螺杆压缩机故障分析及改进

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吉林石化公司炼油厂-常减压装置原油进料由两台机泵送料，-台是由罐区原料泵向装置送料，经过装置脱前换热器及两台电脱盐罐后进入装置原油泵 ，到泵入口压力为 0.6MPa；另-台是装置的原油泵，起接力作用。当开启原油泵时，泵出口压力高，泵体两端轴承振动，轴承温度偏高，出口阀开度小，经常有物料流过出口阀时节流磨擦而产生尖锐的噪声等。通过优化其结构和改善运行状态 ，较好地解决了问题。

-、原始数据1.机泵铬牌(表 1)表 1 机泵铬牌型 号 250AY8 I-210 流 量 650m3/h扬 程 180m 允许汽蚀余量 6.5m轴功率 转 速 2950r/min叶轮外径 383m2.电机铭牌(表 2)3.切割前操作数据(表 3)二、切割量的确定表 2 电机铭牌电机型号 YB56o-2 频 率 50Hz功 率 50okW 转 速 2979电 压 6ooOV 功率因子 0.89电 流 56.9A 重 量 4552kg裹 3 2011年 6月 6日切割前操作数据表人口压力 0.4MPa 出口压力 2.62MPa电 流 32A 加工量/班 2670t原油密度(100C) 810kCm1.最大切割量的确定(1)从工艺规定的最低加工量来估算叶轮最大切割量。

工艺规定切割时要以原油加工量480t/h计算，此时体积流量：480x1000/810592.59m3/h。由于设备铬牌流量 650m3是水的体积流量，换算成原油的体积流量为：Q802m3/h。根据叶轮切割定律：D 592383/802282.36mm，由此得出叶轮需切割量：下机械密封推荐的端面比压值为：-般介质，0.3-0.6MPa；低黏度介质，0.2-0.4MPa；高黏度介质，0.4-0.7MPa。

经过计算，螺杆压缩机机械密封人口密封端面比压为0.37MPa，出口密封端面比压为 0.44MPa。因对于黏度大的润滑油端面比压取值在0.4～0.7MPa比较适合，而机封实际端面比压偏小 ，故在运行过程中，机械密封的密封面可能会开启 ，失去密封能力，造成润滑油泄漏、油箱油位下降。故认为机械密封泄漏的主要原因是端面比压太小造成的。

增大弹簧比压和增大机封载荷系数是增加端面比压、提高密封性能的有效途径。因波纹管压缩量有限，故弹力增加有限，增大弹簧比压也比较有限。因此在机封原结构基础上，其他尺寸不变，增加原静环密封面内径，是增大载荷系数进而增加端面比压的有效手段。

螺杆压缩机机封静环内径车削增大2ram，其他尺寸未变。经计算，人口机封端面比压0.49MPa，出口机封端面比压0.59MPa，螺杆压缩机人口及出El端机械密封端面比压都满足密封润滑油所要求，端面比压推荐值 0.4-0.7MPa，符合密封要求。

70 设-理与维幢为了使机械密封达到长期安全运转的目的，对密封副的工作pv值进行了计算，端面比压与平均速度的乘积在许用的p ]值区间内，符合要求。

C1 10IS螺杆压缩机机械密封静环改进投用后，机械密封效果良好无泄漏，确保了机组长周期安全运行。不仅消除 C1101S台螺杆压缩机机封使用周期短泄漏，保证了压缩机安全运行，而且减轻了职工的劳动强度，保护了环境。

2堵色级自投不稳定2012年 3月操作人员发现 C1 101S压缩机运行状态下的能级不稳定，在30rain时间内，能级能够自动增载到最大值。机组自投用以来能级始终不稳定，几次调试校正都没能恢复正常，导致机组无法长周期正常运行，只能作为备机在应急时使用，不具备持续开机的条件。为此，决定对该机组进行能级调优攻关。

通过压缩机运行原理、结构特点及能级调节方式等进行理论分析，确定造成压缩机出现这种问题的原因有三个：-是电磁阀开度设计过大，与现有工况有偏差；二是能级控制器角位移故障；三是滑阀油缸密封胶圈损坏。根据问题确定检查及检修方向：-是原 - 致 造 383-282.26100.74mm，按工艺要求估算最大的切割量为100.74mm。

nl3.65Ⅳn Vf- (1)式中 - 离心泵转速 ，r/min流量(最高效率下，对于双吸叶轮，取值为叶轮总流量的-半)，m- - 扬程(最高效率时的扬程值，对于多级泵取其单级扬程)，nl所以估算值计算如 F：n- -3.6-5x-2950 X/ 650-/2-/3600 65叶轮的最大切割量与叶轮形状 (比转数)有关，叶轮外径允许的最大相对切割量如表 4：f 2 ：1.74MPa。383 - 厂- -43，- 。

预计流量与切割前流量没太大变化，因为根据切割定律，流量之比等于叶轮直径之比。

经过再三考虑，决定原油泵切割分二步走：第-步将叶轮直径切 25mm，第二步在第-步基础上再切 15ram，即两步共切40ram。

三、切割后效果原油泵P101叶轮于2011年 8月 2日切割25mm，叶轮直径由383mm切到358mm，机泵切割前后工况参数对比见表5。

表 5 机泵切割前后工况参数对比表切割前 2.63 切割前 没有明显变化 出口压力/MPa 流量/t/h 切割后23 切割后 没有明显变化切割前(前轴承/后轴承) 19.6，12.3 切割前 32 振动/(mm/s) 电流，A 切割后(前轴承垢 轴承)5.4/4.7 切割后 28表4 叶轮外径允许的最大相对切割量裹仇 I 60 12O 20o 30 I 350(DrD )/D 1 0.2 0.15 0.11 0.09 1 0.085最大相对切割量查表取 O.19，即(D2-D2 )/D：0.19，最大切割量为 0.19x38368.94ram。

2.切割量的确定如果切割23mm，根据泵切割定律，有：：( 2 JP，：1.96MPa383 23 。 -- - -，- 。

机泵预计出口压力为 1.960.42.36MPa。如果切割 43ram，根据泵切割定律，有：切割后原油泵基本上达到估算效果：机泵工况得到改善，机泵的振动明显减少，电流明显降低，达到了节能降耗的目的。

四、电机节能估算节约的电机功率：P6000x4x0.89x1.73237kW。

每天节约的功 ：W只37x24888kW·h，即每天节约888kW·h的电能。

若工业用电每度按0.6元计算，每天节约532.8元。每年节约电费 19万元 ，年节电32.4万 kW·h。

作者通联：中国石油吉林石化公司炼油厂常减压车间 吉林吉林市龙潭区榆树沟 132022E-mail：jhtgdOgCetrochina.corn.al[编辑 王永洲]有电磁阀采用的是先导式电磁阀，流通能力大，但与直通式电磁阀相比较，反应速度慢。直通式电磁阀对小流量控制精度更高。经研究决定选用新型直动式密封性能高的防爆电磁阀对原有电磁阀进行更换。并对油路进行了相应的调整。二是对能级角位移传感器进行检查，发现传感器线性度较差，也可能导致能级显示与实际不符的情况。用进口角位移传感器进行更换，保证角位移与滑阀同步转动。三是检查拆卸解体压缩机滑阀组，检查、更换密封胶圈。同时，对机组用冷冻机油进行检验，确定冷冻机油是否可用。

经过-系列的有针对性检修，包括更换全部冷冻机油，更换电磁阀、更换角位移传感器、更换滑阀胶圈等多项措施后，对C110IS机组进行试车，状态良好，最终达到能级稳定控制的预期效果。原来只能作为备用机组，现已作为主机正常使用。

3.油泵跳电、油管路振动2012年4月 1101YA台压缩机定时器报警，联锁停车。经检查为 2 油泵跳电造成，同时油泵盘不动车。原因为油系统内部杂质过多。当冷冻机油经过油泵轴承润滑时，杂质进入轴承滑道，导致轴承损坏并抱死，电机过载保护切断电流，切断电流的盐 丝 造联锁信号同步传送给压缩机，压缩机联锁停车。

针对这种情况，决定对A台压缩机进行检修。-是对两台油泵更换轴承和机械密封；二是清洗油粗过滤器；三是更换油精过滤器。同时决定将油滤系统检查维护周期缩短到每三月清洗- 次，必要情况下更换过滤芯。另外，装置停车大检修期间对三台压缩机油系统进行清洗，以保证长周期运行。

2012年3月 1IO0S台压缩机油系统管线突然开始振动，油泵机械密封泄漏。在检修过程中发现油系统内部杂质很多，杂质进入油泵机械密封摩擦副，导致机械密封泄漏。同时，由于杂质过多，过滤器流通面积减少，油泵到过滤器管道内的冷冻机油压力高于过滤器到压缩机的管道压力，引起管道剧烈振动。在检修油泵的同时，对压缩机的粗、精油过滤器进行清洗、更换。检修后s台压缩机试车正常，运转平稳。

作者通联：吉林石化公司电石厂 吉林吉林市郑州路 11号132022E-mail：jhyaj###petrochina.corn.cn [编辑 王 其]设-理与维幢 71