戈照亮(新疆華泰重化工有限責任公司氯乙烯車間,烏魯木齊800019)
氯乙烯螺桿壓縮機的常見故障及處理措施
戈照亮
(新疆華泰重化工有限責任公司氯乙烯車間,烏魯木齊800019)
闡述了氯乙烯壓縮機的兩種不同類型機組的結構工作原理,,分析了壓縮機缺點和螺桿機優點,并確定螺桿機作為將來機組應用的趨勢。對螺桿機使用中出現的常見故障進行分析并提出解決的措施。
活塞壓縮機;螺桿壓縮機;進氣過濾器芯;油精過濾器芯
電石法生產氯乙烯需要在壓縮工序對純度為99.98%的氯乙烯氣體進行壓縮,目前使用較多的為螺桿式壓縮機,而在之前化工企業使用多為活塞式壓縮機,此壓縮機為兩列對動平衡型活塞式壓縮機,隔爆型三相異步電機,通過剛性連軸器驅動壓縮機的曲柄旋轉帶動兩側連桿,并經過十字頭,活塞桿分別使兩側活塞在氣缸內作水平方向的往復運動,當壓縮機工作時,復動式活塞兩側分別吸氣和壓氣,使氯乙烯氣體吸入一級氣缸內壓縮,后經中間冷卻器進入二級氣缸,壓縮到額定排氣壓力,然后排出至用戶工藝氣管道。
壓縮機具有儀表自動控制裝置,實現對主機有關部位的壓力、溫度和流量的監測,以及超過規定值時的報警顯示和切斷電源,保證壓縮機的正常運轉。活塞壓縮機盡管有適用壓力范圍廣,流量無論大小,均能達到所需壓力,適應性強,且不受壓力高低影響,能適應較廣闊壓力范圍要求等優點,但是其維修較為困難,結構復雜,體積較大,且排氣不連續,造成氣流脈動,運行有震動和較大噪聲的原因,現在逐漸被螺桿式壓縮機所取代。相比活塞壓縮機,螺桿壓縮機具有一下優點:
(1)可靠性高:螺桿壓縮機零部件少,易損件少,因而它運轉可靠,壽命長;
(2)操作維護方便:操作人員不必經過長時間的專業培訓,可實現無人值守運轉,操作相對簡單,可按需要排氣量供氣;
(3)動力平衡性好:螺桿壓縮機沒有不平衡慣性力,機器可以平穩地高速工作,可實現無基礎運轉,體積小,重量輕,占地面積少;
(4)適應性強:螺桿壓縮機具有強制輸氣的特點,排氣量幾乎不受排氣壓力的影響,運轉平穩、振動小,排氣穩定,在寬廣的范圍內能保持較高的效率;
(5)多相混輸:螺桿壓縮機的轉子齒面間實際上留有間隙,因而能耐液體沖擊,可壓送含液氣體、易聚合氣體等;
(6)單位排氣量體積小,節省占地面積。
目前使用較多的螺桿機是一種回轉容積式壓縮機。它利用螺桿的齒槽容積和位置的變化來完成氯乙烯氣體的吸入、壓縮和排氣過程。
2.1螺桿機進氣濾芯吐油
氯乙烯螺桿壓縮機進氣濾芯吐油是螺桿機使用中出現的較為常見的故障,出現此類故障需要從兩方面查找原因,其一是操作方面原因。螺桿壓縮機在停機操作過程需要停機時,先打開球閥V2泄壓閥,緩慢關閉進氣碟閥V3,再按下停機鍵,機組延時自動停機后,并立即關閉旁通球閥V1;停機后油罐內壓力通過泄壓球閥V2放氣至低壓側卸壓,待放氣完畢后關閉球閥V2。
然而在現場操作過程中,部分員工根據經驗先關閉進氣蝶閥,然后關閉V1閥并打開V2閥,由于機組在停機后油精分離罐內尚有較大的壓力,在停機前如果不通過V2泄壓閥泄壓,存在于機頭的油就有可能通過V1閥瞬間壓至進氣濾芯,導致進氣濾芯含油失效。其二從螺桿機自身方面查找原因。
螺桿機在主機底部裝有停油閥,當停油閥由于彈簧老化或卡阻后,機組在停機后,油精分離罐內的油就會在壓力作用下通過停油閥回油管流回主機機頭并最終壓回進氣過濾器,造成過濾器濾芯失效。但無論如何在停機前通過V2泄壓閥提前泄壓能夠避免油精分離器油罐內壓力倒壓進入進氣濾芯。解決停油閥吐油原因即對停油閥進行拆檢,對老化的彈簧、密封圈等造成竄油的部件進行更換或修復。
2.2螺桿機主機溫度和排氣溫度高同時噴油壓力低
螺桿機主機溫度高除了主機軸承故障外,和油冷器及溫控閥有較大關系。單純由于軸承原因、潤滑油油位高造成的主機溫度高較容易判斷,也可通過測溫、測震動和聲音進行判斷。但實際使用中,較多原因不是由于主機軸承原因或油位太高原因,而是由于油冷卻器換熱不良造成,并同時會出現排氣溫度上升。對于此類問題可從三方面處理。首先是檢查油冷卻器管程是否暢通。對于螺桿機,其良好的換熱就需要冷卻水循環量,通過測量油冷的進回水溫差和其它機組進行對比可判斷。水路堵塞嚴重的由于循環量小,進回水溫差相較其它機組大,從而可判斷油冷水路換熱管內堵,需清理。無論是有油過濾器壓差報警和無報警的螺桿機,如果油過濾器濾芯頻繁更換仍無明顯效果,或者噴油壓力持續低的情況,就需要對溫控閥和油冷殼程進行檢查,通常是油冷殼程堵塞或者溫控閥堵塞,此時需要對油冷殼程進行沖洗,對溫控閥內組件進行拆卸檢查,對溫控閥內污泥進行清理。排氣溫度高與油冷換熱有關系,但首先應考慮的是油位,如果機組油位過低,排氣溫度會較高,此時需要補充潤滑油。油位加的過高,也會造成主機溫度高,進而影響排氣溫度。
2.3螺桿機油精分離器壓差異常升高
氯乙烯螺桿壓縮機吸入的氣體的露點應低于10℃,并且不允許有液態水進入壓縮機。由于氯乙烯螺桿機的進氣濾芯主要由紙質濾芯與殼體組成,因此對工藝氣體的要求較為嚴格,進氣過濾器濾芯遇水和油都會失效。嚴禁工藝氣中含水和工藝氣偏酸、堿性,上述條件不能滿足即會導致油精分離器濾芯的失效。油精分離器失效會導致排氣氣體中帶油,如果雜志較多會導致管內回油管堵塞,造成大量的油被帶到下游工序。進氣過濾器濾芯的失效會影響油精分離器壓差,油精分離器受酸、堿和水的影響會嚴重降低使用壽命,油精分離器正常工藝條件下的堵塞周期較長,油精分離器壓差在正常運行中增長過程緩慢,因此要延長油精分離器濾芯使用壽命的有效途徑即嚴格控制工藝氣。
氯乙烯螺桿壓縮機有較多的使用優點,但其對工藝要求較為嚴格,需要在進壓縮機前的工藝氣改善上下努力。對于螺桿機非軸承和轉子原因的機組運行參數指標的異常的排查和處理根據其水路和油路及工藝氣路從其溫度、壓降和油位、油質中可作分析和判斷和排查。但從最基本的機組要求出發,嚴格對進入壓縮機的原料氣、水進行改善和提高必能更好的節省零部件和油品消耗費用,延長螺桿機的使用壽命。