淺析氣壓機(jī)喘振的原因分析及對策

趙 敏

(中海油東方石化有限責(zé)任公司,海南 東方 572600)

中海油東方石化催化裂解裝置處理量1.2Mt/a,壓縮機(jī)采用是沈陽鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)的股份有限公司產(chǎn)品，它是由一缸兩段組成的6級水平剖分離心式壓縮機(jī)，汽輪機(jī)采用杭州汽輪機(jī)股份有限公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的中壓背壓式汽輪機(jī)，隨著裝置的運(yùn)行，裝置發(fā)生多起事故導(dǎo)致機(jī)組發(fā)生喘振，影響了裝置的正常運(yùn)行，本文通過分析找出影響氣壓機(jī)喘振的因素，工藝調(diào)整操作，避免發(fā)生喘振。

1 氣壓機(jī)喘振的原因分析

1.1 氣壓機(jī)入口流量

在一定的轉(zhuǎn)速下，只有確保氣壓機(jī)正常工作入口流量高于喘振流量1.1～1.4倍，那么氣壓機(jī)就可以保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

氣壓機(jī)入口流量主要受反應(yīng)深度的影響，反應(yīng)深度越大，那么氣體量越大。當(dāng)原料性質(zhì)變差時(shí)，應(yīng)及時(shí)聯(lián)系調(diào)度，調(diào)整原料組成，或根據(jù)兩器藏量適當(dāng)補(bǔ)充新鮮催化劑，通過提高催化劑活性來提高氣體產(chǎn)率，同時(shí)要注意進(jìn)料量，當(dāng)原油的流量減少或當(dāng)反應(yīng)原料一下子中斷時(shí)，應(yīng)立即打開反飛動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥，通過反飛動(dòng)的流量來調(diào)節(jié)氣壓機(jī)入口流量，如果是原料泵停，應(yīng)果斷的提高回?zé)捰土亢突責(zé)捰蜐{量，確保空氣壓縮機(jī)入口流量滿足要求，防止喘振；當(dāng)反應(yīng)壓力突然升高時(shí)，需打開氣壓機(jī)入口放火炬閥，來平衡富氣與氣壓機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)系，不應(yīng)過急，需要根據(jù)兩器差壓情況，逐步開大。

1.2 氣壓機(jī)入口組分

氣壓機(jī)入口組成也影響氣壓機(jī)的安全運(yùn)行。氣壓機(jī)入口溫度高，組成變重，富氣容易帶液同時(shí)也容易導(dǎo)致氣壓機(jī)葉輪被打壞，引起嚴(yán)重的安全事故。氣壓機(jī)入口溫度低，重組分被冷凝，組成變輕容易導(dǎo)致氣壓機(jī)跌入到喘振線上，導(dǎo)致氣壓機(jī)喘振。同時(shí)壓縮機(jī)二段冷卻器，要注意循環(huán)水流量和入口溫度，防止將富氣過冷凝，導(dǎo)致氣體量不足，導(dǎo)致喘振。

另外富氣輕組分的比例過大也容易導(dǎo)致喘振。技術(shù)員應(yīng)該根據(jù)干氣質(zhì)量分析，及時(shí)判斷催化劑受污染情況，當(dāng)氫氣與甲烷的比值升高，催化劑出現(xiàn)中毒現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)向提升管注入鈍化劑或卸出部分平衡劑，補(bǔ)充新鮮催化劑來提高催化劑活性和選擇性，改善產(chǎn)品分布，當(dāng)氣壓機(jī)入口溫度不高時(shí)，可適當(dāng)提高其溫度，使氣壓機(jī)入口溫度高，提高其分子量，防止氣壓機(jī)飛動(dòng)。

1.3 氣壓機(jī)出口壓力

氣壓機(jī)出口壓力的變化對空壓機(jī)喘振也有很大的影響。氣壓機(jī)的背壓高，說明出口憋壓，導(dǎo)致富氣不能及時(shí)排出去，那么氣壓機(jī)就不能正常完成壓縮，導(dǎo)致氣壓機(jī)喘振；氣壓機(jī)出口壓力低，那么出口的阻力就小，會(huì)導(dǎo)致氣壓機(jī)轉(zhuǎn)速高，反過來相對于此轉(zhuǎn)速下，富氣量就減少了，也容易導(dǎo)致喘振，更為嚴(yán)重的是轉(zhuǎn)速過高容易導(dǎo)致超速聯(lián)鎖動(dòng)作。

影響氣壓機(jī)出口壓力的因素有很多，氣壓機(jī)出口氣動(dòng)閥動(dòng)作關(guān)閉，干氣出裝置調(diào)節(jié)閥突然關(guān)小，吸收解析操作不當(dāng)，大量的貧氣進(jìn)入到再吸收塔，導(dǎo)致氣壓機(jī)背壓高，同時(shí)蒸汽也會(huì)影響氣壓機(jī)出口壓力，背壓突然降低，導(dǎo)致轉(zhuǎn)速過高。

1.4 氣壓機(jī)轉(zhuǎn)速變化

氣壓機(jī)轉(zhuǎn)速大幅波動(dòng)也容易導(dǎo)致氣壓機(jī)喘振。轉(zhuǎn)速高導(dǎo)致富氣量不夠，轉(zhuǎn)速低導(dǎo)致富氣量過高，到達(dá)滯止流量都會(huì)容易喘振。若是調(diào)速器發(fā)生故障，則須打手動(dòng)調(diào)節(jié)，若是蒸汽發(fā)生波動(dòng)，則需分析是裝置內(nèi)中壓蒸汽波動(dòng)，還是外管網(wǎng)的原因，若背壓蒸汽波動(dòng)大，應(yīng)聯(lián)系管網(wǎng)降壓和穩(wěn)定低壓管網(wǎng)壓力。如果問題不能迅速解決，應(yīng)適當(dāng)降低吸收穩(wěn)定系統(tǒng)再吸收塔的壓力或?qū)鈮簷C(jī)出口放火炬打開，來平衡壓力。

1.5 調(diào)節(jié)器卡澀

汽輪機(jī)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速體系是由轉(zhuǎn)速感覺部分，傳動(dòng)放大部分，配汽部分和反應(yīng)部分四個(gè)部分構(gòu)成。這此中轉(zhuǎn)速感覺部分是將轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速信息轉(zhuǎn)化成一次節(jié)制信號(hào)，傳動(dòng)放大部分是對一次控制信號(hào)做功率的一次擴(kuò)大，并按調(diào)節(jié)目標(biāo)做一個(gè)數(shù)學(xué)計(jì)算，產(chǎn)生出一個(gè)油動(dòng)機(jī)的控制信號(hào)，配汽部分就是將油動(dòng)機(jī)的行程轉(zhuǎn)化為改變主氣門的開度。反饋部分就是將閥門的開度又回饋到信號(hào)中心，做個(gè)閉合回路。

當(dāng)氣壓機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)突然卡澀，卡澀原因有很多，設(shè)備老化，蒸汽品質(zhì)不好結(jié)鹽，二次油壓不穩(wěn)定，波動(dòng)大，當(dāng)氣壓機(jī)轉(zhuǎn)速和原料油進(jìn)料量以及進(jìn)料性質(zhì)不能吻合時(shí)，極易容易導(dǎo)致喘振。

2 結(jié)合生產(chǎn)中的事故案例具體分析

2.1 裝置由于壓縮機(jī)二段入口溫度低，導(dǎo)致氣壓機(jī)喘振事故

表1 氣壓機(jī)發(fā)生喘振時(shí)操作參數(shù)的變化

通過 表1分析，為了防止氣壓機(jī)喘振，在降低處理量的同時(shí)，需要保證氣壓機(jī)入口流量與氣壓機(jī)轉(zhuǎn)速保持一致性，保證氣壓機(jī)安全運(yùn)行，減少氣壓機(jī)喘振的次數(shù)，來控制反應(yīng)壓力在控制范圍內(nèi)，同時(shí)盡早安排崗位人員開大反飛動(dòng)副線，調(diào)整氣壓機(jī)入口流量，氣壓機(jī)入口溫度也要控制好，停空冷，保證氣壓機(jī)入口組分不會(huì)變得太輕而影響氣壓機(jī)的安全運(yùn)行。

氣壓機(jī)出口背壓也要隨氣壓機(jī)的工況隨著改變，背壓高時(shí)應(yīng)開大出口調(diào)節(jié)閥，防止憋壓導(dǎo)致氣壓機(jī)喘振，背壓機(jī)低時(shí)應(yīng)關(guān)小調(diào)節(jié)閥，控制吸收穩(wěn)定的系統(tǒng)壓力，減少外出量，維持平衡。

2.2 事故處理

當(dāng)氣壓機(jī)發(fā)生喘振后，第一，應(yīng)密切關(guān)注氣壓機(jī)的軸位移和軸振動(dòng)，若發(fā)生其值過大，影響機(jī)組的運(yùn)行，應(yīng)立即做好停機(jī)準(zhǔn)備，保護(hù)好設(shè)備。第二，應(yīng)關(guān)注干氣密封這塊，假如喘振劇烈，蒸汽用量就會(huì)增加，導(dǎo)致密封破壞，則工藝介質(zhì)可能發(fā)生泄露，污染環(huán)境，影響人身安全。第三，關(guān)注氣壓機(jī)喘振線，盡可能遠(yuǎn)離系統(tǒng)設(shè)定的喘振值。

當(dāng)氣壓機(jī)喘振導(dǎo)致停機(jī)，則按氣壓機(jī)緊急停機(jī)處理。隨反應(yīng)壓力變化，分餾調(diào)整操作，防止超溫超壓，產(chǎn)品走不合格線，嚴(yán)禁塔罐液位超高或過低，停止穩(wěn)定汽油、輕重汽油、液化氣、干氣產(chǎn)品出裝置，停止富氣水洗，吸收穩(wěn)定系統(tǒng)維持三塔循環(huán)。氣壓機(jī)故障停機(jī)，查找消除故障原因，啟油泵建立潤滑油系統(tǒng)循環(huán)，氣壓機(jī)惰走結(jié)束后，啟動(dòng)盤車油泵，氣壓機(jī)組盤車，重新組織開機(jī)，準(zhǔn)備恢復(fù)生產(chǎn)。

3 防止喘振的對策

(1)通過對氣壓機(jī)喘振的原因，現(xiàn)象，和兩起事故的分析學(xué)習(xí)總結(jié)。為了避免喘振產(chǎn)生 ，在實(shí)際工作中應(yīng)當(dāng)是關(guān)注到：①防喘振體系沒有掛主動(dòng)的情形下，機(jī)組的工作狀況一定要離開喘振區(qū)，存在充足的防喘余量。②氣壓機(jī)開工停工時(shí)候時(shí)，一定要注意“升壓先升速，降速先降壓”的規(guī)定。操作中應(yīng)緩慢、均勻，多次交替完成升壓和變速。③反應(yīng)、分餾崗位應(yīng)努力平穩(wěn)操作，控制好冷后溫度在38℃以上，力求控制富氣參數(shù)在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，富氣流量控制在1400Nm3/h以上，保證足夠的入口流量。④操縱中一定要緊密注意到汽輪機(jī)入口蒸汽和出口蒸汽數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)不利趨勢實(shí)時(shí)聯(lián)絡(luò)加以調(diào)整，在氣壓機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)整過程中幅度不該過大，視反應(yīng)壓力緩慢調(diào)節(jié)。

(2) 氣壓機(jī)在不同情況下出現(xiàn)喘振情形后的處置方法。①對于入口流量低的情況下，應(yīng)該迅速的全開反飛動(dòng)調(diào)節(jié)閥。②出口放空閥應(yīng)適當(dāng)開啟，以防出口阻塞。③產(chǎn)生喘振情況后，應(yīng)該立即控制住反應(yīng)壓力，再根據(jù)事故處理原則處理。

(3)對氣壓機(jī)本身而言，要關(guān)注其蒸汽系統(tǒng)，富氣系統(tǒng)，潤滑油系統(tǒng)，干氣密封，軸位移，軸振動(dòng)，氣壓機(jī)轉(zhuǎn)速保證各個(gè)參數(shù)在正常范圍內(nèi)，有波動(dòng)及時(shí)查找原因，加強(qiáng)盯表，確保兩條線不動(dòng)搖，一條線是喘振線在正常線外，不能逾越的紅線，另一條就是生命線，確保不發(fā)生次生事故，無法判明事故，情況危險(xiǎn)時(shí)，果斷投用自保，確保人生安全和設(shè)備安全。氣壓機(jī)喘振后，查明原因，精細(xì)操作平穩(wěn)生產(chǎn)，不能發(fā)生次生事故，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)應(yīng)力求平穩(wěn)，不能大幅動(dòng)作。