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浅析气压机喘振的原因分析及对策

2020-07-20

山东化工 2020年12期
关键词:背压调节阀入口

赵 敏

(中海油东方石化有限责任公司,海南 东方 572600)

中海油东方石化催化裂解装置处理量1.2Mt/a,压缩机采用是沈阳鼓风机集团的股份有限公司产品,它是由一缸两段组成的6级水平剖分离心式压缩机,汽轮机采用杭州汽轮机股份有限公司设计生产的中压背压式汽轮机,随着装置的运行,装置发生多起事故导致机组发生喘振,影响了装置的正常运行,本文通过分析找出影响气压机喘振的因素,工艺调整操作,避免发生喘振。

1 气压机喘振的原因分析

1.1 气压机入口流量

在一定的转速下,只有确保气压机正常工作入口流量高于喘振流量1.1~1.4倍,那么气压机就可以保证正常运转。

气压机入口流量主要受反应深度的影响,反应深度越大,那么气体量越大。当原料性质变差时,应及时联系调度,调整原料组成,或根据两器藏量适当补充新鲜催化剂,通过提高催化剂活性来提高气体产率,同时要注意进料量,当原油的流量减少或当反应原料一下子中断时,应立即打开反飞动流量调节阀,通过反飞动的流量来调节气压机入口流量,如果是原料泵停,应果断的提高回炼油量和回炼油浆量,确保空气压缩机入口流量满足要求,防止喘振;当反应压力突然升高时,需打开气压机入口放火炬阀,来平衡富气与气压机转速的关系,不应过急,需要根据两器差压情况,逐步开大。

1.2 气压机入口组分

气压机入口组成也影响气压机的安全运行。气压机入口温度高,组成变重,富气容易带液同时也容易导致气压机叶轮被打坏,引起严重的安全事故。气压机入口温度低,重组分被冷凝,组成变轻容易导致气压机跌入到喘振线上,导致气压机喘振。同时压缩机二段冷却器,要注意循环水流量和入口温度,防止将富气过冷凝,导致气体量不足,导致喘振。

另外富气轻组分的比例过大也容易导致喘振。技术员应该根据干气质量分析,及时判断催化剂受污染情况,当氢气与甲烷的比值升高,催化剂出现中毒现象时,应及时向提升管注入钝化剂或卸出部分平衡剂,补充新鲜催化剂来提高催化剂活性和选择性,改善产品分布,当气压机入口温度不高时,可适当提高其温度,使气压机入口温度高,提高其分子量,防止气压机飞动。

1.3 气压机出口压力

气压机出口压力的变化对空压机喘振也有很大的影响。气压机的背压高,说明出口憋压,导致富气不能及时排出去,那么气压机就不能正常完成压缩,导致气压机喘振;气压机出口压力低,那么出口的阻力就小,会导致气压机转速高,反过来相对于此转速下,富气量就减少了,也容易导致喘振,更为严重的是转速过高容易导致超速联锁动作。

影响气压机出口压力的因素有很多,气压机出口气动阀动作关闭,干气出装置调节阀突然关小,吸收解析操作不当,大量的贫气进入到再吸收塔,导致气压机背压高,同时蒸汽也会影响气压机出口压力,背压突然降低,导致转速过高。

1.4 气压机转速变化

气压机转速大幅波动也容易导致气压机喘振。转速高导致富气量不够,转速低导致富气量过高,到达滞止流量都会容易喘振。若是调速器发生故障,则须打手动调节,若是蒸汽发生波动,则需分析是装置内中压蒸汽波动,还是外管网的原因,若背压蒸汽波动大,应联系管网降压和稳定低压管网压力。如果问题不能迅速解决,应适当降低吸收稳定系统再吸收塔的压力或将气压机出口放火炬打开,来平衡压力。

1.5 调节器卡涩

汽轮机调节转速体系是由转速感觉部分,传动放大部分,配汽部分和反应部分四个部分构成。这此中转速感觉部分是将转子的转速信息转化成一次节制信号,传动放大部分是对一次控制信号做功率的一次扩大,并按调节目标做一个数学计算,产生出一个油动机的控制信号,配汽部分就是将油动机的行程转化为改变主气门的开度。反馈部分就是将阀门的开度又回馈到信号中心,做个闭合回路。

当气压机转速调节机构突然卡涩,卡涩原因有很多,设备老化,蒸汽品质不好结盐,二次油压不稳定,波动大,当气压机转速和原料油进料量以及进料性质不能吻合时,极易容易导致喘振。

2 结合生产中的事故案例具体分析

2.1 装置由于压缩机二段入口温度低,导致气压机喘振事故

表1 气压机发生喘振时操作参数的变化

通过 表1分析,为了防止气压机喘振,在降低处理量的同时,需要保证气压机入口流量与气压机转速保持一致性,保证气压机安全运行,减少气压机喘振的次数,来控制反应压力在控制范围内,同时尽早安排岗位人员开大反飞动副线,调整气压机入口流量,气压机入口温度也要控制好,停空冷,保证气压机入口组分不会变得太轻而影响气压机的安全运行。

气压机出口背压也要随气压机的工况随着改变,背压高时应开大出口调节阀,防止憋压导致气压机喘振,背压机低时应关小调节阀,控制吸收稳定的系统压力,减少外出量,维持平衡。

2.2 事故处理

当气压机发生喘振后,第一,应密切关注气压机的轴位移和轴振动,若发生其值过大,影响机组的运行,应立即做好停机准备,保护好设备。第二,应关注干气密封这块,假如喘振剧烈,蒸汽用量就会增加,导致密封破坏,则工艺介质可能发生泄露,污染环境,影响人身安全。第三,关注气压机喘振线,尽可能远离系统设定的喘振值。

当气压机喘振导致停机,则按气压机紧急停机处理。随反应压力变化,分馏调整操作,防止超温超压,产品走不合格线,严禁塔罐液位超高或过低,停止稳定汽油、轻重汽油、液化气、干气产品出装置,停止富气水洗,吸收稳定系统维持三塔循环。气压机故障停机,查找消除故障原因,启油泵建立润滑油系统循环,气压机惰走结束后,启动盘车油泵,气压机组盘车,重新组织开机,准备恢复生产。

3 防止喘振的对策

(1)通过对气压机喘振的原因,现象,和两起事故的分析学习总结。为了避免喘振产生 ,在实际工作中应当是关注到:①防喘振体系没有挂主动的情形下,机组的工作状况一定要离开喘振区,存在充足的防喘余量。②气压机开工停工时候时,一定要注意“升压先升速,降速先降压”的规定。操作中应缓慢、均匀,多次交替完成升压和变速。③反应、分馏岗位应努力平稳操作,控制好冷后温度在38℃以上,力求控制富气参数在设计范围内,富气流量控制在1400Nm3/h以上,保证足够的入口流量。④操纵中一定要紧密注意到汽轮机入口蒸汽和出口蒸汽数据,发现不利趋势实时联络加以调整,在气压机转速调整过程中幅度不该过大,视反应压力缓慢调节。

(2) 气压机在不同情况下出现喘振情形后的处置方法。①对于入口流量低的情况下,应该迅速的全开反飞动调节阀。②出口放空阀应适当开启,以防出口阻塞。③产生喘振情况后,应该立即控制住反应压力,再根据事故处理原则处理。

(3)对气压机本身而言,要关注其蒸汽系统,富气系统,润滑油系统,干气密封,轴位移,轴振动,气压机转速保证各个参数在正常范围内,有波动及时查找原因,加强盯表,确保两条线不动摇,一条线是喘振线在正常线外,不能逾越的红线,另一条就是生命线,确保不发生次生事故,无法判明事故,情况危险时,果断投用自保,确保人生安全和设备安全。气压机喘振后,查明原因,精细操作平稳生产,不能发生次生事故,转速调节应力求平稳,不能大幅动作。

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