PK301曲轴箱油位降低原因分析.doc

PK301曲轴箱油位降低原因分析摘要：介绍了武汉石化聚丙烯装置在丙烯压缩机PK301曲轴箱油位降低造成故障停车的现象、处理过程、可能的原因分析及相应的对策，为以后处理和避免类似事故积累了经验。关键词：丙烯压缩机；润滑油；原因分析1. 概述武汉石化聚丙烯装置丙烯压缩机PK301由瑞士SULZER BURCKHARDT制造，型号为2K1402M，主要工作介质为含少量TEAL和ATMER163的丙烯混合气体。在聚合工艺中PK301压缩来自F301的丙烯混合气，使其提高压力返回聚丙烯高压洗涤塔T301进行循环利用。它是连续法生产聚丙烯节能降耗的关键所在，压缩机的正常运行是装置降低运行成本的保障之一。PK301在近期出现曲轴箱油位降低，导致润滑油压低、机组振动高报以及D311液位高报导致机组停车，这次事故影响了装置的正常生产，造成了丙烯无法回收利用，浪费了资源。本文介绍了此次事故的处理过程，并对造成这种故障的原因进行了分析，并且在生产操作、设备维护方面采取了相应的改进措施，为丙烯压缩机的安全、平稳运行打下了基础，为处理类似事故积累了经验。表1为PK301的基本技术数据：2 PK301的性能及结构 由于回收的丙烯气中含有活化剂、白油及微量的聚丙烯粉末等，因此在压缩机入口管线装有锥形管道过滤器，过滤丙烯气中的杂质。见图1。活塞与气缸间的密封、活塞杆密封采用迷宫密封，可使活塞裙与气缸无接触密封。在曲轴箱与气缸间是隔离段，隔离段下部是导向轴承，支撑活塞杆，保证活塞与气缸对中。隔离段引入丙烯原料罐D302的新鲜丙烯吹扫，将活塞杆泄漏的气体通过返回线吹扫至一级入口过滤器前，避免工艺气体漏入隔离段，进入曲轴箱，污染润滑油。压缩机机身上装有振动开关XSHH35001，振动设定值为3.5g，当振动值达到3.5g时，振动开关动作，压缩机联锁停机。压缩机的主轴瓦、连杆大头瓦、十字头等依靠与主轴相连的齿轮油泵润滑。油压为0.350.40MPa，活塞杆的导向轴承依靠飞溅润滑，导向轴承上部装有刮油环，避免润滑油进入隔离段，隔离段与曲轴箱之间有一根平衡管，平衡隔离段与曲轴箱之间的压力，保证进入隔离段的润滑油顺利的回到曲轴箱。润滑油设有油压低报联锁PDSLL35201，低于0.2MPa时，压缩机联锁停机。还设有曲轴箱油位低报开关LS35201，当油位低报时，压缩机报警。润滑系统如图2曲轴箱的润滑油经润滑油入口过滤器后由主轴相连的齿轮泵将油压提高至0.350.40MPa，通过曲轴中心孔，分别润滑：一级、二级连杆大头瓦，曲轴两端主轴瓦和主轴的机械密封。连杆大头瓦经曲轴中心孔至连杆小头瓦及十字头滑道后流回曲轴箱，机械密封内润滑油经油压调节溢流阀PSV35201溢流后回曲轴箱。油箱内设有油加热器HEA35201，通过TS35201设定温度1065，当冬天启动压缩机时油温低于10，需要将油温加热至10以上后方可启动。为减少气缸的气体泄漏到曲轴箱中，活塞杆上装有密封环(见图3)。这些密封环也与活塞杆无接触。从活塞杆密封件泄漏的气体通过外部管线，又被输送回第一级的进口管线。 图3 活塞杆密封结构3. PK301工艺流程及附属设备 图4 丙烯回收流程图聚合物低压脱气单元主要由循环气过滤器F301、循环气安全过滤F302、低压丙烯洗涤塔T302、洗涤塔回流泵P304A/B、洗涤塔冷却器E304和循环气压缩机组PK301等组成。含少量单体的聚合物进入循环气过滤器F301后，进一步低压闪蒸，分离出丙烯混合气。聚合物从底部进入汽蒸单元，而丙烯混合气从顶部排出，经过安全过滤器F302后进入低压丙烯洗涤塔T302。在洗涤塔中与P304的循环白油逆流接触洗涤，一方面除去丙烯混合气中夹带的聚丙烯细粉及其他杂质，另一方面除去夹带的三乙基铝和少量重质组分。干净的丙烯混合气通过PK301增压后进入高压闪蒸回收系统回收利用。一。图5 压缩机机组基本结构图丙烯压缩机附属设备包括人口过滤器、入口缓冲罐D307、一级出口缓冲罐D308、级间冷却器E306、气液分离器D311、二级入口缓冲罐D309、二级出口缓冲罐D310、全旁路冷却器E307、相应的阀门、管线及控制系统。4 压缩机PK301故障处理经过 2010年5月3日，PK301因分液罐D311液位高高报LAHH35011报警停机，检查D311现场翻板液位已经超过红线，排油后重开PK301正常。5月12日，操作人员巡检发现曲轴箱油位已降至红线以下，主动停PK301，置换后开盖检查曲轴箱，曲轴与主轴瓦并未有何损伤，随即加入规定润滑油，重开PK301后，维修人员监测一个小时，一切数据都正常。5月22日，PK301再次因LAHH35011报警停机，现场检查发现曲轴箱油位有明显降低，已接近油位下限，；联系维修检查曲轴箱与刮油环，加油后重开PK301，一切数据正常。5月30日，PK301因振动值高报XAHH35001停机，检查现场控制面板发现停机前出现油压低报PDSLL35201，但并未导致PK301停机，机组因震动高报停机。检查曲轴箱与分离罐D311液位，发现曲轴箱液位已在红线以下，而D311液位已超过红线接近液位高报停机值。联系维修对曲轴箱内部进行开盖检查，同时联系仪表专业对PDSLL35201进行检查。开盖检查后，发现曲轴箱内润滑油严重不足，油泵入口过滤器被堵塞，箱内润滑油有少量金属碎屑，曲轴与轴瓦有轻微损伤，但刮油环仍然正常。与维修专业讨论分析后，绝定对隔离段与曲轴箱之间连通管线进行检查，检查后发现管线上的单向阀堵塞，导致隔离段的油不能回流到曲轴箱中，商议后，将单向阀拆除，不在安装。仪表专业检查后，发现PDSLL35201已经损坏，需申报配件更换才能恢复，暂时无法处理。将曲轴修复后回装，更换了主轴瓦后，重新加入润滑油，重新开PK301，至今并未再出现曲轴箱油位降低的现象。5 故障原因分析（1）本次故障的主要原因在于隔离段与曲轴箱之间连通管线单向阀堵塞，导致隔离段的油无法回流至曲轴箱内，而是被隔离段的保护丙烯带至压缩机入口，进入了压缩机，造成了曲轴箱的油位快速降低。（2）由隔离段过来的润滑油进入机组后，经压缩机压缩冷却后，在D311中分离出来，是导致D311液位高报，进而造成D311液位高报停机的主要原因。（3）曲轴箱的润滑油被大量带走，造成曲轴箱中润滑油量严重不足，轴瓦与曲轴的润滑效果较差，造成了轴瓦与曲轴的磨损，产生了金属碎屑，从而导致压缩机的震动偏高，致使压缩机联锁停机。（4）油压低报停机PDSLL35201损坏时间较长，但一直没有发现，是这次曲轴与轴瓦磨损的主要原因。在机组运行了十多年的情况下，应该把配件都备齐，这次故障暴露出配件管理上的问题。（5）设备管理人员对设备的异常技术分析深度不够。在PK301多次因液位高报停机的前提，没有仔细分析为何D311液位上涨的同时，曲轴箱的油位又相应降低这一现象，导致机组频繁停机，最后致使轴瓦与曲轴损坏。6 措 施61 为了保证该设备的长周期运行，每半年要清洗一次曲轴箱和更换一次润滑油机械设备在运行中，各摩擦副之间不可避免的发生摩擦，当润滑油受杂质污染后，设备的磨损加剧，影响了设备的使用寿命，严重时有可能发生停机事故。合格润滑对设备长周期运行至关重要，要求润滑油应当达到的清洁度为机械杂质的粒径不大于10 m。因此每半年清洗一次曲轴箱和更换一次润滑显得极其重要。而在清洗曲轴箱的过程中，可以对曲轴箱内部部件磨损情况进行检查，对润滑油粘度进行监测，了解机组部件的运行情况。62 做好备品配件管理工作加强备品配件的储备。这次我们因配件短缺导致低报PDSLL35201未处理。PK301为往复活塞式压缩机，阀片和弹簧、填料密封、轴瓦等易损件多，因此，保证足量易损件储备和易损件质量对缩短检修时间、减少事故损失尤为重要。63 要加强对影响设备运行的系统异常专题技术分析。将问题解决在萌芽状态 加强状态监控，做动态分析、比较，对设备出现的问题争取早发现、早处理，将损失降到最低；为了对压缩机进行最可靠的维护，需要做好检查记录，定期记录所有的压力和温度。这样可以帮助早期检查出压缩机日常运转中的故障苗头，以便立即采取相应措施进行处理。6.4 加强对设备计划检维修对活塞式压缩机机一定要遵守石油化工设备维护检修规程，作到按要求定期维护检修。7 结 语丙烯压缩机PK301是2 #聚丙烯装置丙烯回收的核心设备，其良好的运行工况是降低成本，提高经济效益的重要措施。而要使其长周期稳定地运行，平时的维护，工艺操作、巡检质量、备用配件和检修质量的管理好坏是关键。参考文献1 湖南长