往复式压缩机气流脉动与管路振动问题分析与解决

1、384化工机械2009年往复式压缩机气流脉动与管路振动问题分析与解决王建刚3李志刚()摘要、分析振动原因,采取重新布管、增加缓冲罐等措施,关键词往复式压缩机中图分类号TB文章编号025426094(2009)0420384202乙烯车间分子筛装置的关键设备之一,是为整个烷基化反应系统提供符合压力要求的乙烯。该设备于2004年6月投产运行,投产后压缩机管网振动严重超标,压缩机系统故障频繁。针对以上情况,笔者对2台乙烯压缩机组进、出口管线进行了振动测量和振动分析,根据分析结果,制定相应的减振措施,解决了振动超标问题。1乙烯压缩机参数及故障情况乙烯压缩机相关参数如下:型号LW23/44形式L型复动式

2、无油润滑乙烯压缩机气体成分乙烯C2H499%,C2H6、C3H8等1%驱动方式三相感应电动机皮带轮传动3流量12m/min吸入压力1MPa排出压力4.4MPa乙烯压缩机系统故障的主要表现为:a.因管线振动,影响管路上仪表的正确示值,甚至在运行之初,各流量仪表和安全监控仪表无法正常显示,直接影响装置的安全稳定生产。b.由于管线振动严重,管线上法兰联接螺丝c.管线的振动也导致管线焊缝疲劳损伤加剧,2005年6月一处弯头对接焊缝开裂,装置被迫紧急停车,对所有乙烯管线进行100%无损伤探伤。停车和探伤期间造成分子筛单元无法完成生产计划,也严重影响了下游装置的平稳运行。2振动振幅测量及数据分析2.1压缩

3、机振动评价标准参考ISO1081626标准和日本西南研究所做出的一个允许的管道振动基准,确定压缩机及管m。网的实际振动振幅应小于2802.2管道振动测量及其分析测得的压缩机及其各管段振幅见表1。表1压缩机及其各管段振幅名称进口乙烯缓冲罐出口乙烯缓冲罐总管至V2101管线V2101至一楼水平段实际振辐m(rms)187.6146.338.046.7320.3350.9最大允许振幅m(rms)280280280280280280易松动,造成乙烯气体自法兰处外漏,由于乙烯气体具有易燃易爆性,严重威胁装置的安全生产。一楼水平东西向管线一楼水平南北向管线3王建刚,男,1977年1月生,助理工程师。甘肃省

4、兰州市,730060。第36卷第4期化工机械(续表1)名称一段压缩管线一段出口至缓冲罐一段冷却器至二段出口二段出口至出口三通处三通至V2100弯头处V2100缓冲罐管线3853.2增加支承数量并加强单个支承强度,尤其实际振辐m(rms)345.5421.7450.6485.6397.5320.3最大允许振幅m(rms)280280280280280280加强弯头处支承强度。3.3改变管路布局。在现场允许的前提下,配管以简洁、尽量减少弯头为目标,改造后管路走向明晰,管线数量及弯头数量明显减少。3.4增加级间缓冲罐容积及加强其地脚支承。由表1可知,乙烯压缩机振动具有以下特点:a.压缩机本身及进口管

5、线A2D经计算,将缓冲罐容积增加至1.2m,地脚支承也相应得到加强。3.5,分别与A、B台3小,在规范要求内;b.D2F段(G(V2100);c.。,在2006年5月大检修期间按计划施工完毕,所有压力管线100%射线探伤合格,并实现一次开车成功。图1为8个典型检测点改造前后振动值的对比。经分析认为,该压缩机机组存在如下问题:a.缓冲罐容积过小,无法起到良好的缓冲作用;b.缓冲罐高径比过大(瘦高形),从现场情况看,缓冲罐及冷却器上部分振动大;c.地脚支承不稳定,无法有效吸收管线振动能量;d.压缩机出口缓冲罐仅有一个进口,两台压缩机出口管线通过一个三通汇合后进入出口缓冲罐。这样,虽然少配置一条管线

6、,但压缩机的振动通过三通传递给备机,导致备机的管路也处于振动状态。3改造措施3.1增大管道直径。将DN80、150mm的管线分别改为DN125、200mm。图1改造前、后振动值对比由图1可见,振动值明显降低,已能满足装置长周期运行的需要。5结束语该乙烯压缩机自2007年6月检修期间通过管路改造和压缩机缓冲罐更新后至今,未发生一起因管道泄漏和振动超标而造成的乙烯压缩机停车事故,其管线法兰螺栓松动情况明显减少,改造后的乙烯压缩机组已能完全满足装置“安、稳、长、满、优”运行的要求。(收稿日期:2008212224)AnalysesoftheGasPulsationandPipelineVibrationofReciprocatingCompressorsandSolutionsWANGJiangang,LIZhigang(SyntheticRubberFactory,CNPCLanzhouChemicalCompany,Lanzhou,730060,Gansu,China)AbstractSomemethods,suchasmeasuringvibrationvalue,analyzingvibrationcauses,redistributingpipe2lines,addingbuffertanks,wereusedtoimprovethevibrationo