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机械论文:空分设备空压机导叶故障及处理措施

来源:未知 2020-09-01 14:22

摘要:

  现代科学技术快速发展,越来越多新技术、新工艺和新设备涌现,并被广泛应用在社会生产生活中,促使社会生产力水平显著提升。空分设备作为其中重要组成部分,由于作业条件较为

  机械论文:空分设备空压机导叶故障及处理措施

  摘要:现代科学技术快速发展,越来越多新技术、新工艺和新设备涌现,并被广泛应用在社会生产生活中,促使社会生产力水平显著提升。空分设备作为其中重要组成部分,由于作业条件较为恶劣,长期运行中很可能受到客观因素影响出现磨损、老化,空分设备空压机导叶出现故障问题,影响到设备的运行安全和生产效率。本文就空分设备空压机导叶故障进行分析,从多种角度着手探究,提出合理的对策予以实践。

  关键词:空分设备;DCS系统;空压机;导叶;故障

  空分设备在长期运行中,作业条件较为恶劣,受到外界因素影响出现,导致设备内部零件磨损、老化,出现故障问题。其中空压机导叶故障是一种常见问题,严重影响到作业安全和效率。如果工作人员缺乏足够的重视,未能及时有效的检修和维护,可能威胁到人员生命财产安全。由此看来,加强空分设备空压机导叶故障研究,提出合理有效的处理措施,有助于降低故障几率,确保机电设备可以安全稳定运行。

  一、空分设备概况

  空分设备设计加工空气量,为22.8万m³/h,原料在进入到过滤器后过滤其中的杂质,通过主空压机压缩到0.6MPa,然后循环进入到空冷系统中。设备在运行中,空分设备空压机导叶的开度大小,主要是取决于环境温度和空分设备运行负荷决定,主要是采用手动控制。空压机导叶开度输出值和信号存在一定偏差,大概在8%~9%左右[1]。

  二、空压机导叶故障和处理

  空分设备空压机在运行期间,36000m³/h空分设备空压机导叶发生故障后,输出值和反馈信号之间的误差较大,需要动态调整和修改。在设备运行期间,空分设备空压机导叶故障导致系统停车,通过处理后,基本上解决了重复跳车问题,但是源头上的故障并未得出明确的定论。随后,空分设备空压机导叶故障得到有效处理后,并未在出现停车事故。

  (一)仪表气源压力表损坏故障

  空分设备空压机导叶首次故障发生时,分子筛纯化系统控制程序保持着并行运行状态,但是出口流量急剧变化,直接下降到9000m³/h,开发空压机导叶后,气量并未得到显著增长。通过导叶反馈信号可以了解到,中控室输出开度为77%,尝试对导叶进行关闭操作,但是反馈信号并未出现变化,现场检查导叶实际开度大概在5%[2]。最后,膨胀空气量通过降压处理,随之发生膨胀机和液氧泵跳车故障问题,严重情况下导致权限停车后,带来的损失十分巨大。空压机加工气量较小,通过手动控制方式将分子筛纯化系统停止运行,确保空压机可以保持低负荷运行状态,及时发现和解决其中存在的故障问题。

  借助DCS系统上停车故障曲线图来看,空压机加工气量下降后,DCS系统上空压机的进口导叶开度输出值大概维持在77%左右,反馈信号和实际开度为4%,在查询相关的操作记录后,可以判定并非是人为操作失误导致的故障问题。

  对空压机导叶检查后,首先分析导叶执行机构是否损坏。实际检查中,发现设备的仪表气源压力表损坏,需要停机后更换压力表,更换后导叶可以正常动作。导叶执行机构全面检查中,仪表定位器接口附近有部分生料将过滤网堵塞,导致进入导叶气缸的仪表气量小,内部压力不高,致使导叶出现关闭故障,影响到设备的正常运行。

  通过对比分析仪表定位器的气源管线、过滤网和减压阀,制定合理的计划,定期清理设备浮灰。并且要求检修人员可以模拟试验仪表气源接口生料带缠绕操作,严格遵循规章制度和操作要求,确保操作流程更加规范化和标准化,根据实际情况触类旁通,举一反三[3]。

  (二)导叶调节阀定位器出现故障

  空压机导叶第二次关闭故障,发现空压机出现喘振现象,并且出口防喘阀处于打开状态,液氧泵跳车和膨胀机跳车,导致合成氨系统全线停车故障。通过手动控制分子筛纯化系统,对导叶检修和维护。跳车后,通过对空压机导叶阀的全方位检查,包括阀门定位器和过滤减压阀,并没有发现问题,判断可能是由于导叶调节阀定位器出现故障问题[4]。通过对过滤减压阀和定位器的更换,对外部连接构件涂抹润滑油,调试合格后进行试验,发现导叶阀的仪表气切断后,导叶阀开度并未发生变化,仍然停留在原本的状态。随后,其他设备正常开车和运转。

  (三)阀门定位器设定值

  第三次的空压机导叶故障,主要是膨胀剂转速升高后突然调停。导叶出现故障之前,空压机流量始终保持稳定的装填,实际测量值和输出值并无明显的差异,大概在77%左右。导叶出现故障后,导叶实际开度反馈至和输出值之间的差异随之增加,空压机流量也随之减少。随后,空压机防喘振保护连锁动作,导叶关闭后,阀门输出值和反馈信号之间存在大概5%左右的偏差。

  跳车故障后,技术人员通过对阀门定位器进行系统故障诊断,发现阀门定位器设定值丢失,并且存在阀门定位器IP转换故障问题。其中阀门定位器设定值丢失,DCS操作系统记录中,跳车时阀门开度输出信号为77%,没有关闭阀门动作;空压机导叶阀在出现跳车故障后,关闭阀门连锁,空压机导叶阀关闭后,空压机却并未随之停车,只是在膨胀机出现故障时,空压机的转速保持在4968r/min左右。此外,阀门阀门定位器IP转换问题,通过停车检查后发现阀门动作开度正常,更换新的阀门定位器,跳车情况相同,所以排除阀门定位器IP转换问题。

  结论:

  综上所述,空分设备空压机长期运行中,由于作业条件恶劣,很容易受到客观因素影响,出现导叶故障问题,导致跳车故障出现。这就需要工作人员予以高度重视,及时有效的检修和维护,有针对性的对故障问题进行判断和处理,保障人员生命财产安全。

  参考文献:

  [1]邵睿. KDON-35000/40600型空分设备变负荷运行实践[J]. 深冷技术,2017,31(05):48-53.

  [2]张击,刘斌,胡洁. 60000m~3/h空分设备空压机停车故障分析与处理[J]. 深冷技术,2012,23(04):66-68.

  [3]杨瑜亮. RIK80-4型空压机运行效率下降、导叶波动原因分析及解决方法[J]. 化学工程与装备,2014,12(05):127-129+132.

  [4]孙连杰. 齐鲁比欧西KDON-45000/30000型空分设备流程特点和试车投运[J]. 深冷技术,2015,22(04):44-49.

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