大型离心式压缩机组安全运行的实现及相关问题阐述

撰文/李洪升



大型离心式压缩机组安全运行的实现及相关问题阐述

撰文/李洪升

■110869 沈阳鼓风机集团安装检修配件有限公司 辽省 沈阳

文章在介绍大型离心式压缩机组特点的基础上，以石化企业发展为例，分析石化行业大型离心式压缩机组容易出现事故的现状、特点、原因等，并根据大型离心式压缩机组安全运行规范和特点，为如何实现石化行业的大型离心式压缩机组安全运行进行策略分析。关键词：大型离心式压缩机组；安全运行；实现策略

大型离心式压缩机组一般是由大型离心式的压缩机、驱动汽轮机器等共同组成，被人们广泛地应用在石油化工、动力、冶金以及制冷等领域，是企业发展的重要设备，一旦出现安全事故就会为企业的发展带来巨大的经济损失甚至人员伤亡，为此，需要对大型离心式压缩机组的安全运行问题进行分析。石化企业的大型离心式压缩机组由大型离心式压缩机、驱动蒸汽轮机以及辅机等构成，具有运行速度快、工程量大、功率大的特点，一旦发生事故就会带来严重的损失，为此需要对其应用中可能存在的故障及故障原因进行分析，并更具实际情况，为如何减少故障进行安全分析。

大型离心式压缩机组应用的特点

a大型离心式压缩机的应用特点

大型离心式压缩机具有多个缸体，大多数的缸体是水平和垂直剖分型，其压力或高或低，运行具体分为多级和多段。体积庞大且结构表现复杂，在压缩介质的特殊影响下容易发生爆炸和燃烧。

b汽轮机的应用特点

汽轮机一般分为单缸和水平剖分型，单缸又分为前缸和后缸，使用的是多级的叶轮，叶片特点是冲动式和反动式的结构，密封是迷宫式样的密封结构。关于汽轮机的应用底座一般和大型离心式压缩机的底座一样，具有功率大、转动速度快的特点。

c辅机的应用特点

辅机的装置众多，一般包括冷却器、冷凝器和分离器等多个系统装置，具体装置中又有三种不同的压力容器。

石化企业大型离心式压缩机组应用出现的事故现状

石化企业将离心式压缩机组应用在发展中，能够符合企业大流量、连续化的生产要求，在一定程度上会促进企业的发展。但是，伴随石化新旧厂的建立和改造，石化企业大型离心式压缩机组应用容易出现安全事故，具体分析如下：

a石化企业大型离心式压缩机组应用容易出现的事故类型

事故是一种严重的故障体现，一般是指应用设备功能的丧失，严重的还会带来人员伤亡。石化企业大型离心式压缩机组应用容易出现的事故有叶片断裂、围带断裂、中毒、灼伤、爆炸等。

b石化企业大型离心式压缩机组应用容易出现的事故特点

第一，转子发生事故的可能性最大，突出表现在叶片的断裂、围带的毁坏等，严重的会引起转子的断裂、爆炸、中毒等。第二，同种类型的事故频发，比如因为叶轮设计不合理带来的叶轮疲劳断裂问题。第三，事故的发生有很多事因为设备设计和使用的缺陷导致。

石化企业大型离心式压缩机组应用常见的事故原因

第一，石化企业发展的特点决定事故的发生。石化企业的发展大多需要在易燃易爆、有腐蚀、高温、高压的环境下进行，因此，本身就具有事故发生的条件因素。第二，设计制造上存在的问题。一般体现在设备设计的强度、刚度不够、材料选择不科学、焊接技术薄弱、装配方式不科学等。第三，操作失误导致。操作失误一般体现在按钮按键错误、转动速度高、不合规定的指挥等方面 。第四，操作人员的个人素质不够，不懂得相关的应用技术知识，在生产过程中不具备安全意识。第五，检修工作不合规定。对压缩机的质量问题没有及时进行检修，对于检修中出现的问题没有进行及时的置换。

石化企业大型离心式压缩机组事故预测及预防分析

a事故的预测

上文叙述可以发现导致石化企业大型离心式压缩机组事故的原因有很多种，且事故原因呈现了交叉化和复杂化的发展，如果按照常规的维修管理、检修以及紧急处理方式，不能满足企业的安全生产要求。因此，基于石化企业大型离心式压缩机组事故发生的复杂性需要在机器运作之前对其进行故障和事故预测分析。预测分析常用的软件是灰色理论支持下的石化企业大型离心式压缩机组状态事故分析预报程序GCCF20软件。

b事故的处理和预防

第一，在石化企业大型离心式压缩机组零件的设计上要选择防腐蚀、防燃防爆的材料，且要求材料具有一定的强度和硬度。在选择

材料之后，对材料的组合应用设计要做到合情合理。压缩机的电机驱动要采用防爆装置，蒸汽轮机的驱动器要专门设置一种跳闸连锁安全保护机制，同时要求压缩机要具有相关参数监控报警仪器表，在仪器表的上面要配备相关的故障分析预测系统。第二，在石化企业大型离心式压缩机组零件的制造上，要严格按照设计图纸和设计规范进行，特别要注意焊接缝隙质量以及叶轮的超速检验问题。第三，在石化企业大型离心式压缩机组的检验上，要安排检验权威的机构或者第三方进行检验，并对检验的质量进行严格的检查，严格检查的项目主要针对工程使用的建筑材料的材质、焊接方式、材料的热处理、工程的无损检验、工程超速度实验、工程的水压检验等。在检验之后要对不合格的零部件进行及时的剔除和更换。第四，在工程的操作上要尽可能地保证工程的施工工艺负荷波动性要在一定范围内，同时要严禁大型离心式压缩机在临界转速区及一些危险地带停留。对于一些易燃易爆的气体要设置专门的防爆墙以及监测仪器等。在开车行动之前需要保证惰性气体装置中压缩机的空气含氧量在2%到5%左右。

总结

综上所述，大型离心式压缩机组安全运行对整个石化企业的发展具有重要的意义，但是受机组本身特质的影响，在具体的应用过程中容易出现断轴、叶轮飞出、中毒、爆炸等安全事故。为此，需要有关人员在大型离心式压缩机组的设计、制造、检验、安装、操作和检验维修等工作环节提升安全防范意识，从而保证大型离心式压缩机组的安全运行。

参考：

［1］陈宗华，秦云龙，梁晓刚，张亚丁，贾鹏林，许适群，周培荣.石化行业大型离心式压缩机组安全运行研究［J］. 化工装备技术，2005，02:57-64+70.

［2］陈宗华，秦云龙，金继前，吴天平，翟玉龙，周卫东，贾鹏林，周培荣，翟晓宁. 大型转动机组安稳长满优运行软件包的开发及应用［J］.石油化工设备技术，2006，06:12-15+19+31.

［3］陈宗华，梁晓刚，秦云龙，张亚丁，贾鹏林，许适群，周培荣.大型离心式压缩机组常见故障原因分析及处理措施［J］. 化工设备与防腐蚀，2004，01:45-51.

［4］洪定一. 2013年我国石油化工行业进展回顾与展望［J］. 化工进展，2014，07:1633-1658.