加氫裝置轉動設備故障及處理研究

楊彬

（陜西延長石油榆神能源化工有限責任公司 陜西榆林 719000）

加氫裝置轉動設備故障及處理研究

楊彬

（陜西延長石油榆神能源化工有限責任公司 陜西榆林 719000）

在石油化工生產中，加氫裝置轉動設備為其重要的組成部分，都能夠為系統提供持續的推動力。當前，加氫裝置轉動設備逐漸向著集成化、大型化的規模拓展。然而，由于加氫裝置的轉動設備較多，其運行條件較為嚴苛，稍有不慎就有可能引發大型的事故，所以，在運行及機組測試中，應該對各階段的運行狀況加強故障檢修，及時發現加氫裝置出現的各故障問題，做到及時發現、及時解決，確保加氫裝置的正常運行。

加氫裝置；轉動設備；故障處理；研究

1 引言

石油化工生產為高能耗的產業，對于各設備的運行狀態，有著較高的要求。因此，需要對加氫裝置設備常見的故障進行深入的分析，并結合故障制定出行之有效的解決對策，實現石油化工的高效。安全生產。

2 轉動設備故障及處理方式

本次研究對象為400萬t/a的蠟油加氫裂化裝置，及360萬t/a的煤柴油加氫裂化裝置、200萬t/a的汽柴油加氫精制裝置。這三套加氫裝置設備都在2013年順利的實現了中交，且在2014年第一次投料開車成功。本文主要對這三套裝置運行過程中出現的故障進行分析。

2.1 往復壓縮機二級出口問題

本次往復壓縮機型號為6HF/3，故障為二級出口溫度高連鎖停車。6HF/3型號的壓縮機為400萬t/a蠟油加氫裂化裝置主要的設備，屬于六列三級對動平衡型的往復式壓縮機，采用國外先進技術，并按照美國石油學會的API618標準進行制造[1]。該壓縮機的輸送介質主要為氫氣，排氣量約為98280m3/h，其軸功率為8500kW，出口壓力約為16.3MPa，而進口壓力約為2.5MPa，正常操作方式為兩開一備，其壓縮機的位號為106-K-101A/B/C。其中，106-K-101A已進行氮氣負荷試車，且壓縮機的入口壓力為2.3MPa左右，在開機操作后，從現場情況看未發現異常狀況，但由于加載后的二級出口相應的溫度較高，各級過濾網的壓差較大，且超過0.3MPa。壓縮機在運行了10min左右后，二級出口溫度較高，并出現聯鎖停車現象，其余兩臺機械在試運行后，同樣也存在此類問題，在與廠家及設計院取得聯系之后，已作出以下措施：

在壓縮機出現二級出口出現高連鎖停車后，對入口壓力進行及時的降低，并檢查過濾器，對除濾芯的外層濾網進行拆除。同時，對二級出口的溫度停機聯鎖值向上調5℃，在7d后，進行再一次的試機。此次試機需要將一級入口的壓力控制在0.8MPa范圍，且進行三返一控制閥全開，將三級出口的最高壓力控制在10.2MPa范圍，且各級出口的壓比均在2以上。從試機現場狀況看，二級、三級的出口溫度雖然有一定的升高，但最高溫度以控制在159℃，范圍，整體溫度較為平穩，沒有呈現上升的趨勢。因進口壓縮機組，設置有相應的排氣溫度高停機聯鎖，因此，在相應的工況條件下，壓縮機排氣溫度會高于正常值。在這個過程中，為了確保試機的正常進行，要將聯鎖值結合實際狀況適當地調高，并確保各級壓縮處于正常范圍[2]。

2.2 往復式壓縮機的活塞桿問題

此次往復式壓縮機型號為4M80，主要問題為縮機的活塞桿過熱。在360萬t/a的煤柴油加氫裂化裝置中，4M80型壓縮機為其重要的設備組成部分，屬于四列兩級壓縮，為對稱平衡型。該壓縮機的輸送介質同樣也為氫氣，排氣量在42200m3/h左右，其軸功率在3260kW左右，出口壓力為13.9MPa，而進口壓力為2.5MPa，型號為4M80-33.3/23-139-BX，位號為107-K-101A/B/C/D，正常操作主要為三開一備。在對107-K-101B加以氮氣負荷試車中，發現后二級的氣缸活塞桿及填料間隙位置出現冒煙，且越來越大，只能進行現場緊急停機，并使用紅外線測溫儀對其測量。才測量后發現，二級活塞桿的表面溫度已達到230℃，同樣的，其余機組也在試車過程出現了一致問題。在與廠家聯系溝通在，已經對故障進行了初步的判斷，該事故主要有調料原因導致，并作出以下解決措施：

由于機組的填料主要由某公司提供，為了對該故障進行及時的處理，該公司已經派人至現場進行了故障的排查，并對現場填料加以進調整。在調整過程中，主要對填料壓蓋的螺栓及密封環彈簧力進行松緊度調試，在填料函最后兩組的漏氣環進行了結構的改造。在整個調試工作完成后，對107-K-101C進行了再次的試車。在試車后測得二級活塞桿的溫度為160℃，仍有溫度偏高的現場，因此，又對密封環的材質進行了調整。填料調整后，在多次的機組試車中，測量到活塞桿的表面最高溫度為140℃左右，已經與調試前比較發生了極大的變化。因此確認得出：若填料盒的溫度不超過60℃，且活塞桿的表面溫度不超過150℃，機組都能夠得到正常運行。

2.3 往復型壓縮機的緩沖罐問題

此次往復壓縮機型號為4M50，主要問題出在緩沖罐上。在200萬t/a汽柴油加氫精制裝置中，4M50型壓縮機為其重要的機械組成部分。該壓縮機主要為四列兩級壓縮，輸送介質同樣為氫氣，屬對稱平衡型壓縮機，排氣量約為33900m3/h，軸功率2326kW在左右，出口壓力為9.6MP，而進口壓力為2.5MPa。該壓縮機的型號主要為4M50-31/23-95-BX，位號為108-K-101A/B的緩沖罐，共有十二臺，正常操作主要為一開一備，為某化工機械廠生產。由于在生產過程中，該型號的緩沖罐便出現多次的砂眼及開裂泄露問題，且在安裝期間還出現緩沖罐焊縫與接管間的多處質量問題[3]。雖然，對于緩沖罐的部分咬邊及接管焊縫的缺陷已經進行了影響的處理，并作出了質量保證說明，而然，在投入使用后，108-K-101A一級出口的緩沖罐進口接管的拉筋處還是發生了開裂故障，導致氫氣的大量泄漏。對于該事故，已得到及時的發現，并將機組進行切除，從現場看，為造成人員的傷亡及其他影響。該環節的質量問題較難預測，在緩沖罐回廠復試壓后，已經進行再次安裝，但在一級入口的緩沖罐超聲波的抽查檢測中，依然發現封頭及筒體對接處的焊接缺陷，對于其他安全隱患，因檢測方式的局限，尚不能確定。因此，對該壓縮機的緩沖罐設備作出了一下的措施：

為預防氫氣泄漏而造成較大的安全事故，保證壓縮機緩沖罐的安全運行，已經委托相應的特種設備檢測院對于108-K-101A緩沖罐的一二級出入口進行提前的壓力容器檢驗，在檢驗中發現，該設備沒有質量上的問題，可正常投入使用。在緩沖罐的缺陷處理后，機組的運行得到了保證，且在試機中沒有出現質量問題。總結出：4M50型號的壓縮機緩沖罐，主要由于制造上的質量缺陷，使得焊縫開裂，出現氫氣泄露問題，造成了一定的裝置的安全問題[4]。壓縮機為加氫裝置最重要的組成設備，若發現質量問題，必須進行及時的處理，并堅決返廠檢修，同時要委托權威機構對其加以質量檢測，對出現的問題進行及時的解決，確保緩沖罐沒有問題后才能夠正常投入使用，以確保設備在長期運行中的安全，延長設備的使用年限。

3 結束語

由于加氫裝置的轉動設備較多，且運行條件較為嚴苛，所以必須要進行試機，并在試機過程中及時發現質量問題，以免留存問題為后續設備的正常使用帶來較大的影響，并造成安全事故的發生。同時，在設備運行初期，還應該加大巡檢的力度，對重要的機組加以維護，若出現機組問題不可盲目開機，而是要進行及時的妥善處理。

[1]胡敬彬.轉動設備振動監測方法及案例分析[J].化工設備與管道，2014，51.

[2]單志強，米濤.加氫精制高壓換熱器管箱隔板脫落原因及分析[J].石油化工腐蝕與防護，2014，31.

TH17

A

1004-7344（2016）18-0236-01

2016-6-10