乙烯裂解氣壓縮機作為乙烯裝置的核心設備,其油系統運行狀況直接關係到整個裝置的安、穩、長、滿、優運行,而水含量超標問題又常常困擾著系統的穩定運行,一旦潤滑油中水含量超標,將直接影響到機組的穩定運行。1999年12月,天津乙烯裂解氣壓縮機組潤滑油出現了水含量超標問題,我們進行了一系列工作,找到了問題的根本原因,解決了問題,同時對油系統進水的危害進行了全面的分析,並提出了具體的預防措施,收到了良好的效果。
1. 基本情況
乙烯裂解氣壓縮機由E-GBT201透平驅動,設有專門的潤滑油站,儲油量8000升。該透平油同時作為透平和壓縮機的密封油和潤滑油,並作為透平的調節系統的控制油。從1999年12月中旬開始,乙烯裂解氣壓縮機連續出現軸振動聯鎖,造成壓縮機非計劃停車,在兩個月內導致乙烯裝置整體停車4次,經濟損失非常大,我們對壓縮機組的工藝流程和設備狀況進行了全面的分析和檢查,在分析潤滑油取樣時,發現油箱內有較多遊離水存在,油品內水含量遠遠超過0.1%的允許值。
油系統主要作用是向透平和壓縮機軸承提供潤滑油,一種液體只有同時具備適當的粘附性和粘度,才能作為潤滑油,且潤滑油對於磨擦表面的附著力還必須大於潤滑油本身分子間的磨擦力。這樣,兩個磨擦表面在相互滑動時,每一表面上都帶動著一個附著油膜,形成兩個磨擦表面之間的液體磨擦,轉子在高速轉動時,軸頸與軸瓦底部形成壓力很高的油膜,支承轉子重量在軸瓦中滑動。若油系統水含量超標,就使潤滑油的粘附性不好,油對磨擦面的附著力不夠,油膜受到破壞,轉子軸頸就可能和軸承的軸瓦發生干磨擦,機組會產生強烈振動,導致機組軸振動聯鎖停車。
通過對壓縮機組的綜合分析,在逐項排除了儀錶誤動和其他機械原因的前提下,最終認為:油系統含水量超標是壓縮機聯鎖停車的直接原因。
3 原因分析及解決方法
通過比較油箱底部每天的排水量,我們發現每天有大約10—20升遊離水排出。這說明外界水份進入壓縮機油系統是連續的,必須查找進水原因,徹底解決這一問題才能保證壓縮機組穩定運行,通過對壓縮機油系統分析認為有以下幾種原因可能引起油系統進水:
1) 油冷器出現泄漏
2) 油箱或脫氣罐加熱盤管泄漏且隔板泄漏
3) 蒸汽透平側潤滑油進水
針對以上部位,我們逐項進行了分析和驗證。由於油冷器管程冷卻水壓力只有0.45—0.48 Mpa,而殼程潤滑油壓力在正常運轉時達到2.4Mpa,兩側壓差接近20Mpa ,泄漏時,冷卻水回水一定帶油。通過檢查冷卻水回水COD值,並未發現有油。因此,油冷器泄漏原因可以排除。我們對油箱、脫氣罐加熱層油質進行了分析,結果可以判定加熱盤管工作正常。 排除以上原因后,我們馬上對透平運行情況進行檢查與試驗。我們發現透平汽封疏水不暢,在轉子轉動過程中,汽封漏出的蒸汽極容易通過軸承油封進入潤滑油系統。我們疏通疏水孔並參照SIEMENS 公司的建議,我們在軸承箱油封外側