PK曲軸箱油位降低原因分析

1、PK301曲軸箱油位降低原因分析摘要：介紹了武漢石化聚丙烯裝置在丙烯壓縮機PK301曲軸箱油位降低造成故障停車的現(xiàn)象、處理過程、可能的原因分析及相應(yīng)的對策，為以后處理和避免類似事故積累了經(jīng)驗。關(guān)鍵詞：丙烯壓縮機；潤滑油；原因分析1. 概述武漢石化聚丙烯裝置丙烯壓縮機PK301由瑞士SULZER BURCKHARDT制造，型號為2K1402M，主要工作介質(zhì)為含少量TEAL和ATMER163的丙烯混合氣體。在聚合工藝中PK301壓縮來自F301的丙烯混合氣，使其提高壓力返回聚丙烯高壓洗滌塔T301進行循環(huán)利用。它是連續(xù)法生產(chǎn)聚丙烯節(jié)能降耗的關(guān)鍵所在，壓縮機的正常運行是裝置降低運行成本的保障之一。P

2、K301在近期出現(xiàn)曲軸箱油位降低，導(dǎo)致潤滑油壓低、機組振動高報以及D311液位高報導(dǎo)致機組停車，這次事故影響了裝置的正常生產(chǎn)，造成了丙烯無法回收利用，浪費了資源。本文介紹了此次事故的處理過程，并對造成這種故障的原因進行了分析，并且在生產(chǎn)操作、設(shè)備維護方面采取了相應(yīng)的改進措施，為丙烯壓縮機的安全、平穩(wěn)運行打下了基礎(chǔ)，為處理類似事故積累了經(jīng)驗。表1為PK301的基本技術(shù)數(shù)據(jù)：2 PK301的性能及結(jié)構(gòu) 由于回收的丙烯氣中含有活化劑、白油及微量的聚丙烯粉末等，因此在壓縮機入口管線裝有錐形管道過濾器，過濾丙烯氣中的雜質(zhì)。見圖1?；钊c氣缸間的密封、活塞桿密封采用迷宮密封，可使活塞裙與氣缸無接觸密封。在

3、曲軸箱與氣缸間是隔離段，隔離段下部是導(dǎo)向軸承，支撐活塞桿，保證活塞與氣缸對中。隔離段引入丙烯原料罐D(zhuǎn)302的新鮮丙烯吹掃，將活塞桿泄漏的氣體通過返回線吹掃至一級入口過濾器前，避免工藝氣體漏入隔離段，進入曲軸箱，污染潤滑油。壓縮機機身上裝有振動開關(guān)XSHH35001，振動設(shè)定值為3.5g，當(dāng)振動值達到3.5g時，振動開關(guān)動作，壓縮機聯(lián)鎖停機。壓縮機的主軸瓦、連桿大頭瓦、十字頭等依靠與主軸相連的齒輪油泵潤滑。油壓為0.350.40MPa，活塞桿的導(dǎo)向軸承依靠飛濺潤滑，導(dǎo)向軸承上部裝有刮油環(huán)，避免潤滑油進入隔離段，隔離段與曲軸箱之間有一根平衡管，平衡隔離段與曲軸箱之間的壓力，保證進入隔離段的潤滑油順

4、利的回到曲軸箱。潤滑油設(shè)有油壓低報聯(lián)鎖PDSLL35201，低于0.2MPa時，壓縮機聯(lián)鎖停機。還設(shè)有曲軸箱油位低報開關(guān)LS35201，當(dāng)油位低報時，壓縮機報警。潤滑系統(tǒng)如圖2曲軸箱的潤滑油經(jīng)潤滑油入口過濾器后由主軸相連的齒輪泵將油壓提高至0.350.40MPa，通過曲軸中心孔，分別潤滑：一級、二級連桿大頭瓦，曲軸兩端主軸瓦和主軸的機械密封。連桿大頭瓦經(jīng)曲軸中心孔至連桿小頭瓦及十字頭滑道后流回曲軸箱，機械密封內(nèi)潤滑油經(jīng)油壓調(diào)節(jié)溢流閥PSV35201溢流后回曲軸箱。油箱內(nèi)設(shè)有油加熱器HEA35201，通過TS35201設(shè)定溫度1065，當(dāng)冬天啟動壓縮機時油溫低于10，需要將油溫加熱至10以上后方

5、可啟動。為減少氣缸的氣體泄漏到曲軸箱中，活塞桿上裝有密封環(huán)(見圖3)。這些密封環(huán)也與活塞桿無接觸。從活塞桿密封件泄漏的氣體通過外部管線，又被輸送回第一級的進口管線。 圖3 活塞桿密封結(jié)構(gòu)3. PK301工藝流程及附屬設(shè)備 圖4 丙烯回收流程圖聚合物低壓脫氣單元主要由循環(huán)氣過濾器F301、循環(huán)氣安全過濾F302、低壓丙烯洗滌塔T302、洗滌塔回流泵P304A/B、洗滌塔冷卻器E304和循環(huán)氣壓縮機組PK301等組成。含少量單體的聚合物進入循環(huán)氣過濾器F301后，進一步低壓閃蒸，分離出丙烯混合氣。聚合物從底部進入汽蒸單元，而丙烯混合氣從頂部排出，經(jīng)過安全過濾器F302后進入低壓丙烯洗滌塔T302。

6、在洗滌塔中與P304的循環(huán)白油逆流接觸洗滌，一方面除去丙烯混合氣中夾帶的聚丙烯細粉及其他雜質(zhì)，另一方面除去夾帶的三乙基鋁和少量重質(zhì)組分。干凈的丙烯混合氣通過PK301增壓后進入高壓閃蒸回收系統(tǒng)回收利用。一。圖5 壓縮機機組基本結(jié)構(gòu)圖丙烯壓縮機附屬設(shè)備包括人口過濾器、入口緩沖罐D(zhuǎn)307、一級出口緩沖罐D(zhuǎn)308、級間冷卻器E306、氣液分離器D311、二級入口緩沖罐D(zhuǎn)309、二級出口緩沖罐D(zhuǎn)310、全旁路冷卻器E307、相應(yīng)的閥門、管線及控制系統(tǒng)。4 壓縮機PK301故障處理經(jīng)過 2010年5月3日，PK301因分液罐D(zhuǎn)311液位高高報LAHH35011報警停機，檢查D311現(xiàn)場翻板液位已經(jīng)超過紅

7、線，排油后重開PK301正常。5月12日，操作人員巡檢發(fā)現(xiàn)曲軸箱油位已降至紅線以下，主動停PK301，置換后開蓋檢查曲軸箱，曲軸與主軸瓦并未有何損傷，隨即加入規(guī)定潤滑油，重開PK301后，維修人員監(jiān)測一個小時，一切數(shù)據(jù)都正常。5月22日，PK301再次因LAHH35011報警停機，現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)曲軸箱油位有明顯降低，已接近油位下限，；聯(lián)系維修檢查曲軸箱與刮油環(huán)，加油后重開PK301，一切數(shù)據(jù)正常。5月30日，PK301因振動值高報XAHH35001停機，檢查現(xiàn)場控制面板發(fā)現(xiàn)停機前出現(xiàn)油壓低報PDSLL35201，但并未導(dǎo)致PK301停機，機組因震動高報停機。檢查曲軸箱與分離罐D(zhuǎn)311液位，發(fā)現(xiàn)曲

8、軸箱液位已在紅線以下，而D311液位已超過紅線接近液位高報停機值。聯(lián)系維修對曲軸箱內(nèi)部進行開蓋檢查，同時聯(lián)系儀表專業(yè)對PDSLL35201進行檢查。開蓋檢查后，發(fā)現(xiàn)曲軸箱內(nèi)潤滑油嚴(yán)重不足，油泵入口過濾器被堵塞，箱內(nèi)潤滑油有少量金屬碎屑，曲軸與軸瓦有輕微損傷，但刮油環(huán)仍然正常。與維修專業(yè)討論分析后，絕定對隔離段與曲軸箱之間連通管線進行檢查，檢查后發(fā)現(xiàn)管線上的單向閥堵塞，導(dǎo)致隔離段的油不能回流到曲軸箱中，商議后，將單向閥拆除，不在安裝。儀表專業(yè)檢查后，發(fā)現(xiàn)PDSLL35201已經(jīng)損壞，需申報配件更換才能恢復(fù)，暫時無法處理。將曲軸修復(fù)后回裝，更換了主軸瓦后，重新加入潤滑油，重新開PK301，至今并未

9、再出現(xiàn)曲軸箱油位降低的現(xiàn)象。5 故障原因分析（1）本次故障的主要原因在于隔離段與曲軸箱之間連通管線單向閥堵塞，導(dǎo)致隔離段的油無法回流至曲軸箱內(nèi)，而是被隔離段的保護丙烯帶至壓縮機入口，進入了壓縮機，造成了曲軸箱的油位快速降低。（2）由隔離段過來的潤滑油進入機組后，經(jīng)壓縮機壓縮冷卻后，在D311中分離出來，是導(dǎo)致D311液位高報，進而造成D311液位高報停機的主要原因。（3）曲軸箱的潤滑油被大量帶走，造成曲軸箱中潤滑油量嚴(yán)重不足，軸瓦與曲軸的潤滑效果較差，造成了軸瓦與曲軸的磨損，產(chǎn)生了金屬碎屑，從而導(dǎo)致壓縮機的震動偏高，致使壓縮機聯(lián)鎖停機。（4）油壓低報停機PDSLL35201損壞時間較長，但一直

10、沒有發(fā)現(xiàn)，是這次曲軸與軸瓦磨損的主要原因。在機組運行了十多年的情況下，應(yīng)該把配件都備齊，這次故障暴露出配件管理上的問題。（5）設(shè)備管理人員對設(shè)備的異常技術(shù)分析深度不夠。在PK301多次因液位高報停機的前提，沒有仔細分析為何D311液位上漲的同時，曲軸箱的油位又相應(yīng)降低這一現(xiàn)象，導(dǎo)致機組頻繁停機，最后致使軸瓦與曲軸損壞。6 措 施61 為了保證該設(shè)備的長周期運行，每半年要清洗一次曲軸箱和更換一次潤滑油機械設(shè)備在運行中，各摩擦副之間不可避免的發(fā)生摩擦，當(dāng)潤滑油受雜質(zhì)污染后，設(shè)備的磨損加劇，影響了設(shè)備的使用壽命，嚴(yán)重時有可能發(fā)生停機事故。合格潤滑對設(shè)備長周期運行至關(guān)重要，要求潤滑油應(yīng)當(dāng)達到的清潔度為

11、機械雜質(zhì)的粒徑不大于10 m。因此每半年清洗一次曲軸箱和更換一次潤滑顯得極其重要。而在清洗曲軸箱的過程中，可以對曲軸箱內(nèi)部部件磨損情況進行檢查，對潤滑油粘度進行監(jiān)測，了解機組部件的運行情況。62 做好備品配件管理工作加強備品配件的儲備。這次我們因配件短缺導(dǎo)致低報PDSLL35201未處理。PK301為往復(fù)活塞式壓縮機，閥片和彈簧、填料密封、軸瓦等易損件多，因此，保證足量易損件儲備和易損件質(zhì)量對縮短檢修時間、減少事故損失尤為重要。63 要加強對影響設(shè)備運行的系統(tǒng)異常專題技術(shù)分析。將問題解決在萌芽狀態(tài) 加強狀態(tài)監(jiān)控，做動態(tài)分析、比較，對設(shè)備出現(xiàn)的問題爭取早發(fā)現(xiàn)、早處理，將損失降到最低；為了對壓縮機進行最可靠的維護，需要做好檢查記錄，定期記錄所有的壓力和溫度。這樣可以幫助早期檢查出壓縮機日常運轉(zhuǎn)中的故障苗頭，以便立即采取相應(yīng)措施進行處理。6.4 加強對設(shè)備計劃檢維修對活塞式壓縮機機一定要遵守石油化工設(shè)備維護檢修規(guī)程，作到按要求定期維護檢修。7 結(jié) 語丙烯壓縮機PK301是2 #聚丙烯裝置丙烯回收的核心設(shè)備，其良好的運行工況是降低成本，提高經(jīng)濟效益的重要措施。而要使其長周期穩(wěn)定地運行，平時的維護，工藝操作、巡檢質(zhì)量、備用配件和檢修質(zhì)量的管理好壞是關(guān)鍵。參考文獻1 湖南長