2-PK360机组是聚丙烯厂聚丙烯二车间装置中低压丙烯气体循环压缩机, 型号为3K160-2D_1。该机组的工作介质是丙烯气, 工艺流程是:来自2-F340顶过滤出的丙烯气, 经2-T350内自循环的白油与Atmer 163混合液脱除气体中所携带的TEAL等杂质, 然后进入机组进行两次压缩, 压缩后的气体分成三路, 分别去2-D340作为反吹扫气、去2-F311作为2-PK320的吸气, 去2-T350再次进行脱除杂质。
2-PK360机组是由Burckhardt Compression AG生产制造的, 该机组为2级压缩, 共包括三个缸, 其中一级两个缸, 同吸同排作用, 二级一个缸, 出入口均有出入口缓冲罐, 能够尽量减少液相进入工作腔中。该压缩机的工作负荷控制范围0%-50%-100%。为减少活塞压缩过程中工艺气体从气缸中的泄露量, 该机组采用工艺气体作为中体密封气, 平衡部分压力, 从而降低泄露量。同时该机组的气阀为国产化改造项目, 因此现使用的气阀为国产件, 其工作周期为8000h。
2016年7月8日到7月17日, 聚丙烯厂聚丙烯二车间压缩机PK360的运行状态开始出现变化。压缩机振动从2.0mm/s逐渐涨到5.0mm/s, 一级出口温度从125℃逐渐涨到135℃, 一级排气压力从0.64mpa逐渐涨到0.828mpa, 二级排气温度从93℃逐渐涨到115℃, 压缩机出口返入口控制阀PIC3501逐渐关死。当发现机组PK360运行状态发生变化后, 现场利用测温仪对气阀进行实地测温, 发现二级吸气阀下阀温度最高, 综合以上现象分析, 可以确定压缩机二级吸气阀下阀泄漏。
机组这一系列的运行状态变化随时可能引发连锁, 导致机组非计划停工。由于该机组无备用机组, 甚至可能影响到整个装置的非计划停工, 为保证生产运行, 采用外加冷却水持续给机组出入口降温, 并重点监视机组运行状态参数。最终, PK360机组持续运行到7月底停工检修阶段。
2016年7月, 聚丙烯二期装置开展整个装置的大检修, 其中对装置内各重大机组进行检修, 包括PK360的气阀、机械密封、油封等部件的更换项目。在对PK360检修过程中发现机组全部气阀、气缸表面、填料结焦严重, 二级吸气阀的阀片、弹簧损坏, 二级大头瓦下瓦存在磨痕, 二级活塞的梳齿密封、缸体存在磨痕、入口过滤器油污严重等问题。
经过对PK-360机组检修过程中发现的以上问题研究分析可知, 本次检修发现压缩机的刮油环、阻油环未有损坏, 压缩机中体处未见油污。因此判定造成气阀破损的原因是由于压缩机入口为通过T350经携有Atmer 163的白油去除残余TEAL的丙烯气体, 因此工艺气体纯度不高, 可能会携带油和杂质进入压缩机, 油和杂质在压缩过程中受高温影响, 使得气阀、气缸以及填料表面结焦严重, 从而使得气阀阀片结焦变脆, 在活塞的高速往复运动作用下使得气阀损坏。然而, 由于二级吸气气阀的破损, 会造成二级活塞在往复运动过程中的受力发生变化, 从而影响大头瓦与曲轴的运动状态, 同时造成大头瓦的磨损。活塞梳齿密封的磨损也是由于工艺气体携带的杂质在气缸表面结焦, 而活塞往复运动造成的磨损, 经修复对机组的运行无明显影响。
针对工艺气体携带有油和杂质进入机组的问题, 进一步分析造成这个问题的有两个原因, 一是由于T350的油位操作过高, 且D350的油气分离效果不好, 二是D350内部上方的除沫网除沫效果不好, 机组入口过滤器油污多, 起不到良好的过滤效果。
PK360往复式压缩机在运行过程中出现了气阀损坏、大头瓦磨损、梳齿密封磨损等问题, 主要是由于机组的工艺气体纯度不够, 所携带的油和杂质在压缩过程中受高温影响造成气阀、气缸以及填料表面结焦严重, 从而使得气阀阀片破损, 影响活塞的运动状态, 最终使得机组梳齿密封和大头瓦磨损。气阀、梳齿密封、大头瓦破损对于压缩机来说是很严重的问题, 很容易造成压缩机停机甚至产生不可修复的破坏。因此为避免上述问题主要原因的发生, 建议在装置运行过程中注重生产状态的平稳操作, 控制平稳300单元气体的压力, 降低T350操作液位, 定期更换D350顶除沫网和清洗机组入口过滤器, 避免进入机组的工艺气体携带有油和杂质, 从而有效的保护了气阀的使用寿命。机组运行平稳, 才能保证装置的平稳长周期运行, 才能够保证创效增收。
摘要：大庆炼化公司聚丙烯厂聚丙烯二车间低压丙烯回收压缩机PK360在2016年7月8日运行中出现机组振动值升高, 一级出口温度、二级出口温度、一级出口压力增加的现象, 并且调整机组出口返入口控制阀逐渐关死的现象。这一系列的状态随时可能引发连锁, 导致机组非计划停工。为保证生产运行, 采用外加冷却水持续给机组出入口降温, 并重点监视机组运行状态参数。最终, PK360机组持续运行到7月底停工检修阶段, 在检修中发现机组存在部分零件存在损坏, 结合工艺生产的实际情况运行情况, 分析了这些现象产生的原因, 并提出了一些机组运行改善意见, 对设备机组的长期平稳运行有重要的作用。
关键词：丙烯,往复式,压缩机,气阀
