某公司13万吨/年非芳烃溶剂油加氢装置公用系统制氮系统喷油螺杆空压机组J-6001A/B为某品牌132kW机型的喷油水冷螺杆式空气压缩机,型号LGD132/0135GC,其排气量为24.0 Nm³/min,排气压力为0.8MPa,为制氮系统提供压缩空气。在近3年的生产运行过程中,空压机曾多次发生机组停机,造成空压机机头反喷油事故。详情见表1。
原因分析
众所周知,空压机组的油路系统是喷油螺杆空气压缩机的心脏,机组油路系统保持良好的运行状态,是空压机正常工作的前提。从近三年生产运行过程中,机组停机时出现的机头喷油事故看,结合机组检修情况分析,机组停机时造成机组返喷油的故障主要有以下几个方面的原因:
1断油阀阀芯故障
断油阀的功能是在停机时能迅速切断油路,避免从油气分离器过来的油继续喷入压缩机主机内,导致润滑油从进气口喷出。但断油阀因使用时间过长,阀体内的弹簧、阀芯在高温润滑油(90~100℃)的浸泡下弹簧的应力改变,导致弹簧的张力减弱,在空压机停机时不能关闭阀芯,造成油气分离器中的润滑油经断油阀反灌回机头造成润滑油从进气口反喷故障。
2机头单向阀故障
喷油螺杆空气压缩机在停机时,因机头单向阀关闭不严,导致排气管中的油反喷回机头。
3油气分离器滤芯结垢堵塞失效
油气分离器是喷油螺杆空压机油路系统的关键部件,其主要功能是通过旋风分离(粗分)和油分滤芯(精分)将润滑油从压缩空气中分离出来,其下部兼作油箱,用于存储润滑油。油气分离器滤芯结垢堵塞失效,当油气分离滤芯两边压降过大(≥0.1MPa)或过小(≤0.02MPa)时,滤芯起不到过滤分离作用,则润滑油在滤芯处分离不好。油气混合通过控制气体管路,阻塞控制气体管路,导致控制气体不能泄压,断油阀不能正常关闭,导致机组在停机时,机头反喷油事故。
4电磁阀故障失效
喷油螺杆空压机在生产运行中,如常开、常闭电磁阀因使用老化,阀芯失效或电磁线圈失效,则电磁阀将无法打开或无法关闭,控制气体不能泄压,导致断油阀关闭不严,发生机组在停机时,机头反喷油事故。
5最小压力阀故障
喷油螺杆空压机最小压力阀安装于油气分离器平盖上,其作用是保证起动时优先建立起润滑油循环所需的压力,确保机组的润滑;在压力达到最小压力阀设定值后开启,可降低流过精油气分离器滤芯的空气流速,确保油气分离的效果,并使油气分离滤芯不因压差太大而受损。
其具有单向阀的作用,机组卸载时能防止管网中的压缩空气倒流至油气分离器和压缩机主机中,从而造成管路气体不能泄压导致断油阀关闭不严,发生机组在停机时,机头反喷油事故。因此,如果最小压力阀故障,螺杆空气压缩机在停止运行时,因最小压力阀提前关闭,控制气体不能泄压导致断油阀关闭不严,会发生机组在停机时,机头反喷油事故。
03
解决措施
(1)拆下检查断油阀,阀芯及阀座内有杂物需进行清洗,有拉毛,则要进行研磨修复;当阀芯或阀座卡死时,则需检修或更换阀芯或阀座;当弹簧失效时,调试或更换弹簧,确保断油阀工作正常。同时检查断油阀的电磁阀是否正常工作。
(2)对单向阀进行清洗,检修维护,确保单向阀完好灵活好用。如因阀密封面磨损,维修后还是关闭不严,建议更换损坏的单向阀。
(3)做好机组的日常和定期维护保养,定期检查油分滤芯有无堵塞或被击穿,更换油气分离器。一般机组每运行约2000~4000小时要定期更换油气分离器。
(4)对故障电磁阀进行检修维护,确保电磁阀完好灵活好用。如无法维修时,建议更换损坏的电磁阀。
(5)定期对最小压力阀进行清洗维护;检查最小压力阀活塞和弹簧是否完好;损坏时需更换最小压力阀。
(6)加强机组的日常维护保养、点检、巡检工作,按机组的保养周期进行定期维护保养。