氢气压缩机操作法.docx
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氢气压缩机操作法
四川天华富邦化工有限公司PTMEG项目
氢气压缩机
操作法
编制:
校核:
审定:
批准:
双甲车间
2010-8-18
第一部分工艺技术规程
一、压缩岗位操作任务
将制氢工序变压吸附制得的氢气经中压氢气压缩机07C0101A、B、C压缩后送BDO(1,4丁二醇)车间。
二、压缩岗位职责
——严格执行操作规程。
——全面负责各设备运行状况以及工艺参数的监控和调节,按时做好各项记录。
——负责设备操作平稳率的完成,现场加强设备运行状态监护,及时发现并汇报异常情况。
——做好现场设备维护,定置定位和清洁卫生。
——定时进行现场巡检。
——服从班长的领导,协助班长做好本职工作,完成公司交给的各项任务。
——对自己的工作失误负责。
三、氢气规格
分子式
H2
入口压力
1.5MPa
温度
常温
纯度
≥99.7%
流量
4127~4704Nm3/h
四、流程叙述
1)气体流程
压缩机配备有自一级进口阀门至出口阀门的全套管道和管线,在气管路上设置有进气、排气、回路和放空管道及阀门,可供压缩机启动、卸载、试车和调节等使用。
本机排气管路上还设有止回阀,停机时防止高压气体回流。
从变压吸附(PSA)来氢气→入口过滤器→吸气缓冲器→压缩缸内→排气缓冲器→后冷却器→BDO压缩机入口
2)冷却水流程
冷却水系统采用软水和循环水两套系统。
软水经总进水球阀分配到左右填料和气缸对其进行冷却。
循环水经总进水球阀分配至后冷却器、油冷却器,各被冷却部件的进出水管均设置不锈钢阀门、各回水管均设置有视水器,以便于流量调节和维修。
循环水流程:
从总厂合格的循环水→回路冷却器及油冷却器→回水总管
软水流程:
从软水站→填料冷却、气缸→回水总管
3)循环油路
压缩机设有压力润滑系统。
由齿轮油泵、双过滤器、油冷却器和辅助油泵等组成,曲轴驱动齿轮油泵。
泵体内装有经过热处理的齿轮、轴。
油泵出油口侧设有安全调节阀,可调整油压力。
油路系统:
曲轴箱→轴头泵→油冷却器→油过滤器→拐轴及轴瓦→曲轴箱
4)充氮、漏气回收系统:
由空分来的氮气(P=0.6MPa),经过减压阀,入口过滤器进入压缩机的填料和接筒,与渗透出的气体汇合到回收总管,并放空。
五、机构概述
1)机构原理
中压氢气压缩机07C0101A/B/C的型号为2D3.5-2.8/15-25型,氢气压缩机无油润滑结构设计,气缸无油润滑运行(压缩机气缸、填料部分不注油)。
其结构型式为两列对称平衡水冷往复活塞式,一级压缩。
主要由机身、曲柄连杆机构、气缸、活塞、填料、气阀、缓冲器、出口分离器和后冷却器等组成。
气缸双作用,两个气缸各占一列。
隔爆型三相异步电机通过刚性联轴器直接与曲轴相连,驱动曲轴旋转。
活塞则通过十字头、连杆与曲轴曲拐相连。
当曲轴回转时,活塞在气缸中作往复直线运动,轴侧和盖侧同时交替地发生膨胀、吸气、压缩与排气过程从而完成气体的增压输送。
六、主要技术规格
1)氢气压缩机的主要技术规格
名称
规格
名称
规格
型号
2D3.5-2.8/15-25
输气量
2355Nm3/h
型式
两列对称平衡无油润滑水冷往复活塞式
压缩介质
氢气
气缸直径
2×φ175mm
入口压力
1.5MPa
活塞行程
180mm
出口压力
2.5MPa
曲轴转速
485rpm
最大部件重量
2150kg
轴功率
52KW
循环冷却水量
9m3/h
设备净重
6600Kg
2)电动机主要技术规格
名称
规格
名称
规格
电机型号
YB355S1-12型
额定功率
75KW额定
电机型式
隔爆型三相异步电动机
额定转速
492r/min
额定电压
380V
电机总重
1705Kg
功率因素
0.78
防爆等级
dⅡCT4
额定电流
160A
第二部分岗位操作法
一、开车操作
(一)中压氢气压缩机07C0101A/B开车前应具备的条件
——系统流程导通,工艺系统管网流程无误。
——氢气压缩机空负荷试运合格,运转中发现的问题已处理完毕。
——各冷却水投用正常,各冷却部位走水畅通,回水排空阀将空气排尽,压力、温度正常(供水压力>0.4MPa(G),温度≤32℃),无泄漏。
——电机已送电。
——压缩机气量调节系统调试正常。
——润滑油更换完毕,分析合格。
电机轴承箱加油正常,分析合格。
——N2有保证,并引至各压缩机入口N2阀前(保证压力>0.5MPa(G))。
——BDO和合成工序具备受氢条件。
——压缩机上所有仪表,报警、联锁再一次检查确认,调试完好具备投用条件。
——压缩机厂房内及操作室照明良好。
——安全消防设施齐全、完好,所有安全阀已定压,并投用。
——环保设施已具备投用条件。
——通讯设施完好已投用。
——操作人员经严格考核已取得上岗证,电修、仪表、钳工已到位。
——确认各台压缩机仪表已正常投用。
(二)压缩机开车前的准备工作
——清理厂房、现场,保持环境清洁,无影响操作人员工作的因素。
——全面检查压缩机气体管路及管路上所有阀门均灵活好用,并确认关闭压缩机进出口阀、出口放空阀、去火炬放空阀、高点放空阀、入口N2阀、各排污总管上各支管阀、管路上高点放空阀、低点排凝阀,全开回路阀。
确认安全阀的根部阀打开。
——全面检查压缩机循环冷却水系统及管路上所有阀门均灵活好用,并依次全开油冷器,粗过滤器和精过滤器进、出口油阀。
确认油箱液位和电机轴承座油位在2/3以上,取样分析样品合格,打开润滑油管路上所有压力表根部阀。
——开压缩机用工器具及操作记录已准备齐全,操作人员已熟悉开停车操作程序、注意事项及事故处理预案,进入岗位待命。
(三)正常开车程序
1、氢气压缩机07C0801A/B//C正常开车准备工作
压缩工序接班长指令,氢气压缩机按以下步骤进行开车(以下操作仅指单台压缩机开车程序,备用机操作过程相同):
——查看记录,确定压缩机备用,电气设备绝缘合格。
通知电力和仪表相关人员到现场。
——检查并全开循环冷却水的总进、回水阀,并检查各冷却回水是否畅通无阻。
——开填料软水进出口阀。
——投用氮气密封。
——通知电气人员给所有泵电机送电,启动油泵(若是冬季开车,油箱油温低于15℃,先启动油箱电加热器,待油温>15℃,再启动油泵),调整进油总管压力>0.4MPa(G),观察压缩机中体内十字头滑道等是否有油。
(主机启动前先启动辅助油泵,在主机运行中若循环油压力低于0.28MPa则自动启动辅助电动油泵,油压高于0.42MPa自动停止辅泵。
)
——手动进行盘车,盘车数圈,检查压缩机运动机构是否有卡涩等异常现象。
——关闭进出口阀,开启回路阀,检查确认压缩机处于空负荷状态。
——联系电气给压缩机主电机送电。
——各允许开车工艺指标(水压、油压)符合要求,允许开车指示灯亮。
2、氢气压缩机N2置换
A.打开一回一阀,压缩机进出口大阀处于关闭状态。
B.开补N2阀进行充N2,充压(压力在0.5MPa)置换,分离器排污导淋、放空开关几次,利用压缩机内高点放空排放,达到系统中O2<0.2%。
C.置换合格后,放空阀关闭保正压。
3、开车
A.做好准备工作后,证明机器正常无误时,再次检查一回一阀全开状态,即可启动,启动电机在无负荷下运转5分钟,证明其完全正常,方可升压。
B.压缩机岗位现场缓慢开压机进口阀,对压机进行均压,均压后全开进口阀。
C.缓慢关闭回路阀,逐渐升高压力,至接近额定的2.5MPa工作压力时打开出口阀门,使机器进入正常运转。
D.每20分钟对分离器排水一次,如水突然增多要立即向上反映。
D.压缩机运转期间应做好操作记录。
E.按正常状态下操作,按规定进行巡回检查,如发现异常,请及时报告,特殊情况下不需报告,立即紧急停车。
二、停车操作
压缩工段接班长指令后,压缩机按以下步骤进行停车:
1、缓慢打开回路阀门和放空阀门,同时关闭出口阀门,使压缩机与系统脱开。
开放空时注意保持压机进口前压力。
2、关进口阀,使压缩机在无负荷状态运转。
3、用出口放空阀控制压缩机缓慢卸压,卸压速率<0.2MPa/min。
4、按压缩机主电机停车按钮停主电机,每15分钟手动盘车两圈以上,当缸体温度达到常温时停油泵(注意在冬季需始终保持油泵运转和油温)。
5、待压缩机系统压力低于氮气管网压力0.2~0.3MPa时,打开压缩机入口氮气管线向压缩机充氮,由压缩机高点放空进行压缩机的氮气置换,直至取样分析可燃气含量小于0.2%。
6、N2置换合格后,关压缩机出口放空阀和入口N2气阀,保持机内压力>0.2MPa。
7、再全面检查一遍,确认一切正常,至此,中压氢气压缩机停车完毕,现场加强巡检,待指示。
8、当压缩机需长期停车,应将气缸、填料和管道内的存水放尽。
冬季生产期间备机要保持水畅通,注意防冻。
三、紧急停车
(1)当出现如下情况之一时,压缩机应按紧急停车处理:
a.外界因素:
——电源突然中断。
——冷却水系统突然中断。
——仪表风突然中断。
——转化、合成、制氢工序以及BDO要求紧急停车时。
——压缩机联锁停车或装置联锁停车时。
b.内在因素:
——润滑油进油总管压力低于下限0.15MPa(G),而且联锁不动作。
——有严重异常声响,如撞缸声且振动,电流明显波动时。
——气体管路严重外漏时。
——排气温度超过高报警值,处理无效时。
(2)压缩机紧急停车程序
——立即切断压缩机主电机电源。
——立即打开压缩机出口至火炬放空阀和回流阀,并关闭压缩机进、出口阀(先关出口阀,再关入口阀)。
注意保持机内正压。
——然后按正常停车程序后的处理过程进行处理。
——及时向班长和主管领导汇报。
四、压缩机正常切换程序
当正在运行中的压缩机出现故障需停车,而生产不能中断时,需及时进行压缩机的切换操作,或正在运行中的压缩机已到切换时间需进行压缩机的切换操作。
(1)氢气压缩机正常切换程序
备用机切换操作前的检查工作等同压缩机正常开车前准备工作,通知班长和联系BDO后:
按压缩机正常开车程序开备用机,在空负荷状态下,检查确认无异常现象,打开备用机出口放空阀,进行N2置换(置换操作见压缩机开车程序)。
下面以07C0801A\B为在用机,07C0801C为备用机来说明。
——07C0801C出口分析氧含量<0.2%(V)后,关出口放空阀(若备用机处于氮气保压状态,则省去氮气置换步骤)。
——确认07C0801C回流阀全开,缓慢全开07C0801C进口阀。
07C0801C缓慢均压(<0.2MPa(G)/min)至入口压力。
——将07C0801C回路关小调节至半负荷状态,同时开07C0801A或B的回路将负荷降至半负荷状态。
当07C0801C出口压力接近额定的2.5MPa时缓慢开出口阀。
——压力稳定后将07C0801C负荷加至满负荷状态,同时将07C0801A或B负荷降至空负荷状态。
——关闭07C0801A或B进出口阀,观察07C0801C的运行参数。
——全面检查07C0801C确认一切运转正常,按压缩机正常停车程序停07C0801A或B。
——至此中压氢气压缩机切换操作完毕。
(2)注意事项:
——压缩机的切换操作要平稳,以流量波动不大为原则。
——备用机不具备启动条件决不启动。
——在用机停止运转后,要做好N2保护工作,机内压力保持在0.2MPa以上。
——压缩机的切换操作,压缩工序与BDO要加强联系,相互配合。
五、工艺指标
序号
名称
位号
控制指标
报警停机
设定值
1
进气压力
07PIA8901
1.5MPa
下线1.0MPa
2
排气压力
07PIA8906
2.5MPa
2.74MPa上限
3
循环油压力
07PIA8913
≥0.2MPa
<0.2MPa起辅油泵
>0.4MPa停辅油泵
4
压机进气温度
07TI8900、8902
40℃
5
压机排气温度
07TI8905、8907
90.55℃
上限120℃报警
6
循环油供油温度
07TI8914
>15℃
六、压缩机的正常操作与维护
1、进气压力调节
a.07C0801进气压力低的原因分析及处理:
——PSA来料压力低。
处理:
联系制氢工序要求提高送来氢气压力。
——BDO需要氢气量高于PSA处理量。
处理:
去甲醇合成工序和BDO减负荷。
——仪表显示故障,联系仪表人员处理。
b.07C0801进气压力高的调节。
原因分析及处理:
——FIC1001量过大,制氢处理量相应增加。
处理:
调节制氢进气量。
——BDO紧急停工或减负荷过快,FIC1001来不及调节,造成进气压力升高。
2、排气压力的调节
a.07C0801排气压力低的调节
原因分析及处理:
——BDO负荷过大,制氢处理量不足,造成出口压力偏低。
处理:
联系调度制氢工序提负荷,BDO减负荷。
——仪表故障,联系仪表处理。
——吸排气阀不良,造成排气压力不足。
应修复或更换。
——放空阀漏气,应关严。
——检查回流阀应关严。
b.07C0801排气压力高的调节
原因分析及处理:
——BDO减量,造成压机排气压力高。
处理:
由压机现场人员开回路及放空先维持生产,再通知制氢减少进气量。
——仪表故障,联系仪表处理。
3、压缩机冷却水进水压力<0.3MPa(G)
原因分析及处理:
——管网来水压力低,反映在压缩机冷却部位通水量可能不足,现场观察并判断。
如水中断或水量小(冷却部位冷却水出口温度偏高)。
处理:
联系调度提高水压。
——仪表故障,联系仪表人员处理。
——机内冷却系统出现较大泄漏。
4、压缩机润滑油供油总管压力<0.2MPa(G)报警
原因分析及处理:
——油温较高,油冷却器前温度>60℃,油冷器后温度>40℃,造成打量减少。
处理:
开大油冷器冷却水量,降低温度;检查电加热器是否工作正常。
——油箱液位过低,造成吸入量不足造成出口压力低,且波动大。
处理:
油箱加油保证油位2/3以上。
——油过滤器堵也会导致出口压力变化。
如粗过滤器堵,处理:
切换压缩机清洗过滤器。
如精过滤器堵,处理:
切换过滤器。
——判断:
精过滤器压差正常,油泵工作正常,但供油总管压力仍低,则可判断为粗过滤器堵。
——安全阀出现故障,在较低压力下出现回流,也可造成供油总管压力低。
处理:
钳工检修。
——判断方法:
用手摸安全阀出口管线,如温度较高时,则该阀有内漏。
——油泵故障造成出口压力低。
处理:
检修。
——灌泵阀误操作,开度较大,造成出口压力低。
处理:
关小灌泵阀,恢复压力。
——油质变差(粘度不合格)也可导致出口压力低。
处理:
换油。
5、压缩机进气温度调节
07C0801压缩机进气温度高:
原因分析及处理:
——检查仪表(包括就地仪表,上盘仪表和自控柜仪表)是否有问题,若是仪表问题,通知仪表处理。
——不可控的,常与环境温度一致。
——吸气阀出现故障时,可导致进气温度升高。
原理:
气阀故障通常是关闭不严或泄漏,排气时部分高温气体又从吸气阀排到入口端造成进气温度逐渐升高。
6、压缩机排气温度调节
07C0801排气温度>110℃高报警:
原因分析及处理:
——检查仪表(包括就地仪表,上盘仪表和自控柜仪表)是否有问题,若是仪表问题,通知仪表处理。
——气缸冷却效果差。
处理:
开大冷却水量。
——压缩比过大。
处理:
调整进出口压力致合适的值上。
——因排气阀不良产生逆流。
应修复或更换。
7、压缩机润滑油供油总管温度高
原因分析及处理:
——检查仪表(包括就地仪表,上盘仪表和自控柜仪表)是否有问题,若是仪表问题,通知仪表处理。
——若是油冷却器冷却水量不足引起,则增大油冷器冷却水量。
——油冷器冷却效果下降,则检修油冷器(如更换、清洗等)。
——检查油箱电加热器是否失灵。
8、压缩机循环冷却水总进水温度高
原因分析及处理:
——检查仪表(包括就地仪表,上盘仪表和自控柜仪表)是否有问题,若是仪表问题,通知仪表处理。
——若是循环水来水温度高,立即向班长和调度汇报。
——若回水管道中积气,则从管道高点排气。
9、压缩机排气量调节
——压缩机排气量是由压缩机吸气压力控制的。
——若是外界来气量小引起,则通知班长和调度处理。
——若是进气管路或排气阀严重堵塞引起,则通知班长、值班干部,立即进行压缩机切换操作,等待处理指令。
——若是气体管路漏气引起,则通知班长和领导后,立即进行处理,若处理不好,则停车处理。
——若是回流阀调节不当造成,及时作出调整,保证排气量。
——压缩机吸气阀或排气阀故障(如阀片密封不良等),切换,交钳工检修。
10、压缩机的日常(正常)维护
——定时巡检、挂牌,并做好正常运转记录。
——定时检查压缩机和电机轴承温度,应符合正常操作温度。
——定时检查润滑情况,保证润滑良好(包括油位、油温、油压等)定期取样分析润滑油是否变质。
——定时检查冷却水进、出口温度、压力应符合正常操作范围。
——定时检查压缩机进、排气温度、压力应符合正常操作范围。
——定时检查并打开压缩机进出口缓冲罐、冷却器和液气分离器排放阀排液。
——定时检查各密封部分是否泄漏。
——定时检查各运行部件有无异常声音,紧固件有无松动。
——定时监测机组振动情况。
——定期进行备用机盘车,检查备用机处于随时可起动状态。
第三部分故障判断及处理
一、常见故障的原因及排除
故障现象
故障原因
排除故障方法
循环油
压力降低
油泵磨损;
油管连接处密封不严,发生泄漏;
油管堵塞;
滤油器脏污;
油压表失灵。
修理或更换油泵;
紧固油管各连接部位;
清洗、疏通油管;
清洗滤油网;
更换油压表。
冷却水温升高
水压低、水量不足、水管漏水或堵塞;气体泄漏(水中有可见气泡)。
开大水量,清洗管道;
检查气水间密封情况,使之完全密封。
轴承发热或烧坏
间隙过小或接触不均匀;
润滑油量不足或脏污;
机械过载。
检查间隙和接触情况,更换轴瓦使其符合要求;
检查油路或更换新油,检查滤油器的作用;
降低负荷。
排气温度过高
冷却水量不足,水套内积垢过厚;活塞工作不正常;
吸入温度超过规定值;
排气阀泄漏。
加大水量,清洗水套;检查活塞与气缸的间隙及同轴度,调整到规定范围;
检查工艺流程及吸气管附近的热源,并消除其影响;
检查排气阀并消除泄漏因素。
气缸内有异常声响或异常振动
活塞止点间隙过小;
活塞连接螺母松动;
管内有水;
异物进入缸内;
气阀工作不正常,阀片、弹簧损坏
配管而引起的振动;
填料破坏,支撑不合理。
检查、调整止点间隙;
紧固连接部位;
检查有无漏水;
检查并采取相应措施;
检查清洗气阀,更换损坏的阀片弹簧;
改变配管设计,消除振动源;
更换破损填料,调整支承。
气体压力不正常
气阀、填料、活塞环泄漏过大;
压力表失灵。
检查并更换磨损过大的零件;
更换压力表。
运动机构响声异常
连杆螺栓,轴承螺栓、十字头螺栓断裂或螺母松动;
各磨擦副间隙过大;
各轴瓦与轴承座接触不良;
紧固或更换损坏件;
检查并采取措施调整间隙;
刮研轴瓦瓦背;
1、压缩机生产气量降低。
2、进气管、进气阀门盖发热
进气阀漏气
检查气阀气密性修理或更换阀片;
弹簧力不足或损坏更换新弹簧;
气阀垫片漏气或损坏更换新垫片。
1、压缩机生产气量降低。
2、排气温度升高
排气阀漏气
检查气阀气密性修理或更换阀片;
弹簧力不足或损坏更换新弹簧;
气阀垫片漏气或损坏更换新垫片。
二、气阀故障
压缩机气阀工作不正常(阀片、弹簧损坏)会导致气体压力及温度发生变化。
比如吸气阀泄漏,会使该排气压力下降,吸气压力升高,还会发出不正常的声响,如果排气阀泄漏,会使该级的进气压力及排气温度升高。
因此,气阀工作是否正常,可以从声响、温度及压力的变化情况反映出来,反之机器的操作参数发生了变化,也一定能正确地判断出故障之所在。
三、测量仪表
测量仪表不灵敏,就不能正确地显示出情况,机器的运转就失去了控制,这是非常危险的,而且也是绝对不允许的,因此,定期校验或更换检测仪表,用户应成为一种制度。
四、安全阀
安全阀如果失灵,当压缩机超载时而不能卸荷或未到负荷而卸压都会造成重大事故,给国家带来损失,尤其是前者,造成的损失更大,因此,对安全阀进行检修,调节或更换,应定期进行。
第四部分报警和停机连锁保护
本机设置有完善的自动保护功能,当工艺出现故障时发出声光警报,某些项目还会自动切断电控柜接触器,使主电机停机,防止事故进一步扩大。
判断故障停机时可根据DCS系统提供的信息检查设备,待故障排除后方可重新启动。
1、报警、停机一览表
项目
DCS显示
报警
停机
一级进气压力低
√
√
一级进气压力高
√
√
一级排气压力高
√
√
循环油压力偏低
√
√
循环油压力超低
√
冷却水压力偏低
√
√
软水压力偏低
√
√
左缸排气温度高
√
√
右缸排气温度高
√
√
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