Мұнай-химиялық ірі қондырғыларда лактарды кетіру сүзгілеу технологиясын сәтті қолдану

Жабдықтарды басқару бөлімі, Sinopec Yizheng Chemical Fiber Co., Ltd. 211900

Аннотация: Бұл құжат үлкен турбо кеңейткіш қондырғылардың қалыптан тыс себептерін талдайды, проблемаларды шешу үшін бірқатар шараларды ұсынады және тәуекел нүктелері мен жұмыстың алдын алу шараларын түсінеді.Лактарды кетіру технологиясын қолдану арқылы ықтимал жасырын қауіптер жойылады және құрылғының ішкі қауіпсіздігі қамтамасыз етіледі.

1. шолу

Yizheng Chemical Fiber Co., Ltd компаниясының 60 т/а РТА зауытының ауа компрессорлық қондырғысы Германияның MAN Turbo жабдығымен жабдықталған.Қондырғы үшеуі бір блок болып табылады, онда ауа компрессоры көп білікті бес сатылы турбиналық қондырғы болып табылады, конденсациялаушы бу турбинасы ауа компрессоры блогының негізгі қозғаушы машинасы ретінде пайдаланылады, ал турбо кеңейткіші болып табылады. ауа компрессоры ретінде пайдаланылады.Көмекші жетек машинасы.Турбо кеңейткіш жоғары және төмен екі сатылы кеңейтуді қабылдайды, олардың әрқайсысында сору және шығару порты бар, ал жұмыс дөңгелегі үш жақты дөңгелекті қабылдайды (1-суретті қараңыз)

1-сурет Кеңейту блогының секциялық көрінісі (сол жақта: жоғары қысым жағы; оң жақта: төмен қысым жағы)

Турбо кеңейткіштің негізгі өнімділік параметрлері келесідей:

Жоғары қысымның бүйірлік жылдамдығы 16583 р/мин, ал төмен қысымды бүйірлік жылдамдығы 9045 р/мин;кеңейткіштің номиналды жалпы қуаты 7990 КВт, ал шығыны 12700-150450 кг/сағ;кіріс қысымы 1,3Мпа, ал шығатын қысым 0,003Мпа.Жоғары қысымды жағының кіріс температурасы 175 ° C, ал шығару температурасы 80 ° C;төмен қысымды жақтың кіріс температурасы 175°С, ал шығару температурасы 45°С;жоғары қысымды және төмен қысымды бүйірлік беріліс біліктерінің екі шетінде еңкейткіш төсемдер жиынтығы қолданылады Мойынтіректер, әрқайсысы 5 төсемі бар, май құятын құбыр екі жолмен майға кіре алады, ал әрбір подшипниктің бір май құятын тесігі бар, арқылы 15 май бүрку саптамасының 3 тобы, май құятын шүмегінің диаметрі 1,8 мм, мойынтірек үшін 9 майды қайтаратын тесіктер бар және қалыпты жағдайда 5 порт және 4 блок қолданылады.Бұл үшеуі бір құрылғы майлау май станциясынан орталықтандырылған май берудің мәжбүрлі майлау әдісін қолданады.

2. Экипаждағы мәселелер

2018 жылы VOC шығарындыларына қойылатын талаптарды қанағаттандыру үшін тотығу реакторының қалдық газын тазарту үшін құрылғыға жаңа VOC қондырғысы қосылды және тазартылған қалдық газ әлі де кеңейткішке айдалды.Бастапқы құйрықты газдағы бромид тұзы жоғары температурада тотыққандықтан, бромид иондары болады.Құйрық газы кеңейіп, кеңейткіште жұмыс істеген кезде бромид иондарының конденсациялануын және бөлінуін болдырмау үшін ол кеңейткіште және одан кейінгі жабдықта шұңқыр коррозиясын тудырады.Сондықтан кеңейту блогын ұлғайту қажет.Жоғары қысымды және төмен қысымды жақтың қабылдау температурасы мен шығару температурасы (1-кестені қараңыз).

1-кесте VOC түрлендіруге дейін және одан кейінгі кеңейткіштің кіріс және шығысындағы жұмыс температураларының тізімі

VOC түрлендіруге дейін төменгі қысымның аяғындағы жұмыс доңғалақсыз бүйірлік мойынтіректің температурасы шамамен 80 ° C тұрақты болды (мұнда подшипниктің дабыл температурасы 110 ° C, ал жоғары температура 120 ° C).VOC трансформациясы 2019 жылдың 6 қаңтарында басталғаннан кейін кеңейткіштің төмен қысымды ұшында жұмыс дөңгелегі емес бүйірлік мойынтіректің температурасы баяу көтерілді, ал ең жоғары температура ең жоғары хабарланған 120°C температураға жақын болды, бірақ діріл параметрлері осы кезеңде айтарлықтай өзгерген жоқ (2-суретті қараңыз).

2-сурет Экспандер ағынының жылдамдығы мен жетек емес бүйірлік білік дірілі мен температурасының диаграммасы

1 – ағын сызығы 2 – жетексіз соңғы сызық 3 – жетексіз біліктің діріл сызығы

3. Себептерді талдау және емдеу әдісі

Бу турбиналық мойынтіректерінің температура ауытқуының тенденциясын тексеріп, талдағаннан кейін және аспаптардың орнындағы дисплей проблемаларын, технологиялық ауытқуларды, бу турбинасы щеткасының тозуының статикалық берілістерін, жабдық жылдамдығының ауытқуын және бөлшектердің сапасын, мойынтіректердің температурасының ауытқуының негізгі себептерін жойғаннан кейін. мыналар:

3.1 Кеңейткіштің төмен қысымды ұшында дөңгелегі жоқ бүйірлік мойынтіректің температурасының көтерілу себептері

3.1.1 Бөлшектеуді тексеру мойынтірек пен білік арасындағы қашықтық және тісті беріліс тістерінің торлы саңылаулары қалыпты екенін анықтады.Кеңейткіштің төмен қысымды ұшында (3-суретті қараңыз) доңғалақсыз бүйірлік мойынтірек бетіндегі күдікті лактан басқа, басқа мойынтіректерде ешқандай ауытқулар табылмады.

3-сурет Жетексіз соңғы мойынтіректің және кеңейткіштің кинематикалық жұбының физикалық суреті

3.1.2 Майлау майы бір жылдан аз уақыт ішінде ауыстырылғандықтан, майдың сапасы көлік жүргізу алдында сынақтан өтті.Күдіктерді жою үшін компания майлау майды кәсіби компанияға сынақтан өткізуге және талдауға жіберді.Кәсіби компания мойынтірек бетіндегі бекітпенің ерте лак екенін растайды, MPC (лакқа бейімділік индексі ) (4-суретті қараңыз)

4-сурет Мұнай мониторингінің кәсіби технологиясы шығарған мұнай мониторингі технологиясының талдау есебі

3.1.3 Кеңейткіште қолданылатын майлау майы Shell Turbo №46 турбиналық май (минералды май) болып табылады.Минералды май жоғары температурада болғанда, майлау майы тотығады, ал тотығу өнімдері мойынтірек төлкесінің бетіне жиналып, лак түзеді.Минералды майлау майы негізінен көмірсутекті заттардан тұрады, олар бөлме температурасында және төмен температурада салыстырмалы түрде тұрақты.Алайда көмірсутектердің кейбір молекулалары (тіпті өте аз) жоғары температурада тотығу реакцияларына түссе, басқа көмірсутек молекулалары да тізбекті реакцияларға түседі, бұл көмірсутектік тізбекті реакцияларға тән.

3.1.4 Жабдық техниктері жабдық корпусының тіреуіне, кіріс және шығыс құбырларының суық кернеуіне, май жүйесінің ағуын анықтауға және температура зондының тұтастығына зерттеулер жүргізді.Ал кеңейткіштің төмен қысымды жағының жетек емес жағындағы мойынтіректердің жиынтығын ауыстырды, бірақ бір ай бойы жүргізгеннен кейін температура әлі де 110 ℃ жетті, содан кейін діріл мен температурада үлкен ауытқулар болды.Қайта жаңартуға дейінгі жағдайға жақындау үшін бірнеше түзетулер жасалды, бірақ ешқандай әсер етпеді (5-суретті қараңыз).

5-сурет 13 ақпан мен 29 наурыз аралығындағы байланысты көрсеткіштердің тренд диаграммасы

MAN Turbo өндірушісі, кеңейткіштің ағымдағы жұмыс жағдайында, егер қабылдау ауасының көлемі 120 т/сағ тұрақты болса, шығыс қуаты 8000 кВт құрайды, бұл қалыпты жұмыс жағдайында бастапқы жобалық 7990 кВт шығу қуатына салыстырмалы түрде жақын;Ауа көлемі 1 30 т/сағ болғанда, шығыс қуаты 8680 кВт;егер кіретін ауа көлемі 1 46 т/сағ болса, шығыс қуаты 9660 кВт.Төмен қысымды жағының жұмысы кеңейткіштің үштен екі бөлігін құрайтындықтан, кеңейткіштің төмен қысымды жағы шамадан тыс жүктелуі мүмкін.Температура 110 °C-тан асқанда, діріл мәні күрт өзгереді, бұл білік пен мойынтірек төлкесінің бетіндегі жаңадан пайда болған лактың осы кезеңде сызылғанын көрсетеді (6-суретті қараңыз).

6-сурет Кеңейту блогының қуат балансы кестесі

3.2Бар проблемаларды талдау механизмі

3.2.1 7-суретте көрсетілгендей, плитка блогының тірек нүктесінің шамалы діріл бағыты мен координаттар жүйесіндегі көлденең координат сызығы арасындағы енгізілген бұрыш β , плитка блогының бұрылу бұрышы φ екенін көруге болады. , және 5 плиткадан тұратын еңкейткіш төсемді мойынтірек жүйесі, плитка төсемі май қабықшасының қысымына ұшыраған кезде, төсеніш тірек нүктесі абсолютті қатты дене болмағандықтан, қысу деформациясынан кейінгі төсем тірек нүктесінің орны тірек нүктесінің қаттылығына байланысты геометриялық алдын ала жүктеу бағыты бойынша шағын ығысу жасайды, осылайша мойынтіректердің саңылауы мен май қабықшасының қалыңдығын өзгертеді [1^] .

Сурет.7 Еңкейтетін подшипниктің бір төсенішінің координаталық жүйесі

3.2.2 1-суреттен ротордың консольдық арқалық құрылымы, ал жұмыс дөңгелегі негізгі жұмыс құрамдас бөлігі болып табылатынын көруге болады.Доңғалақ жағы қозғаушы жағы болғандықтан, газ жұмыс істеу үшін кеңейген кезде, доңғалақ жағындағы айналмалы білік газ демпферлік әсерінен мойынтірек төлкесінде идеалды күйде болады және май саңылауы қалыпты күйде қалады.Үлкен және кіші тісті берілістердің арасындағы моментті торлау және беру процесінде тірек нүктесі ретінде жұмыс дөңгелегі емес бүйірлік біліктің радиалды еркін қозғалысы шамадан тыс жүктеме жағдайында шектеледі және оның майлау пленкасының қысымы басқаларға қарағанда жоғары болады. подшипниктер, бұл жерді майлау Қабырғаның қаттылығы артады, май қабықшасының жаңару жылдамдығы төмендейді және үйкеліс жылуы артады, нәтижесінде лак пайда болады.

3.2.3 Мұнайдағы лак негізінен үш түрде өндіріледі: майдың тотығуы, майдың «микрожануы» және жергілікті жоғары температуралы разряд.Лак майдың «микро жануынан» туындауы керек.Бұл механизм келесідей: майлау майында белгілі бір ауа мөлшері (әдетте 8%-дан аз) ериді.Ерігіштік шегінен асып кеткенде, мұнайға түсетін ауа мұнайда ілулі көпіршіктер түрінде болады.Мойынтірекке кіргеннен кейін жоғары қысым бұл көпіршіктердің жылдам адиабаталық қысылуына әкеледі, ал сұйықтықтың температурасы тез көтеріліп, майдың адиабаталық «микро жануын» тудырады, нәтижесінде өте кішкентай өлшемді ерімейтін заттар пайда болады.Бұл ерімейтін заттар полярлы және лактарды қалыптастыру үшін металл беттерге жабысуға бейім.Қысым неғұрлым жоғары болса, ерімейтін заттардың ерігіштігі соғұрлым төмен болады және лак түзу үшін тұнбаға түсіп, шөгу оңайырақ болады.

3.2.4 Лактың түзілуімен бос емес күйдегі май қабықшасының қалыңдығын лак алады, сонымен бірге май қабықшасының жаңару жылдамдығы төмендейді, ал температура біртіндеп көтеріледі, ол жоғарылайды. мойынтірек төлкесінің беті мен білік арасындағы үйкеліс және тұндырылған лак пайда болады Жылудың нашар таралуы және май температурасының жоғарылауы мойынтірек төлкесінің жоғары температурасына әкеледі.Соңында журнал лакпен сүртіледі, бұл білік тербелісіндегі күшті ауытқуларда көрінеді.

3.2.5 Экспандер майының ШРК мәні жоғары болмаса да, майлау майы жүйесінде лак болғанда, майлау майының еріту мүмкіндігі шектеулі болғандықтан, майдағы лак бөлшектерінің еруі мен тұнбаға түсуі шектеледі. лак бөлшектері.Бұл динамикалық тепе-теңдік жүйесі.Қаныққан күйге жеткенде, лак мойынтірек немесе мойынтірек төсеміне ілініп, мойынтірек тақтасының температуралық ауытқуын тудырады, бұл қауіпсіз жұмыс істеуге әсер ететін негізгі жасырын қауіп болып табылады.Бірақ ол мойынтірек төсеміне жабысатындықтан, бұл мойынтірек алаңының температурасының көтерілуінің себептерінің бірі болып табылады.

4 Шаралар және қарсы шаралар

Мойынтіректегі лактың жиналуын жою құрылғының мойынтіректерінің бақыланатын температурада жұмыс істеуін қамтамасыз ете алады.Зерттеу және лак кетіруге арналған жабдықтың көптеген өндірушілерімен байланыс арқылы біз бояуды кетіруге арналған құрама лак кетіру жабдығы болып табылатын WVD-II электростатикалық адсорбция + шайыр адсорбциясын өндіру үшін жақсы қолдану әсері мен нарықтық беделі бар Kunshan Winsonda таңдадық.мембрана.

WVD-II сериялы май тазартқыштары электростатикалық адсорбциялық тазарту технологиясы мен ион алмасу технологиясын тиімді біріктіреді, шайыр адсорбциясы арқылы ерітілген лактарды және электростатикалық адсорбция арқылы тұндырылған лактарды шешеді.Бұл технология тұнбаның құрамын қысқа мерзімде азайта алады, бірнеше күндік қысқа мерзімде құрамында көп мөлшерде тұнба/лак бар бастапқы майлау жүйесін ең жақсы жұмыс күйіне келтіруге болады, ал шөгінділердің баяу көтерілу мәселесі. лакпен туындаған тіреуіштің температурасын шешуге болады.Ол бу турбинасының қалыпты жұмысы кезінде пайда болатын еритін және ерімейтін мұнай шөгінділерін тиімді жояды және алдын алады.

Оның негізгі принциптері мыналар:

4.1 Ерітілген лактарды кетіруге арналған ион алмастырғыш шайыр

Ион алмастырғыш шайыр негізінен екі бөліктен тұрады: полимерлі қаңқа және ион алмасу тобы.Адсорбция принципі 8-суретте көрсетілген,

Сурет 8 Иондық әрекеттестік шайыр адсорбциясының принципі

Айырбастау тобы қозғалмайтын және жылжымалы бөлікке бөлінеді.Қозғалмайтын бөлік полимер матрицасында байланысқан және еркін қозғала алмай, қозғалмайтын ионға айналады;жылжымалы бөлік пен қозғалмайтын бөлік иондық байланыспен қосылып, алмасатын ионға айналады.Қозғалмайтын иондардың және қозғалмалы иондардың сәйкесінше қарама-қарсы зарядтары бар.Мойынтірек төлкесінде қозғалмалы бөлік еркін қозғалатын иондарға ыдырайды, олар бірдей зарядтағы басқа деградация өнімдерімен алмасады, осылайша олар бекітілген иондармен қосылып, алмасу негізіне берік адсорбцияланады.Топта оны маймен алып тастайды, ион алмастырғыш шайырдың адсорбциясы арқылы жойылған ерітілген лак.

4.2 Аспалы лактарды кетіруге арналған электростатикалық адсорбциялық технология

Электростатикалық адсорбция технологиясы негізінен оң және теріс зарядтарды көрсету үшін мұнайдағы ластанған бөлшектерді поляризациялау үшін жоғары вольтты электростатикалық өрісті жасау үшін жоғары вольтты генераторды пайдаланады.Бейтарап бөлшектер зарядталған бөлшектермен қысылып, қозғалады, соңында барлық бөлшектер адсорбцияланады және коллекторға бекітіледі (9-суретті қараңыз).

Сурет 8 Электростатикалық адсорбция технологиясының принципі

Электростатикалық майды тазалау технологиясы барлық ерімейтін ластаушы заттарды, соның ішінде бөлшектердің қоспалары мен майдың ыдырауы нәтижесінде пайда болған суспензиялы лактарды жоя алады.Дегенмен, дәстүрлі сүзгі элементтері үлкен бөлшектерді сәйкес дәлдікпен ғана жоя алады және субмикронды жою қиын. деңгейі суспензия лак.

Бұл жүйе мойынтірек алаңында тұнған және тұнған лактарды толығымен шеше алады, осылайша подшипник төсемінің температурасының әсерін және лак әсерінен болатын діріл өзгерістерін толығымен шеше алады, осылайша құрылғы ұзақ уақыт бойы тұрақты жұмыс істей алады.

5 Қорытынды

WSD WVD-II лак кетіру қондырғысы іске қосылды, екі жыл жұмыс бақылауы нәтижесінде мойынтірек температурасы әрқашан шамамен 90°C деңгейінде сақталды және құрылғы қалыпты жұмыс режимінде қалды.Лак пленкасы табылды (10-суретті қараңыз) .

Лакты кетіруді орнатқаннан кейін подшипниктерді бөлшектеудің физикалық суреті

жабдық

сілтемелер:

[1] Лю Сионг, Сяо Чжунхуй, Ян Чжиёң және Чен Чжужие.Айналмалы серпімді және демпферлік қиғаш тірек мойынтіректерінің динамикалық сипаттамалары бойынша сандық модельдеу және тәжірибелік зерттеулер [J].Қытай машина жасау журналы, қазан 2014, 50(19):88.