戈照亮(新疆华泰重化工有限责任公司氯乙烯车间,乌鲁木齐800019)
氯乙烯螺杆压缩机的常见故障及处理措施
戈照亮
(新疆华泰重化工有限责任公司氯乙烯车间,乌鲁木齐800019)
阐述了氯乙烯压缩机的两种不同类型机组的结构工作原理,,分析了压缩机缺点和螺杆机优点,并确定螺杆机作为将来机组应用的趋势。对螺杆机使用中出现的常见故障进行分析并提出解决的措施。
活塞压缩机;螺杆压缩机;进气过滤器芯;油精过滤器芯
电石法生产氯乙烯需要在压缩工序对纯度为99.98%的氯乙烯气体进行压缩,目前使用较多的为螺杆式压缩机,而在之前化工企业使用多为活塞式压缩机,此压缩机为两列对动平衡型活塞式压缩机,隔爆型三相异步电机,通过刚性连轴器驱动压缩机的曲柄旋转带动两侧连杆,并经过十字头,活塞杆分别使两侧活塞在气缸内作水平方向的往复运动,当压缩机工作时,复动式活塞两侧分别吸气和压气,使氯乙烯气体吸入一级气缸内压缩,后经中间冷却器进入二级气缸,压缩到额定排气压力,然后排出至用户工艺气管道。
压缩机具有仪表自动控制装置,实现对主机有关部位的压力、温度和流量的监测,以及超过规定值时的报警显示和切断电源,保证压缩机的正常运转。活塞压缩机尽管有适用压力范围广,流量无论大小,均能达到所需压力,适应性强,且不受压力高低影响,能适应较广阔压力范围要求等优点,但是其维修较为困难,结构复杂,体积较大,且排气不连续,造成气流脉动,运行有震动和较大噪声的原因,现在逐渐被螺杆式压缩机所取代。相比活塞压缩机,螺杆压缩机具有一下优点:
(1)可靠性高:螺杆压缩机零部件少,易损件少,因而它运转可靠,寿命长;
(2)操作维护方便:操作人员不必经过长时间的专业培训,可实现无人值守运转,操作相对简单,可按需要排气量供气;
(3)动力平衡性好:螺杆压缩机没有不平衡惯性力,机器可以平稳地高速工作,可实现无基础运转,体积小,重量轻,占地面积少;
(4)适应性强:螺杆压缩机具有强制输气的特点,排气量几乎不受排气压力的影响,运转平稳、振动小,排气稳定,在宽广的范围内能保持较高的效率;
(5)多相混输:螺杆压缩机的转子齿面间实际上留有间隙,因而能耐液体冲击,可压送含液气体、易聚合气体等;
(6)单位排气量体积小,节省占地面积。
目前使用较多的螺杆机是一种回转容积式压缩机。它利用螺杆的齿槽容积和位置的变化来完成氯乙烯气体的吸入、压缩和排气过程。
2.1螺杆机进气滤芯吐油
氯乙烯螺杆压缩机进气滤芯吐油是螺杆机使用中出现的较为常见的故障,出现此类故障需要从两方面查找原因,其一是操作方面原因。螺杆压缩机在停机操作过程需要停机时,先打开球阀V2泄压阀,缓慢关闭进气碟阀V3,再按下停机键,机组延时自动停机后,并立即关闭旁通球阀V1;停机后油罐内压力通过泄压球阀V2放气至低压侧卸压,待放气完毕后关闭球阀V2。
然而在现场操作过程中,部分员工根据经验先关闭进气蝶阀,然后关闭V1阀并打开V2阀,由于机组在停机后油精分离罐内尚有较大的压力,在停机前如果不通过V2泄压阀泄压,存在于机头的油就有可能通过V1阀瞬间压至进气滤芯,导致进气滤芯含油失效。其二从螺杆机自身方面查找原因。
螺杆机在主机底部装有停油阀,当停油阀由于弹簧老化或卡阻后,机组在停机后,油精分离罐内的油就会在压力作用下通过停油阀回油管流回主机机头并最终压回进气过滤器,造成过滤器滤芯失效。但无论如何在停机前通过V2泄压阀提前泄压能够避免油精分离器油罐内压力倒压进入进气滤芯。解决停油阀吐油原因即对停油阀进行拆检,对老化的弹簧、密封圈等造成窜油的部件进行更换或修复。
2.2螺杆机主机温度和排气温度高同时喷油压力低
螺杆机主机温度高除了主机轴承故障外,和油冷器及温控阀有较大关系。单纯由于轴承原因、润滑油油位高造成的主机温度高较容易判断,也可通过测温、测震动和声音进行判断。但实际使用中,较多原因不是由于主机轴承原因或油位太高原因,而是由于油冷却器换热不良造成,并同时会出现排气温度上升。对于此类问题可从三方面处理。首先是检查油冷却器管程是否畅通。对于螺杆机,其良好的换热就需要冷却水循环量,通过测量油冷的进回水温差和其它机组进行对比可判断。水路堵塞严重的由于循环量小,进回水温差相较其它机组大,从而可判断油冷水路换热管内堵,需清理。无论是有油过滤器压差报警和无报警的螺杆机,如果油过滤器滤芯频繁更换仍无明显效果,或者喷油压力持续低的情况,就需要对温控阀和油冷壳程进行检查,通常是油冷壳程堵塞或者温控阀堵塞,此时需要对油冷壳程进行冲洗,对温控阀内组件进行拆卸检查,对温控阀内污泥进行清理。排气温度高与油冷换热有关系,但首先应考虑的是油位,如果机组油位过低,排气温度会较高,此时需要补充润滑油。油位加的过高,也会造成主机温度高,进而影响排气温度。
2.3螺杆机油精分离器压差异常升高
氯乙烯螺杆压缩机吸入的气体的露点应低于10℃,并且不允许有液态水进入压缩机。由于氯乙烯螺杆机的进气滤芯主要由纸质滤芯与壳体组成,因此对工艺气体的要求较为严格,进气过滤器滤芯遇水和油都会失效。严禁工艺气中含水和工艺气偏酸、碱性,上述条件不能满足即会导致油精分离器滤芯的失效。油精分离器失效会导致排气气体中带油,如果杂志较多会导致管内回油管堵塞,造成大量的油被带到下游工序。进气过滤器滤芯的失效会影响油精分离器压差,油精分离器受酸、碱和水的影响会严重降低使用寿命,油精分离器正常工艺条件下的堵塞周期较长,油精分离器压差在正常运行中增长过程缓慢,因此要延长油精分离器滤芯使用寿命的有效途径即严格控制工艺气。
氯乙烯螺杆压缩机有较多的使用优点,但其对工艺要求较为严格,需要在进压缩机前的工艺气改善上下努力。对于螺杆机非轴承和转子原因的机组运行参数指标的异常的排查和处理根据其水路和油路及工艺气路从其温度、压降和油位、油质中可作分析和判断和排查。但从最基本的机组要求出发,严格对进入压缩机的原料气、水进行改善和提高必能更好的节省零部件和油品消耗费用,延长螺杆机的使用寿命。