本文主要分析高效過(guò)濾器應(yīng)用的兩起典型問(wèn)題，讓大家能真正了解安全使用空氣過(guò)濾器的重要性。
1 概述
離心壓縮機(jī)機(jī)械密封的供氣系統(tǒng)、軸承供油系統(tǒng)、往復(fù)式柱塞泵軸瓦及軸承的供油系統(tǒng)以及轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備流體進(jìn)口的攔截裝置等,都需要裝設(shè)過(guò)濾器。過(guò)濾器種類繁多,有纖維體的,也有金屬網(wǎng)的。根據(jù)設(shè)備對(duì)潤(rùn)滑介質(zhì)要求的不同,過(guò)濾器分為精濾器和粗濾器兩種。精濾器一般應(yīng)用在設(shè)備摩擦副所需的氣體或液體潤(rùn)滑劑中,要求的過(guò)濾精度高,且設(shè)備往往高速、高壓、重載,一旦不慎,引起的后果嚴(yán)重;粗濾器一般應(yīng)用在泵等轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的流體進(jìn)口管道中,起攔污、攔雜作用,保護(hù)設(shè)備本體不受大的雜物干擾。應(yīng)該說(shuō),過(guò)濾器是一種輔助裝置,在實(shí)際應(yīng)用中,根據(jù)設(shè)備對(duì)流體介質(zhì)的精度,選定網(wǎng)目,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)壓差表的情況決定是否更換濾芯,運(yùn)行中的安全是有保障的。
但是精濾器濾芯一般是由石棉纖維纏附在鋼板卷制的加強(qiáng)網(wǎng)上,具有很強(qiáng)的方向性,如果流體從反向?qū)?會(huì)將石棉等纖維吹到摩擦副里面,引起摩擦副的破壞;粗濾器為了阻滯雜質(zhì),并將雜質(zhì)沉淀,也設(shè)計(jì)有方向性,一旦方向裝反,會(huì)引起流體不規(guī)則斷流,設(shè)備本身及后續(xù)主體設(shè)備潤(rùn)滑可能受到影響。正是因?yàn)檫^(guò)濾器的這種方向性,才出現(xiàn)了現(xiàn)實(shí)中的安裝錯(cuò)誤。重慶建峰化肥有限公司過(guò)濾器的應(yīng)用相當(dāng)普遍,開(kāi)車以來(lái),過(guò)濾器或多或少出現(xiàn)過(guò)一些問(wèn)題,但從安裝的角度出現(xiàn)問(wèn)題有兩起,一是二氧化碳?jí)嚎s機(jī)高壓缸密封氣的過(guò)濾器故障,二是尿素合成塔供料小氨泵曲軸箱循環(huán)油的過(guò)濾器故障。本文從這兩起故障的現(xiàn)象入手,具體分析產(chǎn)生問(wèn)題的原因,通過(guò)對(duì)兩起典型故障的分析,提高在大型裝置過(guò)濾器等設(shè)備維護(hù)方面的能力。
2 尿素裝置運(yùn)行中的兩次典型故障
21 二氧化碳?jí)嚎s機(jī)高壓缸密封系統(tǒng)故障
二氧化碳?jí)嚎s機(jī)是意大利新比隆制造的離心壓縮機(jī),蒸汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng),四段兩缸,一、二段組成低壓缸,由蒸汽輪機(jī)直接驅(qū)動(dòng),設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速8400ｒ/ｍｉｎ;三、四段組成高壓缸,動(dòng)力由低壓缸轉(zhuǎn)子通過(guò)齒輪增速箱傳給高壓缸轉(zhuǎn)子,設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速12300ｒ/ｍｉｎ;進(jìn)口氣體壓力02ＭＰａ,出口氣體壓力176ＭＰａ,來(lái)自合成界區(qū)脫碳系統(tǒng)的ＣＯ2經(jīng)該壓縮機(jī)送尿素合成塔合成尿素。
低壓缸為橫向半剖結(jié)構(gòu),型號(hào)2ＭＣＬ527,軸端密封為三級(jí)梳齒迷宮密封。高壓缸為縱向封頭端蓋結(jié)構(gòu),型號(hào)2ＢＣＬ306/Ａ,軸端密封采用梳齒密封與ＪｏｈｎＣｒａｎｅ28ＡＴ機(jī)械密封組合。三段軸封用兩級(jí)迷宮密封加1套機(jī)械密封,四段軸封用三級(jí)迷宮密封加1套機(jī)械密封。迷宮密封與機(jī)械密封之間通入密封氣,密封氣是高壓缸四段出口經(jīng)孔板減壓后的ＣＯ2氣體,該氣體經(jīng)過(guò)濾器過(guò)濾,提供28ＡＴ機(jī)械密封正常運(yùn)行所必須的壓力和流量。工藝流程見(jiàn)圖1。
此流程的關(guān)鍵在于保證28ＡＴ機(jī)械密封形成氣體動(dòng)壓潤(rùn)滑,形成動(dòng)壓潤(rùn)滑除了摩擦副的特殊結(jié)構(gòu)及一定的轉(zhuǎn)速外,流體的流量、壓力、含水量、雜質(zhì)等也是影響機(jī)械密封正常運(yùn)行的重要因素。28ＡＴ機(jī)械密封的特點(diǎn)是動(dòng)環(huán)表面有12條鍥形淺槽,在一定轉(zhuǎn)速下,密封氣進(jìn)入淺槽形成自泵作用,將機(jī)械密封動(dòng)靜環(huán)推開(kāi),形成一層3μｍ的氣膜,保護(hù)動(dòng)靜環(huán)不受接觸磨損。一旦氣膜不能形成或被破壞,在高速轉(zhuǎn)動(dòng)下動(dòng)靜環(huán)的接觸摩擦?xí)查g產(chǎn)生大量的熱量,使動(dòng)靜環(huán)熱裂破壞。
裝置建成投產(chǎn)以來(lái),二氧化碳?jí)嚎s機(jī)高壓缸總體運(yùn)行良好。但在1995年后陸續(xù)出現(xiàn)了一種怪現(xiàn)象,在開(kāi)車特別是系統(tǒng)跳車后重新開(kāi)車時(shí)機(jī)械密封容易損壞。具體表現(xiàn)為機(jī)組轉(zhuǎn)速升到6800ｒ/ｍｉｎ,密封氣Ｎ2改投ＣＯ2不久,或轉(zhuǎn)速達(dá)到正常負(fù)荷轉(zhuǎn)速后不久,轉(zhuǎn)子振動(dòng)劇烈增大,密封氣放空管冒煙,排放增多。解體檢查發(fā)現(xiàn),機(jī)封靜環(huán)已遭粉碎性破裂,同時(shí)在密封腔內(nèi)發(fā)現(xiàn)有過(guò)濾器濾芯的石棉纖維,更換機(jī)封和密封氣重新吹掃后,開(kāi)車正常。
22 三柱塞臥式往復(fù)泵曲軸箱油冷系統(tǒng)故障
三柱塞臥式往復(fù)泵是2002年實(shí)施的1臺(tái)技改設(shè)備,為了解決裝置負(fù)荷增加引起高壓氨泵振動(dòng)增大而提出的,由上海大隆機(jī)器廠生產(chǎn)。設(shè)計(jì)上曲軸箱的油冷系統(tǒng),包括1臺(tái)Ｙ型過(guò)濾器,1臺(tái)齒輪油泵,1臺(tái)冷卻器和2臺(tái)(運(yùn)行中切換使用)纖維過(guò)濾器,流程見(jiàn)圖2。
由于運(yùn)行時(shí)曲軸箱曲軸與軸瓦的摩擦,循環(huán)油中會(huì)含有少量鐵屑,同時(shí)循環(huán)油路也可能給油帶來(lái)銹渣并產(chǎn)生因連接松動(dòng)等原因意外帶來(lái)的螺栓、墊片等雜物,引起齒輪泵的損壞。所以油冷系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了2種過(guò)濾器,金屬網(wǎng)狀的Ｙ型粗濾器和非金屬的纖維精濾器。Ｙ型過(guò)濾器設(shè)計(jì)在齒輪泵的前端,清除油中的大顆粒雜質(zhì),保護(hù)齒輪泵;精濾器設(shè)計(jì)在曲軸箱回油口,進(jìn)一步清除油內(nèi)雜質(zhì),滿足曲軸箱曲軸與軸瓦磨合要求。
該泵竣工驗(yàn)收后,斷斷續(xù)續(xù)運(yùn)行了一段時(shí)間,油冷系統(tǒng)沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)大問(wèn)題。但在2003年6—7月連續(xù)運(yùn)行中,油冷系統(tǒng)卻出現(xiàn)了不正?，F(xiàn)象,間斷出現(xiàn)管道的大幅振動(dòng),同時(shí)伴有油路的異常聲音,油壓表顯示大幅波動(dòng)。這種狀況一般持續(xù)十幾分鐘,不到1ｈ又重復(fù)出現(xiàn)。通過(guò)壓力表等處排氣也不能解決問(wèn)題,給該泵的穩(wěn)定運(yùn)行埋下了一個(gè)危險(xiǎn)的隱患。
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