造氣單元油壓系統常見掉壓原因及處理

向 宏

（湖北新洋豐合成氨廠，湖北荊門 448150）

油泵是造氣的心臟，要保障造氣工段生產平穩運行，首先必須在設計和技改時，充分考慮造氣生產能力的大小，閥門配置情況，為其配備合理的油壓設備，如油泵及電機、蓄能器、電磁換向閥及閥站、油缸、油管等，保證油壓系統可靠、配套、完善、規范、通用且具擴展性；其次應保證液壓油品質及油溫的穩定；還應加強設備巡回檢查力度，對突發情況能正確快速處理；不誤操作。

水壓改油壓，手動操作改為微機自動控制，是造氣一次劃時代意義的技術革命，為造氣 “三位一體”技術的推廣應用奠定了堅實基礎，為合成氨向大中型、大規模、集團化發展作出了非凡貢獻。但在實際生產中，因資金、技術等原因限制，導致油壓技術先天不足，或因設備技術不完善、安裝不合乎規范、巡回檢查及維護保養力度不夠、對突發事故的處理不當、誤操作等導致油壓系統掉壓，致生產波動，甚至發生安全事故的案例屢見不鮮，給企業的安全和生產帶來了隱患。下面我就生產中常見單元油壓系統掉壓的原因及處理措施作一些膚淺的探討，不正確之處望同仁們指正。

1 設計不科學致油壓系統掉壓

某合成氨廠新增兩臺φ2 650mm造氣爐，按設計要求安裝兩臺FC－CB－50型油泵及7.5kW電機，單爐試車油壓系統運行正常。不久，兩臺造氣爐同時投運后出現經常掉壓現象，閥門動作緩慢，爐子頻繁跳停，造氣爐憋壓嚴重。鉗工更換部分電磁閥及油管后仍沒有解決問題，給安全和生產造成極大威脅。

1.1 掉壓原因

因油泵功率過小，油壓系統動力源容量小，無法滿足多油缸同時動作所需液壓油壓力和流量，導致油壓系統掉壓。

1.2 處理措施

將兩臺油泵更換為PV2R2－65型，電機相應更換為15kW后，油壓穩定，造氣爐運行平穩，此后未出現過掉壓現象。

1.3 經驗總結

隨著造氣爐直徑由φ2 260mm不斷擴大，到φ3 300mm甚至更大，造氣管道、閥門亦隨之不斷加大，油缸也由φ63mm型加大到φ90mm型。若油壓系統的設計跟不上造氣整個系統的設計變化，或為節約資金而盲目采用小氮肥油壓系統運行較大的閥門油缸，必將得不償失，事倍功半。因此，新建或擴建時，不僅需根據生產實際需要，科學設計，配置合理的油壓系統設備，使用配套的油泵、電機、電磁換向閥及閥站、蓄能器、油缸、油管等，保證閥門動作迅速，開關靈活，以滿足安全生產的要求；還要根據企業發展的需要，為油壓系統保留一定的擴展空間，為新技術、新設備技改打好基礎。

2 技改不科學致油壓系統掉壓

同一合成氨造氣，2010年10月，在造氣爐自動下灰技改過程中，為解決上灰門閥桿過短、灰渣易堵不下的難題，將一臺造氣爐兩個上灰閥油缸由φ80mm改為φ90mm，進行試驗。試車時該單元油壓系統波動，經常掉壓，而其他用φ80mm上灰閥油缸的單元則未出現此種現象，且該單元油壓系統配置與另幾個單元的全部相同。對該單元電磁閥及油缸進行全面檢查和部分更換后，仍掉壓。

2.1 掉壓原因

2009年10月，該廠成功進行了自動加焦改造，在原油壓系統的基礎上新增了三個油缸；自動下灰技改，又新增了三個油缸；采用φ80mm上灰閥油缸，剛好利用完單元油壓系統動力源容量。再改用φ90mm油缸，油泵輸出液壓油壓力及流量便無法滿足系統需求，出現油壓系統掉壓現象。

2.2 解決方案

將兩個φ90mm上灰閥油缸重新更換為φ80mm油缸后，該單元油壓系統恢復正常運行。

2.3 處理措施

任何設備其功率都是有一定限度的，因而我們在進行技改時，應充分考慮已有油壓系統功率的大小，科學合理地配置設備，確保技改項目的成功和安全生產的順利進行。

3 油泵站設備機械故障致單元油壓系統掉壓

2011年8月的某天，一合成氨廠造氣車間二單元油壓系統突然掉壓，油壓由5MPa陡降至0，單元造氣爐全跳停，造氣爐底下灰圓門冒火，該單元操作工緊急停車處理。

3.1 掉壓原因

該單元安裝有PV2R3－94油泵兩臺，南泵運轉，北泵備用。出現事故后，當重新啟用南泵時，發現油泵無法運轉，遂啟用北泵。經查系南泵突發性機械故障壞死，操作工未及時啟用備泵，致單元油壓系統掉壓，閥門未回復到正常停車位置，煙囪閥未提起，導致造氣爐憋壓，下灰圓門憋開，煤氣遇空氣摩擦起火。

3.2 處理措施

關好單元各爐下灰油缸球閥，防止下灰油管燒穿引燃液壓油而導致火災和液壓油大量泄漏事故，同時用水為著火處下灰油缸油管降溫；迅速啟用備泵，煙囪閥提起后爐底大火自然熄滅；檢查更換下灰油缸和油管，正常后恢復生產；通知鉗工檢修更換故障油泵并試車合格后備用。

3.3 經驗總結

油泵站內油泵一般采用開一備一、開二備一、開三備一方案。建議各單元油泵站不統一安裝在一起，而采用分單元設置，以便于出現緊急情況時處理，避免出現誤操作，威脅安全生產。油泵機械部分故障、油泵進口密封圈安裝不正確漏空氣、溢流閥先導閥錐頭及彈簧調節失靈、聯軸器磨損、聯軸器套子磨損嚴重或破裂、電機故障等都易導致單元油壓系統掉壓，因此，正常生產中，應加大對設備的維護保養及巡回檢查力度，定期檢查更換易損件，確保泵站設備運行正常。當班操作工應明了單元油泵開備情況，出現油壓系統掉壓時，應迅速啟用備泵，維持系統油壓穩定，避免造氣爐憋壓，導致事故發生。安裝油壓聯鎖裝置，在用泵故障掉壓時自動啟用備泵，穩定單元油壓。

4 液壓油品質不合格致油壓系統掉壓

4.1 安裝作業不規范致系統掉壓

2007年，某合成氨造氣新安裝兩臺造氣爐，試車合格后投運。不久，該單元連續出現油壓系統掉壓事故。

4.1.1 掉壓原因

經檢查，發現運轉油泵聲音異常，溫度高，油泵進口濾網、電磁閥處有大量鐵屑及雜物堵塞。究其因，系施工隊作業時為省事，未按規定對系統油管進行酸洗；油管切割也未使用切割機，而直接用氣割；安裝時沒有對管道進行吹掃，導致鐵屑鐵銹進入油壓系統，堵死油泵進口濾網，致系統掉壓。

4.1.2 處理措施

對有堵電磁閥及時清洗更換；加大油泵進口濾網清洗力度，除去濾網處堵塞鐵屑及雜物，直至系統油壓正常。

4.2 液壓油水分增加油變質致掉壓

2010年8月，某造氣車間二單元油壓系統頻繁掉壓，檢查發現該單元油泵站油柜油位在未加油的情況下持續上漲，油渾濁，油中有絮狀懸浮物。

4.2.1 掉壓原因

該車間油壓系統使用板式水冷換熱器為液壓油回油降溫。因二單元板式換熱器內漏，冷卻水經系統回油進入油柜，致油柜內油位不斷上漲，液壓油氧化嚴重，破壞了油膜潤滑，致使油壓系統掉壓。

4.2.2 處理措施

利用機械過濾，濾掉油中水分（為不影響生產，在不停泵情況下進行，有機會最好全部換掉變質液壓油），加油至油位正常。

4.3 油溫超標致單元油壓系統掉壓

2012年元月某天，天降大雪，室外溫度低至－15℃以下。某造氣車間四個單元油壓系統頻繁掉壓報警，部分閥門動作緩慢，造氣爐因閥門閥檢不到位頻繁跳停，致生產不穩。

4.3.1 掉壓原因

氣溫過低，液壓油粘度增加，流速緩慢，導致系統掉壓，閥門動作過慢。

4.3.2 處理措施

利用單元汽包出口蒸汽，為油柜內液壓油加溫至20℃左右后，油壓系統恢復正常運行。同理，夏天氣溫過高，超過液壓油規定工作溫度時，液壓油氧化變質加劇，黏度和酸值增加，易形成油泥而沉淀，甚至堵塞油路，致系統掉壓。因此，夏季氣溫升高時，應及時為液壓油系統降溫，開啟外部板式換熱器，用冷水降溫，必要時還需為油泵站增設排氣扇降溫，保證液壓油在規定溫度范圍內正常運行。

4.4 油位過低致系統掉壓

某造氣一單元油壓系統頻繁掉壓，雖多次倒泵仍半小時掉壓一次，油泵振動大，聲音嘈雜刺耳。

4.4.1 掉壓原因

一單元油泵站油泵進口濾網連接鋼管比其他單元的短，當油位下降后，濾網高出油柜內油面，空氣自濾網處進入油泵。由于氣泡具有可壓縮性，導致油泵工作時產生空隙，發出噪聲，嚴重時導致系統掉壓。

4.4.2 處理措施

立即補充液壓油至正常油位。

4.5 經驗總結

造氣用液壓油的黏度、水分、氧化安定性、抗磨性、抗剪切性、抗泡沫性等都要合乎要求，否則極易導致單元油壓系統掉壓。但在實際生產過程中，因為安裝作業不合規范、油溫變化、油位變化、升降溫設備泄漏等多種原因，常常導致液壓油性質的變化，為油壓系統的穩定運行埋下了隱患。因而在實際生產中，我們要規范安裝油壓系統設備；搞好液壓油的油溫控制工作及對設備 “跑、冒、滴、漏”的治理工作；嚴格交接班，加強巡回檢查，杜絕因油位過低抽空氣致系統掉壓現象的發生；大修時要對各個單元油柜及各換向閥站的電磁閥進行全面徹底的清洗，用干凈合格的液壓油來保障油壓系統運行的平穩。

5 設備內漏，高壓低串致系統掉壓

某造氣一單元油壓系統運行較正常，但在2012年4月的一段時間里，頻繁出現系統掉壓現象。經檢查液壓油、油泵、蓄能器全部正常，更換部分電磁閥后仍掉壓。

5.1 掉壓原因

通過對該單元所有油缸進行全面檢查，最后發現4＃造氣爐煤氣總閥油缸內漏，關掉油管球閥后閥門自動下落，判斷是油缸密封件損壞，液壓油高壓低串所致。

5.2 處理措施

停爐更換該事故油缸密封件后，系統油壓恢復正常。

5.3 經驗總結

因油缸活塞桿動作頻繁，對內部密封件的磨損是相當厲害的。若運行時間過長而未更換密封件，或因密封件質量差，極易造成密封件損壞，液壓油高壓低串致系統掉壓。同樣，電磁閥運行時間過長，油桿腔間隙變大，內漏流量超標；蓄能器內部橡膠皮囊損壞或充氣壓力未達標，以及正常運行時泄壓閥開啟或未關嚴，都是導致油壓系統掉壓的原因。我們除了加強維護保養及巡回檢查力度外，還必須配備電磁閥和油缸、蓄能器的檢測校驗裝置，定期對油缸、電磁閥、蓄能器進行檢測更換；采用質量可靠的配件；保證工藝指標的規范，防止因油壓大幅超標造成密封件損壞以及因充氣壓力過低致蓄能器無法正常工作。

6 系統液壓油大量外泄致系統掉壓

6.1 油缸脫落致掉壓

2007年6月的一天，某造氣四單元油壓系統突然掉壓，煤氣總閥處平臺起火，該單元緊停。

6.1.1 掉壓原因

經現場檢查，發現13＃造氣爐上行煤氣閥油缸與閥門支架上部座子分離脫落，液壓油大量外泄，致單元油壓系統掉壓，液壓油遇高溫起火。

6.1.2 處理措施

迅速停掉四單元全部造氣爐，關13＃爐換向站進出球閥；關該單元煙囪閥球閥，若煙囪閥已落下，應松開造氣爐頂部探火孔泄壓，但嚴禁點火。安排部分人員滅火，部分人員為該單元油泵站油柜補油至正常油位后，開啟單元其他正常爐，避免后工段大減量。通知鉗工更換上行煤氣閥油缸，合格后啟用該爐。

6.2 油管穿眼致系統掉壓

2009年10月的一天夜班約20：35，某造氣車間二單元油壓系統掉壓，經查該單元8＃爐回收閥處有大量液壓油外泄。

6.2.1 掉壓原因

8＃爐回收閥油缸下部油管穿眼漏油，二單元油柜油位過低致系統掉壓。

6.2.2 處理措施

同油缸脫落處理步驟相同，油柜補油合格后啟用單元正常爐。油管更換，合格后8＃爐投運。

6.3 經驗總結

防范勝于救災——加強巡回檢查及維護保養仍是關鍵。設備承包鉗工應每天對所管轄設備進行仔細的檢查和維護保養，對油缸的固定連接松緊情況、油管的老化及與附近其他設備的摩擦磨損及保護情況、油管的防振情況都應了然于胸，并把相關工作落到實處，防范于未然，杜絕因液壓油大量外泄導致安全、環保事故的發生，及因油的外泄而造成的巨大經濟損失。

7 誤操作導致系統掉壓

2012年1月的一天，某造氣車間二單元爐多次跳停，系統油壓波動頻繁。啟用兩臺泵運行可維持正常，但停一臺泵后又掉壓，檢查油壓系統設備均正常，但該單元有兩臺爐吹風同步時間較長。

7.1 掉壓原因

主操操作不精心，吹風排隊不科學，有兩爐吹風時間重疊較多。因吹風階段閥門動作較多，若兩爐吹風同步動作或錯開時間較短，造成諸多閥門同時動作，油泵輸出液壓油壓力及流量供不上，從而導致掉壓。

7.2 處理措施

對該單元爐重新進行吹風排隊后，系統油壓穩定如初。

7.3 經驗總結

多爐同步吹風，既破壞制氣入爐風壓的正常，重風還會造成潛熱爐溫的不穩，以及單元油壓的大幅波動，給安全生產帶來危害。所以，車間應加大對造氣主操的教育力度，提高主操的安全責任意識，加大對誤操作的處罰力度。

8 結 語

“造氣無氣，全廠無戲”。造氣崗位的消耗占合成氨全廠消耗的50%以上，因而造氣工段的穩產高產事關企業的生產成本高低，更關系到全廠的安全環保問題。只有通過科學的設計與技改、配套合理的油壓設備、千方百計保證液壓油質量的穩定、做好巡回檢查及維護保養工作、正確熟練處理突發事故、杜絕誤操作的發生，才能保障造氣油壓系統的穩定運行，為全廠生產的穩定及節能降耗奠定良好基礎。