谈化工螺杆压缩机长周期运行问题

郑宏宇

摘 要：螺杆压缩机的使用对生产造成了一定的困难，其中压缩机的故障问题也比较多，造成设备的维修较为频繁，对装置的使用造成了一定的影响，为了使设备能够恢复正常状态，对装置进行有效的改善，使部分得到改造，以此来加强压缩机的运行效率，避免问题的出现。文章对化工螺杆压缩机的机长周期问题进行了详细分析，作为参考。

关键词：螺杆压缩机；石蜡；长周期运行

1 螺杆压缩机简介

1.1 设备参数

兰州石化公司炼油厂石蜡装置目前有两台螺杆压缩机。两台均为利旧 24 单元淘汰的压缩机，其中机-1为1997年拆装至石蜡装置，机-4为2009年拆装至石蜡装置。

1.2 工艺流程

1.2.1 氨系统工作流程

氨气经过蒸发，通过过滤设备进入到压缩机中，气体能够经过压缩而形成较大的压力，导致温度上升，将润滑油注入到设备中，通过润滑油来降低氨的温度，氨气在从设备排出之后，在油气分离器中进行处理，在油气分离器的二次分离装置中进行冷却，这样使气体有效的得到冷却处理，在油气分离器中进入到蒸发装置中，以气化来将释放出的物质使风得到冷却，经过蒸发在气液分离后，可以在压缩机进行反复的使用。

1.2.2 润滑油作用流程

润滑油经过了油泵在压缩机中和较大压力的氨作用，达到降温的效果，从压缩机到油气分离器中，其中是两者的混合物质，在油气分离器中，润滑油可以在分离器中被排出，之后在油泵装置和冷却装置、过滤器等装置，之后会进入压缩机中，这样可以使润滑油进行循环的使用，如图1。在压缩机中有能量的调节装置，能够使润滑油的流动得到有效的控制，通过压力的形式来实现，使滑阀进行运动，这样能够控制转子的工作状态，也可以使压缩机的调节更加的高效，使设备能够高效的运行和使用，还可以提高经济性，运行的原理主要如图所示。

2 运行中存在的问题

2.1 油压低导致压缩机联锁停机

压缩机正常开启初期，油压在1.2～1.3MPa范围内，出口压力在0.9～1.0MPa范围内，满足联锁要求的油压必须大于出口压力0.1MPa的联锁值。当压缩机负荷上升到60%左右时，随着油温（大概在40℃左右）的上升，油压降低至1.1～1.2MPa，出口压力此时上升至1.0～1.1MPa，到达联锁保护的临界值。若压缩机负荷继续上升，随着油温的继续上升，压缩机会发生联锁停机。虽然油温持续上升，但是压缩机联锁时在油温仍然在正常范围内，所以可以排除是因为油温异常上升所造成的油压过低。装置针对以上问题可能的原因采取了多项措施：（1）更换润滑油并对油路进行疏通；（2）对润滑油循环泵进行检查维修；（3）更换压缩机机头；以上措施的实施，未能解决油压与出口压力压差联锁停机的问题。所以在检修周期后期，装置要求操作员在操作时压缩机负荷不能太高，要密切关注油压和出口压力的数值，发现接近联锁保护临界值时，要手动降低压缩机负荷，以防止压缩机联锁停机。

2.2 压缩机振动严重

自2014年2月底机-4振动严重，根据维修公司实测的数据，2014年3月最大振动位移参量为23.8μm（前轴承垂直方向）。按标准振动位移参量运行下限值（报警值）为18μm，上限值（停机值）为24μm，机组振动已经达到允许的临界值。为此，从各个方面进行原因分析。装置针对以上问题可能的原因采取了多项措施：（1）操作上检查压缩机是否有抽空现象或者吸液现象；（2）联系钳工找正、检查地脚螺栓是否紧固、轴承是否完好；（3）联系电工检查电机轴承是否正常，振动是否异常；（4）由于振动可能来自机头内部，所以联系更换机头。经过以上措施的实施，设备振动并未显著改善，初步判断是由于机头常年使用导致阴阳转子缝隙变大，使阴阳转子之间不平稳，由于先前更换的机头为旧机头，所以问题没有得到彻底解决。

3 问题解决更新项目

进行改造的过程中，新的机头和以往的有较大的不同，根据技术特点将油路进行改善，除了自带的通阀等部分，增加轴承的注油点，这样注油点的加入可以使设备的润滑性变得更加具有针对特点，使润滑油的使用量有效减少，将油路进行改造，使之间的管径有所减小，这样可以节省循环的油量，还可以減少设备的能耗，使转子的搅拌运行中的消耗有效减少。通过改造止呕，对设备进行试用，和原来相比油泵的压力较大，对循环阀进行全开来降低压力值，运行后油的温度能够维持在正常水平，也不会出现油温发生较大波动的情况，能够有效的使润滑油进行循环试用。

3.3 实现容积比可调

螺杆压缩机转子的齿间容积随着转子容积的缩小而压缩齿间容积内的气体，直到工作容积与排气口边缘相连通为止，这一过程称为内压缩过程。压缩终了时工作容积内的气体压力称为压缩终了压力。当压缩过程终了，排气过程刚刚开始，由于在某些工况下压缩终了压力与机组排气压力不相等而引起工作容积内气体压力突然降低或者升高，即产生等容膨胀或者等容压缩，使压力等于背压（油分离器压力）时再进行排气过程。

4 改造后运行效果分析

除改造完毕第一次开车时，由于润滑油管线重新配制导致油路过滤器堵塞联锁停机1次外，设备改造后压缩机运行平稳，未发生联锁停机。压缩机检修后振动值显著减小，保证了设备的长周期平稳运行。

5 结束语

根据以上分析，石蜡装置的螺杆压缩机经过了改造和升级之后，可以使设备出现问题的情况减少，还可以加强设备的周期运行性以及装置的平稳性，通过使用新型的机头以及润滑油的注油变化还有容积的调整，使压缩机的使用减少了耗能，对设备的使用有较大的帮助，还可以提升效率，带来经济效益。将螺杆压缩机的机长运行问题进行解决，可以使压缩机的使用消耗加强，还可以使油进行循环使用，具有重要的作用。

参考文献

[1]朱建伟.螺杆压缩机在石油化工工艺中的应用分析[J].化工管理，2016，47（33）：147-147.

[2]贾希东.双螺杆压缩机的常见故障及对策[J].中国化工贸易，2017，9（20）.

[3]王毅.浅谈螺杆压缩机故障分析与处理方法[J].中国化工贸易，2016（5）.