐增加絲網(wǎng)除沫氣，在壓縮機吸入管路上增加一臺旋風分離器。對循環(huán)氫中攜帶的少量液體、催化劑粉塵進一步分離，減少循環(huán)氫中的液體夾帶和催化劑粉塵，改善氣閥工況。同時打開進口過濾器檢查，更換損壞的過濾器濾芯，并選用耐H2S腐蝕的材質(zhì)，選擇不銹鋼316。要定期檢查機組進口管線Y型過濾器濾芯濾網(wǎng)是否腐蝕脫落，過濾器是否堵塞，進行清理。
?。?）要定期對機組冷卻器、氣缸夾套和冷卻水管路系統(tǒng)進行清洗，確保冷卻水系統(tǒng)的暢通，提高冷卻器、氣缸夾套的換熱效果。做好循環(huán)水系統(tǒng)的平穩(wěn)運行，控制調(diào)節(jié)循環(huán)水溫度不超過21～22℃，循環(huán)水壓力不低于0.38MPa。確保冷卻水系統(tǒng)的暢通。同時定期檢查機組進口管線Y型過濾器濾芯濾網(wǎng)是否腐蝕脫落，過濾器是否堵塞，進行清理。
?。?）壓縮機在大修和裝置檢修后，要嚴格按規(guī)程對所屬管線逐條進行吹掃、置換。在進行機組檢修時，要嚴格按照《SHS 01020-2004活塞式壓縮機維護檢修規(guī)程》進行檢修和驗收，把控好檢修質(zhì)量。
?。?）加強機組的管理工作，做好機組的日常維護保養(yǎng)和定期維護保養(yǎng)工作，成立公司級的大型機組的特護工作，崗位操作人員要嚴格按照設(shè)備安全操作規(guī)程操作。
四、結(jié)束語
為了確保裝置的長周期、安全平穩(wěn)的生產(chǎn)運行，就要做氫壓機組的安全平穩(wěn)的生產(chǎn)運行。加強機組的管理工作，做好機組的日常維護保養(yǎng)和定期維護保養(yǎng)工作，成立公司級的大型機組的特護工作，崗位操作人員要嚴格按照設(shè)備安全操作規(guī)程操作。車間班組、維保人員及專業(yè)技術(shù)人員做到日、周、月度及年度的日常和定期維護保養(yǎng)及檢維修工作。加強車間班組、維保人員及專業(yè)技術(shù)人員的機組特護工作，落實到責任人，定時定點進行機組的巡檢點檢工作，及時發(fā)現(xiàn)機組在運行過程中的隱患，確保機組的安全運行。崗位操作人員要嚴格按照設(shè)備安全操作規(guī)程進行操作，嚴禁違規(guī)操作。只有堅持科學的管理，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)備的安全運行，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。
參考文獻
【1】SHS 01020-2004 《活塞式壓縮機維護檢修規(guī)程》
【3】王福利 田吉新 戴有恒.《石油化工廠設(shè)備檢修手冊 壓縮機組》.中國石化出版社.2007
【4】中國石化集團上海工程有限公司.《化工工藝設(shè)計手冊（第四版）》.中國石化出版社.2009
作者簡介
石芝鋒 ，男，本科學士，中級工程師,過程裝備與控制工程專業(yè)。在石油化工及燃氣行業(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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