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2BCL407型离心式压缩机组的存在问题及改进建议

2019-01-16陈光明

中国设备工程 2019年1期
关键词:联轴器轴瓦油烟

陈光明

(大庆天然气分公司四大队,黑龙江 大庆 163256)

大庆油田天然气分公司共有北II-2深冷装置的主压缩机组选用的是沈阳某集团生产的2BCL407型离心式压缩机组,于2012年开始安装,2013年5月投产运行,经运行考核,机组运行比较平稳,性能比较可靠。但通过对机组在设计制造、安装及投运过程的综合考核,该型机组的主机、附属设备以及电仪、工艺等配套设计、制造及安装方面仍存在一些问题,有待于在后期装置压缩机改造时进一步改进。

1 2BCL407型离心式压缩机组的现状分析

通过对北II-2深冷2BCL407型离心式压缩机组投运以来的运行情况进行考核,我们综合分析该型压缩机组在制造、安装及投运过程的现状,找出该型机组在主机、附属设备及电仪等方面主要存在以下问题,并分析了产生问题的原因。

1.1 机组主机存在的问题及原因

(1)压缩机组齿轮箱轴振动大,机组启机时齿轮箱高、低速轴振动值超高。原因是齿轮箱上盖存在轻微的变形,安装后导致轴瓦间隙不符合要求;同时国产联轴器的制造精度较低,影响轴的振动数值。

(2)齿轮箱高速轴两端径向轴瓦温度高,运行中导致了压缩机联锁停机。原因是齿轮箱高速轴瓦进、回油量不足。

(3)齿轮箱壳体振动偏大,原因是齿轮箱地脚螺栓与齿轮箱壳体的设计距离过小,套筒扳手的套筒无法套在地脚螺栓螺母上进行紧固,并且设备说明书并未提供合理的螺栓预紧力矩。

(4)齿轮箱高、低速轴驱动端联轴器护罩渗油。原因是齿轮箱迷宫密封间隙过大、密封圈材质不耐高温。

(5)压缩机两侧轴承盖和高速联轴器护罩设有3个排油烟的呼气帽,在压缩机运行过程中随着油温的升高,呼气帽内窜出大量的油烟气;齿轮箱低速轴联轴器护罩未设计呼气帽,从联轴器护罩间隙窜出大量油烟。

1.2 机组附属设备存在的问题和原因

(1)压缩机组原设计未考虑机组停机后转子的反转问题,停机后压缩机出口管路中大量高压气体倒流至入口,使压缩机反转,易导致轴瓦和干气密封损坏。

(2)压缩机组运行中发生了叶轮、密封损坏的事故,主要原因是原料气来气含有大量硬度较高的颗粒杂质,压缩机的入口分离器对气体杂质的分离效果较差,而压缩机入口过滤器只能过滤较大颗粒的杂质,当细小杂质随同气体进入高转速叶轮内,随高速气流流动的硬颗粒杂质对叶轮叶片和流道冲刷,导致叶轮损坏。

(3)压缩机润滑油箱放空和高位油箱呼气管的原设计为敞口、对天排放,随着压缩机运行油温升高,油烟气从排气管排出并凝结滴落在地面,造成环境污染。

(4)离心压缩机维修拆装零部件时,一级出口管线阻碍天车吊钩位置,使吊钩无法垂直起吊,影响人身和设备的安全。

(5)压缩机轴承盖和高速联轴器呼气管油烟放空不通畅,原因是呼气管拐角过多,且管线的安装角度不佳,不能使在管线中凝结的润滑油倒流回机组内,润滑油烟在呼气管凝结并聚集,堵塞了呼气管。

1.3 机组电仪方面存在的问题

(1)压缩机轴瓦测温电阻线固定不牢,且电阻线固定位置的边缘较为锋利,机组运行期间,多次发生因测温电阻线破损,导致压缩机的故障停机。

(2)齿轮箱测温铂热电阻探头固定不牢,机组运行考核期间,2次从瓦块内脱落,无法对齿轮箱参数进行实时监测。

(3)压缩机和齿轮箱测温电阻和本特利振动探头的接线未进行合理的密封设计,导致仪表挠性管渗油。

(4)电机两端轴瓦渗油。

2 2BCL407型离心式压缩机组后期改造改进建议

针对2BCL407型离心式压缩机组的上述问题及原因,为使天然气分公司在后期的离心式压缩机改造时避免类似问题再度出现,保障装置的设备质量和安全生产,我们对该型压缩机组提出了以下改进建议。

2.1 机组主机的改进建议

(1)针对压缩机组齿轮箱轴振动大的问题,通过返厂加工齿轮箱中分面和轴瓦瓦背调整间隙、增大了齿轮箱启机联锁延时、将国产联轴器更换为进口联轴器,解决了齿轮箱轴振动大的问题。应建议压缩机厂家在压缩机组加强零部件制造和外委关键部件的质量监督,在设备运输过程中应避免机组受外力变形。

(2)针对压缩机齿轮箱高速轴两端径向轴瓦温度高的问题,通过对高速轴瓦的瓦座上共10个进油孔进行扩孔,由原来的φ5.5mm扩至φ7.5mm,增大轴瓦进油量;对两端轴瓦的上下阻油环内径进行车削,车削厚度0.15mm,增大轴瓦回油量,解决了齿轮箱高速轴两端径向轴瓦温度高的问题。应建议压缩机厂家在设计时加强机组润滑油进、回油量的核算,保证轴瓦的润滑和冷却。

(3)针对压齿轮箱壳体振动偏大的问题,通过对地脚螺栓螺帽和齿轮箱壳体进行加工处理,然后按照螺栓紧固力矩国标要求的扭矩进行紧固,解决了齿轮箱壳体振动大的问题。应建议压缩机厂家在设计机组地脚螺栓和各连接螺栓时,考虑操作空间,并在设备说明书上提供文本性的螺栓紧固力矩。

(4)针对齿轮箱高、低速轴驱动端联轴器护罩渗油问题,通过更换间隙合格的迷宫密封、清理梳齿、更换耐高温的氟橡胶解决了渗漏问题。应建议压缩机厂家对加强密封部件的质量监督检查,合理选择密封圈的材质,以确保设备密封满足运行要求。

(5)针对压缩机两侧轴承盖和高速联轴器护罩的呼气帽窜油烟的问题,通过焊接管线将油烟引至室外放空并设置储油罐回收废油。应建议压缩机厂家与设计院人员初设时,充分考虑压缩机运行中产生的油烟的合理排放问题,避免厂房内产生大量油烟,影响设备的安全运行和清洁。

2.2 机组附属设备的改进建议

(1)针对压缩机组原设计未考虑机组停机后转子的反转问题,通过在压缩机一级和二级出口管线安装止回阀,防止压缩机停机后工艺气倒流,保护了轴承和密封。应建议设计院在离心压缩机的管路设计中,充分考虑必要的安全设施,保证压缩机组的平稳运行。

(2)针对压缩机组发生的叶轮损坏事故,建议设计部门增加装置入口气体的分离过滤设施,保障压缩机入口气源洁净,同时储运单位加强外网施工过程管理质量和外网投运管理、使用单位按照要求及时准确做好设备机械参数的运行分析,避免类似事故再次发生。

(3)针对压缩机润滑油箱放空和高位油箱呼气管原设计为敞口、对天排放的问题,通过在润滑油箱放空管线低点设置储油罐收集凝结的润滑油;在高位油箱呼气管增设捕雾网,并将呼气管引至润滑油箱放空的油储罐,收集凝结的润滑油,解决了油烟凝结的污染环境问题。应建议压缩机厂家与设计院人员初设时,充分考虑润滑油系统运行中产生的油烟的合理排放问题。

(4)针对压缩机一级出口管线影响天车吊装压缩机零部件的问题,建议对一级出口管线增设可拆卸的短接,机组维修时可将短接拆卸,使天吊具备可操作空间,节约维修时间,保障设备安全。

(5)针对压缩机轴承盖和高速联轴器护罩呼气管放空不畅的问题,建议对呼气管调整安装角度,使凝结的润滑油可以倒流至机组,同时在呼气管低点处安装排污阀。

2.3 机组电仪方面的改进建议

(1)针对压缩机测温电阻线破损导致压缩机多次故障停机的问题,通过将压缩机轴瓦测温电阻线固定牢靠,打磨其所在固定位置的边缘直至光滑,问题有所改善。应建议压缩机厂家对仪表布线进行合理的设计和布局,保证仪表接线安装牢固,满足压缩机的运行要求。

(2)针对齿轮箱测温铂热电阻探头固定不牢的问题,通过在齿轮箱轴瓦瓦座上钻孔并安装线卡,并在瓦块探头孔内涂抹密封胶固定探头,解决了探头固定不牢的问题。应建议压缩机厂家在仪表设计时,充分考虑仪表部件在安装上合理方便、满足压缩机运行时的监控要求。

(3)针对压缩机和齿轮箱测温电阻和本特利振动探头的接线渗油问题,通过在挠性管内填充密封胶得以缓解,应建议压缩机厂家在设计时充分考虑仪表接线的密封设计,严把设计质量关,以达到机组的密封要求。

(4)针对压缩机电机轴瓦渗油的问题,应建议压缩机厂家必须选用质量稳定可靠的电动机,且厂家购置时必须严把质量关,以确保满足机组稳定运行的要求。

3 结语

本文通过对大庆油田天然气分公司北II-2深冷装置主压缩机选用的2BCL407型离心式压缩机组在制造、安装、投产和运行过程中存在的问题进行了综合分析,找出了出现这些问题的原因,提出了合理可行的改进建议,为天然气分公司以后其它生产装置往复式压缩机组改造提供了借鉴经验,也可供国内外各石化装置压缩机改造时参考。

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