轻烃装置空压机故障停机产生的原因与对策分析

摘 要：轻烃装置在超温、超压下运转，对于整个装置的正常生产会产生安全隐患，直接影响轻烃装置的平稳操作。现基于空压机故障对轻烃装置产生的影响以及空压机故障停机产生的原因分析，就如何改变轻烃装置的空压机故障停机提出解决对策。

关键词：轻烃装置；空压机；故障停机

1 空压机故障对轻烃装置产生的影响分析

1.1 空压机运行程序

4台空压机是通過管线并联，然后与干燥系统相连接。空压机排出的压缩空气是先通过干燥系统进行脱水处理，然后再进入空气储罐。其最高工作压力为O.75 MPa。在正常的开机状态下，4台空压机只需启动其中一台便可满足生产的需求，而另三台主要是为了保证生产的正常运行，在紧急状态下临时开启以满足运行需求。

当空压机加载压力高于空气储罐存储的压力时，空压机开始加载压缩空气，反之，空压机开始卸载以停止压缩空气。空气储罐的压缩空气则直接为生产装置的气动调节阀使用，通过上述装置之间联接与调节，这样空压机就会为空气储罐内压力的保持，提供适度的保持状态。

1.2 空压机故障停机对轻烃装置产生的影响描述

（1）轻烃装置在运行中，由于空压机备用机与工作机之间并未进行联锁，因此，当工作机由于故障产生、意外出现等发生停机现象，备用机未实现自启动，将会导致空压机在没有任何运转信号下传入轻烃装置的控制室内。以上连续性特征，需要较长时间方可解决，直接影响轻烃装置自身稳定性，造成直接的经济损失。

（2）一旦空压机由于自身故障造成停机，轻烃回收系统就会由于意外出现等发生停机现象，但是在轻烃装置的控制室内未发现任何有关空压机出现故障停机的显示，那么操作人员对于这一故障无法做到及时、有效地排除与处理。由于空压机与空气储罐之间的压强调节关系的影响，生产装置没有仪表风或是生产装置的仪表风低于气动阀所要求的最低工作压力，对于装置而言，这一压力的转变会导致气动阀自身的失灵。气动阀对于轻烃装置的作用不可小觑，气动阀失灵将导致整个轻烃装置生产的温度、压力以及液位等参数难以实现正常的调节与管理，极易造成整个轻烃装置在超温、超压下运转，给整个装置的正常生产带来安全隐患，直接对轻烃装置的平稳操作产生影响。如图所示。

2 空压机产生故障停机的原因分析

通常，空压机产生故障停机的主要原因是由于温度过高和电机过载造成的。轻烃装置的空压机在出厂时，对于设定排气温度是

高于ll0℃时报警，达到120℃时自动联锁停机。当轻烃装置在运行过程中，空压机运行一段时间后总是频繁自动停机，此情况在夏季发生频率更高。故障停机的频繁发生对于整个轻烃装置而言，严重影响生产装置的正常生产。

2.1 温度过高导致空压机故障停机

空压机停机，电脑控制器显示排气温度过高（显示超过120℃）或者电机过载造成自动保护停机，空压机的温度与空压机正常工作下承受的压力直接相关。二者之间存在关系为：若空压机工作压力高，就必须给空压机设定较高的排气压力，因较高的排气压力会带来较高的空气压缩比，进而促使空压机产生的热量随之增加。但是，排气压力会导致空压机因自身的温度过高而产生故障停机现象，一旦轻烃装置出现故障停机，将会造成轻烃产品的质量稳定性差、综合回收率低。无形中增加了生产成本。由此可见，由于温度造成的影响，不仅直接影响到装置的稳定性，且轻烃装置的生产工艺以及设备情况对于提升轻烃的综合回收率，改进轻烃装置以实现工艺产品的生产等具有十分重要地推广、应用价值。

2.2 电机加载频繁

对空压机检查时发现，在装置处理能力不变的情况下，空冷器满负荷运行也无法提供塔顶气相全部冷凝的冷量，此时精馏塔塔压升高。空压机机械设备以及校验仪表等在灵敏度等方面未产生任何异常的问题。然而电机加载频繁导致了电机自身带负荷运转时间过长、空负荷运转时间较短等问题，造成整个空压机系统自身温度过高，最终使得空压机自身的排气温度过高产生故障停机。电机加载频繁在夏季对轻烃装置产生的影响尤为突出，为了提高空冷器在高温下的冷却效果，有必要对空冷器改造，以实现在二级空冷器、稳定塔空冷器和丙烷空冷器控制的调频控制。

3 针对空压机故障停机。实现轻烃装置有效运转的措施

3.1 对电机加载的频次数进行有效设置

影响电机加载频次数的主要因素是空压机的卸载压力以及加载压力之间的压差。在电机加载的过程中，压差越小，电机加载就会越频繁。空气储罐本身可以储存一定的压力实现现场装置设备的使用，以保证轻烃装置有效运转。当出口压力和温度依然维持较高状态，在清洗后不用喷淋降温，出口压力和温度仍保持较低水平，制冷效果明显增加。同时如果基于空气储罐本身功能，通过增加卸载压力以及加载压力之间的压力差，电机自身的加载次数就会下降，相对而言，电机空负荷运转时间得到有效延长。

3.2 降低排气压力

当前，空压机设置的最高排气压力明显高于轻烃装置调节阀所需的气动压力。如果及时调低空压机的排气压力，不仅能实现排气温度的降低，对于减小电机负荷也能起到很好的辅助作用。以下2种方式可实现对控制装置的操作压力：其一，增加放空量，通过减少天然气放空量，保证装置平稳运行；其二，降低装置的处理能力，延长空冷器管束使用寿命，由此增加了运行的操作能耗和放空损耗。实现电机负荷的降低，对于有效降低空压机的温度意义重大。

3.4 采取有效措施保证装置实现长周期运转

实现装置的安全、满负荷、长周期的运行，提升产品质量，为企业带来较大的经济与社会效益。可采取以下有效措施：

（1）通过清洗提高产品收率使整个装置的操作处于更加稳定的状态，从而在装置运转的安全系数上得到保证。

（2）通过改进再生气分离器排污管线与高压分离器排污管线，使分子筛干燥器大量积液影响脱水效果而造成的冷箱冻堵等问题得到有效解决，从而避免了再生气分离器积液过高导致分子筛中毒现象的发生，确保了整个轻烃装置的平稳、安全运行。

4 结语

空压机是保证轻烃装置安全、平稳运行的重要设备之一。其故障停机会对整个轻烃装置的有效运行产生较大的负面影响。通过对其产生故障停机的原因分析，并针对运转实际提出几方面的改进措施，轻烃装置的运行范围得到较大地扩展，增大了装置运行的弹性，减少了放空，提高了装置的运行效率，基本上保障了装置的最优工况，保证了液化气、轻质油和干气3大产品的产量与质量，保障了自动调节阀仪表风的平稳供给，实现了轻烃装置的连续平稳生产，增加了轻烃产量。

作者简介：

（薛守华1974—），山东省东营市人，目前在胜利油田桩西采油厂集输大队从事轻烃运行工作。