烟机轴系仪表电缆降温防护
2021-02-10熊敏智
熊敏智
(中国石油长庆石化公司,陕西咸阳 712000)
1 现状调查
催化烟机因汽封密封效果差,保护蒸汽及烟气外泄,导致轴系仪表处温度过高,经常烤坏轴系仪表电缆,造成参与联锁仪表失灵,影响机组安全运行。
催化烟机因高温炙烤出现故障统计见表1。图1 为轴系仪表受高温炙烤后的图片。
表1 烟机轴系仪表故障统计
图1 轴系仪表受高温炙烤后
(1)催化烟机振动、位移、转速等轴系仪表的平稳运行,直接影响催化装置的平稳运行,一旦轴系仪表监测失灵,操作工不能准确判断烟机运行状态,将给生产带来极大安全隐患。如果因轴系仪表自身故障触发联锁,导致催化装置停工,给生产带来的危害是很大的。
(2)烟机轴系仪表故障检查及排除过程中,需切除烟机振动、位移等关键联锁,切除联锁过程中,烟机运行参数达到联锁值时,不能自动联锁,只能通过操作工判断手动启动联锁,切除、投用联锁,任何一步失误都可能导致机组停机,继而造成装置停工,存在较大安全风险,影响装置平稳运行。
2 原因分析
2.1 热量来源
(1)烟机蜗壳温度较高,为670 ℃高温烟气,通过热辐射方式将热量传递到轴系仪表探头及延长电缆处。
(2)烟机气封年久变型,与烟机转子配合处间隙较大,部分密封蒸汽、烟气从气封处外泄,由泄漏气体携带的大量热量传递到轴系仪表探头及延长电缆处。
2.2 故障原因
查阅生产厂家相关技术文件可知,延长电缆可分为导线、绝缘层、屏蔽和护层4 个主要结构组成部分以及填充元件和承拉元件等。工作环境要求≤70 ℃;而现场温度为100~250 ℃,线缆的绝缘和保护层采用有机聚合物,因此若表面温度达到250 ℃则时间稍长就会造成聚合物老化、变性甚至断链、焦化。
长时间高温、高湿环境侵蚀,造成轴系仪表探头及延长电缆绝缘老化,出现断路、断路,最终造成轴系仪表检测失效。
3 应对策略
(1)更换烟机气封,降低气封与转子间隙,减少烟气、密封蒸汽泄漏量。
(2)制作阻挡防护设施,防止高温烟气、密封蒸汽直接吹向轴系仪表,避免高温、高湿气体直接侵蚀轴系仪表及延长电缆本体。
(3)改掉过去仅仅对轴系仪表探头及延长电缆单独做保温的模式,充分利用烟机转子壳体对轴系仪表电缆进行降温,因烟机转子不断有润滑油进行冷却,其壳体温度较低(温度<40 ℃),将轴系仪表延长电缆贴着转子壳体布线,能有效散发其吸收的热能,降低轴系仪表延长电缆自身温度。
(4)强化烟机蜗壳内部保温,多层防护,避免烟机蜗壳红外热辐射。
4 实施
2018 年12 月在催化烟机检修期间做了如下工作:
(1)更换烟机气封。
(2)用钢板制作防护装置,避免烟机轴系仪表受高温、高湿气体直接侵蚀。
(3)利用烟机壳体吸收延长电缆热量。
(4)强化烟机蜗壳内部保温,多层防护,避免烟机蜗壳红外热辐射。
自烟机抢修后,烟机轴系仪表运行正常,未发生因轴系仪表及延长电缆因高温产生波动的情况,烟机轴系仪表电缆降温防护效果明显,起到了防护烟机轴系仪表的作用。
图2 钢板制作防护装置
图3 延长电缆防护
图4 蜗壳防护
5 结论
此次烟机电缆降温防护,达到了预定目标,在实施及后期运维过程中,积累了不少经验,也提出了改进措施,能更好地提升保护效果。
(1)对整个延长电缆用热缩管防护,能有效隔绝蒸汽中的水汽,阻止轴系仪表探头腐蚀、阻止水汽在延长电缆接头处凝结。
(2)用通有非净化风的紫铜管给延长电缆做降温,提高降温效率。