1 概况
中国石油庆阳石化公司160万t/a重油催化裂化装置配备有两台离心式增压机, 增压机的主要作用是对部分主风进行增压, 为外取热提供流化用风。增压机机体支座与润滑油箱为一体化设计, 每台机组分别配备有两台立式TXBL-160大流量齿轮油泵, 油泵平行安装于润滑油箱顶部。正常生产情况下, 两台润滑油泵一开一备, 互为备用, 当主泵电机断电或油泵出现故障润滑油压低于90Kpa时, 备用油泵分别由电气联锁或者仪表联锁控制, 自启动及时补充油压, 避免润滑油压力持续下降低于60Kpa时机组油压低低联锁停机, 保证机组安全运行。
2 故障经过
2012年3月22日19:30催化装置2#增压机忽然出现停机, 导致外取热流化风中断, 再生器床层温度迅速上升, 系统蒸汽压力下降, 操作大幅波动, 装置被迫降量运行。20:15 1#增压机启动正常, 装置恢复操作。
3 故障原因分析
经过对DCS记录趋势及现场情况检查及分析, 发现忽然停运的2#增压机主、备用油泵全部在运行状态, 导致增压机停机的原因是增压机润滑油主泵油封损坏, 润滑油压力下降至90Kpa, 达到备泵自启动条件, 油压小降仪表联锁程序启动, 备泵虽然自启成功, 但是备泵自启后12秒后才上量正常, 油压没有及时得到补充, 导致机组润滑油总管压力持续下降达到60Kpa联锁停机值, 引起机组润滑油压低低联锁停机, 停机的主要原因是备用润滑油泵上量滞后 (设计要求<3秒) 。
为了彻底查明备泵自启后上量滞后原因, 通过现场反复切换试验, 从齿轮泵的工作原理及安装位置 (见图1-2) 分析, 发现造成润滑油备泵启动后上量滞后的原因是润滑油泵立式安装, 油泵入口无底阀, 备泵长期处于停运状态, 泵内润滑油全部回流至油箱, 备泵自启后, 主、从动齿轮及泵腔体之间无润滑油, 处于干磨状态, 密封效果差, 入口低压腔不能及时形成负压, 造成泵自吸能力差, 上量滞后, 油压得不到及时补充, 导致停机。
4 解决措施
针对以上分析, 我们提出了两种解决方案:方案一对增压机润滑油泵安装位置进行变更, 将两台润滑油泵从油箱顶部安装改为地面安装, 降低安装高度, 使油泵吸入口由立式吸入改为水平吸入;方案二保持原设计安装位置不变, 在两台润滑油泵出口止回阀阀板中心各开直径￠2mm小孔, 在主泵运行时, 有一小部分润滑油通过备泵出口止回阀阀板中心￠2mm小孔倒流至泵内, 保证备泵内部始终充满润滑油, 保证主、从动齿轮始终处于润滑油浸润状态, 一旦备泵自启后, 能够快速上量。方案一改造工作量大, 且需要动焊作业, 改造完成后, 润滑油系统需要重新跑油循环。方案二安装位置及系统管道保持原设计不变, 改造工作量小。
经过比选, 我们按照方案二对两台增压机润滑油泵全部进行了改造, 改造示意图 (见图3) 。
5 实施效果
改造完成后, 为了验证效果, 我们模拟各种可能出现的故障情况, 现场对两台润滑油泵反复切换, 通过对改造前后DCS记录数据及现场油压变化情况比对, 改造后备用泵上量时间由原来的12秒缩短为1秒。在主泵电机故障完全停运的工况下, 电气联锁动作, 当总管润滑油压由正常135Kpa降至110Kpa左右时, 备泵就能短时间内完全上量正常;在主泵自身故障, 润滑油压力下降至90Kpa时, 备泵自启条件满足, 仪表联锁动作, 备用泵自动启动, 1秒内上量正常, 使润滑油压达到正常工作要求135Kpa。从根本解决润滑油泵上量滞后引起机组停机问题, 而且经过改造后, 避免了备泵启动后长达10秒以上的干磨现象, 极大的延长了润滑油泵的使用寿命。
摘要：增压机组是催化裂化装置的核心设备之一, 机组润滑油泵为两台立式TXBL-160大流量齿轮油泵 (一开一备) , 由于设计缺陷, 主泵故障情况下, 备泵联锁自启后上量滞后, 油压波动, 导致机组润滑油压低低联锁停机, 影响正常生产。经过分析改造, 成功解决了备用油泵上量滞后问题, 消除了安全隐患。
关键词：催化裂化,增压机,齿轮油泵,油压,滞后,措施