BCL407型压缩机温度仪表优化改造_马健.pdf

2023 年 第 2 期 化学工程与装备 2023 年 2 月 Chemical Engineering&Equipment 209 BCL407 型压缩机温度仪表优化改造 BCL407 型压缩机温度仪表优化改造 马 健（陕西延长石油（集团）有限责任公司永坪炼油厂，陕西 延安 717208）摘 要：摘 要：本文叙述了陕西延长石油（集团）有限责任公司永坪炼油厂 BCL407 型压缩机温度仪表存在的问题及原因分析，通过采取重新选取测温点位置及仪表型号、打磨卡套开孔边角、加强缆固定等一系列优化改造措施，取得了良好的效果。关键词：关键词：压缩机；温度仪表；技术改造 1 概 述 1 概 述 陕西延长石油（集团）有限责任公司永坪炼油厂柴油加氢装置循环氢压缩机主要由压缩机、汽轮机、干气密封和润滑油系统组成。其中压缩机为沈鼓制造的离心压缩机，型号为 BCL407，该压缩机由汽轮机驱动，汽轮机为杭汽制造，型号 NG25/20，压缩机和汽轮机采用膜片联轴器联接，干气密封是由四川日机生产的成套设备，型号为 GCTL02/L-92。2014 年以来，压缩机止推瓦温度铂电阻频繁出现断线故障，该仪表参与机组自保联锁，联锁方式设计为一取一，联锁后引起机组联锁停机，导致装置停车，此过程还极易导致干气密封受损，而且停车后再次开车至少需要 3 天以上时间，期间的人工、材料、设备机械等的损耗，将造成的损失巨大。若故障后选择让机组继续运行，则需要切除相关联锁，在无推力瓦温度监测的情况下运行，存在极大的安全隐患，在真正出现故障时不能起到有效的保护，可能引起更加严重的安全生产事故。据了解，同型号机型在其他炼厂存在类似问题，一直未寻得良好的解决方案。2 存在问题及原因分析 2 存在问题及原因分析 自 2014 年柴油加氢装置建设投产以来，在机组正常运行过程中，多次发生压缩机止推轴承温度铂电阻故障引起的联锁停机，其中几次故障发生在机组正常开机后的 23 天内，严重影响到装置的安全平稳运行。图 1 温度仪表线缆故障图 图 1 温度仪表线缆故障图 经对机组开盖检查发现，故障是由于铂电阻断线引起，断线及磨损严重的位置，集中表现在瓦块温度监测点出线口、瓦块固定座附近（见图 1）。对上述故障进行分析，首先，止推瓦块位置的设置不利于线缆平直敷设，使得铂电阻线缆过长，线缆敷设过程中产生的拐角太多，这样导致可能发生故障的点增多；其次，机组正常运行时会产生机械振动，在线缆敷设过程中部分位置无法采取相应保护及保护措施不完善，导致线缆磨损加剧，进而引发故障。3 优化改造措施 3 优化改造措施 3.1 重新选取止推瓦块温度监测点位置 该机型推力止推轴承（见图 2）为双面止推，轴承体对称剖分为两半，共有两组止推元件，每组有 6 块止推块,等距离装到固定圆环槽内，置于旋转的推力盘两侧。根据止推轴承的工作原理，其各瓦块与止推盘之间相互作用，主要承受来自水平方向的推力，以限制主轴水平方向的位移。DOI:10.19566/35-1285/tq.2023.02.102210 马 健：BCL407 型压缩机温度仪表优化改造 图 2 轴承结构示意图 图 2 轴承结构示意图 通过查阅资料，咨询机组厂家，对比分析同类型结构瓦块的动态测试试验温度分布云图（见图 3），各个瓦块相同位置的温度数据分布均匀。图 3 瓦块动态试验温度分布云图 图 3 瓦块动态试验温度分布云图 通过上述分析，将测温点改至不同瓦块的相同位置，对机组止推瓦块温度监测无影响。将原先瓦块下部的测温点开孔位置改移至中上部（见图4），设置在与卡套出线口对应的位置，缩短无法有效固定部分的线缆长度，最大限度地保证平直布线，从而减少线缆的拐角，降低磨损。图 4 重新选取推力瓦块温度监测点位置 图 4 重新选取推力瓦块温度监测点位置 3.2 轴系温度仪表重新选型 按照瓦块测温点开孔尺寸，对比现有铂电阻技术，重新选取温度轴系仪表尺寸及线缆内部结构（见图 5），铂电阻引线的线芯直径增大为 0.170.02mm，增加护套的厚度至0.3mm0.4mm，加强自身的抗磨损能力。图 5 温度轴系仪表重新选型 图 5 温度轴系仪表重新选型 3.3 打磨卡套开孔边角 在不影响机械结构的前提下，将卡套边缘设置为倒圆角（见图 6），适当扩大开孔位置（见图 7），为铂电阻线缆走线预留足够空间，以减少卡套引线口边缘对铂电阻引线摩擦造成的损伤。图 6 卡套边角打磨示意图 图 7 打磨扩大瓦块固定卡套 图 6 卡套边角打磨示意图 图 7 打磨扩大瓦块固定卡套 马 健：BCL407 型压缩机温度仪表优化改造 211 3.4 加强线缆固定 图 8 线缆固定加强 图 8 线缆固定加强 在铂电阻引线与机体线槽、卡箍之间设置橡胶垫（见图8），使铂电阻引线在橡胶垫的包裹下恰好嵌入预留的线槽中，避免了铂电阻引线因与线槽摩擦而造成的损坏。4 改造后效果评价 4 改造后效果评价 4.1 整体运行效果。改造前，由于该温度仪表故障导致非计划停机一次（2014 年 7 月 1 日），仪表故障后机组切除联锁带病运行三个检修周期，严重影响到装置的安全平稳运行。改造项目实施后，截至目前循环氢压缩机组运行平稳，未出现因温度仪表故障导致的非计划联锁停机事件。循环氢压缩机组自保投用率也一直保持 100%（见图 9），极大程度地提高了机组的安全性，在减少人员工作量的同时，为全厂的长周期运行做出了重要贡献。图 9 改造后轴系温度仪表曲线图 图 9 改造后轴系温度仪表曲线图 4.2 改造后的经济效益 通过本次优化改造，可以有效减少因温度仪表故障导致装置开、停车带来的经济损失，同时也可以有效避免因频繁启停压缩机而对干气密封系统造成的损坏。保障了装置平稳运行，提升了企业效益。（1）减少了因装置停车而发生的原料外调费用。若装置停车，再次开车至少需要 3 天以上时间。停炉期间，未避免库存积压，无法生产的半成品原料需外调至兄弟单位，每小时需外调运输原料约150吨，运输平均距离约231.7公里，按每公里运费 0.884 元计算，3 天损失约 221 万元。（2）减少了因装置停车而发生的氢气损耗费用。柴油加氢装置停炉致使制氢装置产氢气无法消耗需全部外排，每小时损耗 1.2 万立方，按每立方氢气 2 元计算，3 天损失约达 172.8 万元。（3）减少了因压缩机频繁启停，导致干气密封受损而带来的维修费用。压缩机频繁启停，极易导致干气密封受损，按照更换一套干气密封来计算，大约需损失 60 万元。综上统计，可挽回一次故障引起装置停工造成的经济损失约 453.8 万元（见表 1）。5 结束语 5 结束语 压缩机轴系温度仪表经过优化改造，成功解决了BCL407 型压缩机温度仪表存在的问题，使机组的安全运行能得到了有效提升，避免了机组在运行过程中因故障意外联锁停机带来的危害，也减少了频繁启停对机组本身带来的磨损及相关配件的损耗，为大型机组的安全运行提供了保障，提升了生产装置长周期运行管理水平,提高了生产装置运行质量,延长了生产装置运行周期。表 1 损失费用统计表 表 1 损失费用统计表