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蜡油催化裂化装置富气压缩机常见故障诊断与处理对策

作者

杨国梁

乌鲁木齐石化炼油二部蜡催车间 新疆 830019

引言:

作为石油化工领域的关键设备,蜡油催化裂化装置中的富气压缩机对保障装置高效且安全地运行意义重大。但在实际操作过程里,富气压缩机往往会遭遇排气压力异常、振动等方面的故障,这些故障不仅会干扰装置的稳定状态,还有可能造成生产暂停和设备损毁。对常见故障进行深入的判断并采取有效的解决办法,能够明显提高设备的运行效率,延长其使用年限。解决这些问题,对于提升装置的整体性能有着重要的价值。

一、富气压缩机常见故障类型分析

1. 压缩机排气压力异常

压缩机排气压力过低或过高属于富气压缩机常出现的故障情况。排气压力偏低会使气体难以正常输送,干扰装置的稳定运转,严重时还会让生产陷入停滞;压力偏高则会让设备处于超负荷工作状态,使得能耗有所上升。排气压力出现变动,多是由于气体流量不稳定、压缩机内部出现问题(像阀门卡住或者压缩机部件磨损)以及气体自身性质改变(例如气体成分、温度等方面的变化)。在正常工况下,富气压缩机的排气压力需控制在设计区间内,一般而言要维持在 0.5-2MPa 之间。

2. 压缩机振动异常

振动出现异常是压缩机在机械方面常遇到的故障。造成这一现象的原因有叶轮磨损、轴承出现问题、转子失去平衡等。当设备内部零件磨损程度较深,或者安装不符合要求时,会造成机械失衡,进而产生较大幅度的振动。长时间的振动不仅会损坏压缩机及其他关键部件,还会让运行效率降低,使能源消耗增加。振动较为剧烈时,设备会发出噪音,还有可能导致轴承温度过高并出现故障。

3. 冷却系统故障

冷却系统在压缩机正常运行中所起的作用不容小觑。冷却液流量不够或者换热器发生堵塞,会造成压缩机温度过高,进而对压缩机及相关部件造成损害。当冷却液温度过高时,冷却效果会大打折扣,致使设备无法有效散发热量,这会加重系统的负担,缩短设备的使用期限。冷却系统出现故障,常见原因包括冷却液发生泄漏、换热器表面有污垢堆积或者管道内部产生结垢等。正常状态下,冷却液流量要满足设计标准,通常需达到 1000L/min 以上。

4. 气体泄漏

气体泄漏是对富气压缩机效率和安全性产生影响的又一重要问题。泄漏现象一般发生在密封位置,比如压缩机的轴封、阀门接头等处。泄漏不仅会造成气体流量减少,还有可能引发环境污染或安全方面的事故。常见的泄漏原因包括密封件老化、连接部位变得松动、存在设计上的缺陷等。

二、富气压缩机故障的诊断方法

1. 振动监测

振动监测作为一种实用的压缩机故障诊断手段,效果显著。在压缩机上安装振动传感器,能够实时收集振动信号,对信号的频率及幅值变化展开分析,以此判断设备的运行状况。当振动频率与某些机械故障的频段相吻合时,意味着可能存在叶轮失衡或轴承故障之类的问题。一般而言,振动幅值的变化一旦超过 0.1mm/s ,就应当加以关注。

2. 温度和压力监测

对压缩机的温度、排气压力及进口压力进行持续监测,是诊断设备状态的重要方式。温度出现异常,往往暗示设备存在过热情况或冷却系统发生故障,要是冷却液流量不足或者换热器堵塞,压缩机内部的温度便会急剧升高。压力异常则直接反映出压缩机在负荷或性能方面存在问题。依据设备的标准参数,排气压力过高或过低(比如超出 1-2 MPa 的范围),说明设备或许已经出现故障。

3. 声学诊断

声学诊断技术的应用,是通过安装声学传感器来监测压缩机运行时的声音变化,进而辅助诊断内部的机械故障。设备正常运行时,发出的声音具有规律性;而一旦发生故障,像叶轮磨损、轴承损坏等部件问题出现时,声音通常会产生异常变化。将正常状态与故障状态下的声音频率进行对比,能够快速确定故障的来源。

4. 气体成分分析

气体成分分析是一种精确的诊断方法,在发现气体泄漏或内部污染等问题上表现突出。对富气压缩机排放气体的化学成分进行实时分析,可以检测出是

否存在异常化学物质或者气体成分是否发生变化。倘若气体中出现过量的水蒸气或有害物质,可能表明设备的密封性存在问题。

三、富气压缩机的故障处理对策

1. 定期检修与保养

定期检修与保养是富气压缩机实现长期稳定运行的重要基础。应规划详尽的维护方案,涵盖定期检查、润滑系统养护、设备内部清洁以及老化部件更换等内容。密封部件、轴承、叶轮等易损件需要重点检查。每三个月开展一次全面检查是较为合适的做法,以此保证设备运行在正常区间内。定期更换润滑油,能维持轴承与运动部件的润滑状态,减轻磨损并延长设备使用年限。对已老化或损坏的部件及时更换,可有效预防突发故障。

2. 优化冷却系统

冷却系统的优化工作,对压缩机稳定运行有着关键影响。加大冷却液流量,能让冷却系统及时将压缩机产生的热量排出。需关注冷却液温度,保证其处于设定的正常区间,一般为 25℃到 40℃。同时,定期清理冷却系统中的污垢与结垢,可防止换热器堵塞或流量不足。保持换热效率稳定,能避免设备因过热受损。安装流量计对冷却液流量实时监控,可确保其始终符合设计要求。

3. 加强密封系统的检测

密封系统保持良好状态,是阻止气体泄漏的关键所在。定期检查压缩机密封件,对老化或损坏的密封件及时更换,能保证密封效果。气体泄漏会降低压缩机效率,还可能造成环境污染。选用氟橡胶和 PTFE 等高质量密封材料,可有效增强密封性能。每次检修时都要对密封部件详细检查,并结合使用环境与工作条件选择合适材料,延长其使用周期。

4. 振动与噪声的控制

压缩机的振动与噪声情况,是判断设备是否正常运行的重要依据。对压缩机进行动态平衡调节,可减少因不平衡引发的振动。定期检查轴承与转子,确保其磨损程度在可接受范围内,防止因异常磨损产生噪音和振动。压缩机若出现较大振动,需及时与正常振动标准对比,进行平衡校正。定期检查轴承、转子和支架,对有问题的部件及时更换,能保证设备稳定运行。

5. 气体处理与优化

调整富气压缩机的气体流量,是防止设备过载运行的重要手段。合理优化气体流量,能避免压缩机负荷过大,延长其使用寿命。根据气体性质调整进气压力、压缩比等操作参数,可保证设备在最优工况下运行。合理调整气体流量有利于提高压缩机能效,减少不必要的能源消耗。

结语:

深入分析富气压缩机的常见故障类型、诊断方法及处理对策,能有效识别并解决其运行中的问题。定期检修、冷却系统优化、密封检测强化、振动与噪声控制以及气体流量优化等措施,不仅能提升设备运行效率,还能延长其使用寿命。这些措施的实施,有助于减少故障发生,保障蜡油催化裂化装置的稳定性和生产安全,为提高生产效益提供支持。

参考文献:

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[2] 杜柏龙 . 化工装置用富气压缩机组故障分析及解决对策 [J]. 中国石油和化工标准与质量 ,2024,44(13):32-34.

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