Petrokimya Büyük Ünitelerinde Vernik Giderme Filtrasyon Teknolojisinin Başarılı Uygulaması

Ekipman Yönetimi Departmanı, Sinopec Yizheng Chemical Fiber Co., Ltd. 211900

Soyut: Bu makale, büyük turbo genişletici ünitelerin anormal nedenlerini analiz etmekte, sorunları çözmek için bir dizi önlem ortaya koymakta ve çalışmanın risk noktalarını ve önleyici tedbirlerini kavramaktadır.Vernik çıkarma teknolojisinin uygulanmasıyla potansiyel gizli tehlikeler ortadan kaldırılır ve ünitenin kendinden güvenliği sağlanır.

1. genel bakış

Yizheng Chemical Fiber Co., Ltd.'nin 60 ton/yıl kapasiteli PTA tesisinin hava kompresörü ünitesi, Almanya MAN Turbo ekipmanlarıyla donatılmıştır.Ünite, hava kompresörü ünitesinin çok şaftlı beş kademeli bir türbin ünitesi olduğu, yoğuşmalı buhar türbininin hava kompresörü ünitesinin ana tahrik makinesi olarak kullanıldığı ve turbo genişleticinin kullanıldığı üçü bir arada bir ünitedir. hava kompresörü ünitesi olarak kullanılır.Yardımcı tahrik makinesi.Turbo genişletici, yüksek ve düşük iki aşamalı genleşmeyi benimser, her birinin bir emme portu ve bir egzoz portu vardır ve pervane, üç yollu bir pervaneyi benimser (bkz. Şekil 1)

Şekil 1 Genişletme ünitesinin kesit görünümü (sol: yüksek basınç tarafı; sağ: alçak basınç tarafı)

Turbo genişleticinin ana performans parametreleri aşağıdaki gibidir:

Yüksek basınç tarafı hızı 16583 dev/dak, düşük basınç tarafı hızı ise 9045 dev/dak'dır;genişleticinin nominal toplam gücü 7990 KW ve akış hızı 12700-150450 kg/saattir;giriş basıncı 1,3Mpa ve egzoz basıncı 0,003Mpa'dır.Yüksek basınç tarafının giriş sıcaklığı 175°C ve egzoz sıcaklığı 80°C'dir;alçak basınç tarafının emme sıcaklığı 175°C ve egzoz sıcaklığı 45°C'dir;yüksek basınçlı ve alçak basınçlı yan dişli millerinin her iki ucunda bir takım devirme pedleri kullanılır. Rulmanların her biri 5 pedlidir, yağ giriş boru hattı yağa iki şekilde girebilir ve her yatağın bir yağ giriş deliği vardır. 3 grup 15'li yağ enjeksiyon nozulları, yağ giriş nozulunun çapı 1,8 mm'dir, Yatak için 9 adet yağ dönüş deliği vardır ve normal şartlarda 5 port ve 4 blok kullanılır.Bu üçü bir arada ünite, yağlama yağı istasyonundan merkezi yağ beslemesi için basınçlı yağlama yöntemini benimser.

2. Mürettebatla ilgili sorunlar

2018 yılında VOC emisyon gereksinimlerini karşılamak amacıyla oksidasyon reaktörünün artık gazını arıtmak için cihaza yeni bir VOC ünitesi eklenmiş ve arıtılan kuyruk gazı genleştiriciye enjekte edilmeye devam edilmiştir.Orijinal artık gazdaki bromür tuzu yüksek sıcaklıkta oksitlendiğinden bromür iyonları bulunur.Artık gaz genleştiğinde ve genişleticide çalıştığında bromür iyonlarının yoğunlaşmasını ve ayrılmasını önlemek için, genişleticide ve sonraki ekipmanda oyuklanma korozyonuna neden olacaktır.Bu nedenle genişletme ünitesinin arttırılması gerekmektedir.Yüksek basınç tarafı ve alçak basınç tarafının emme sıcaklığı ve egzoz sıcaklığı (bkz. Tablo 1).

Tablo 1 VOC dönüşümünden önce ve sonra genişleticinin giriş ve çıkışındaki çalışma sıcaklıklarının listesi

VOC dönüşümünden önce, pervane olmayan taraftaki yatağın düşük basınç ucundaki sıcaklığı yaklaşık 80°C'de sabitti (burada yatağın alarm sıcaklığı 110°C ve yüksek sıcaklık 120°C'dir).6 Ocak 2019'da VOC dönüşümü başlatıldıktan sonra, genişleticinin düşük basınç ucundaki pervane olmayan yan yatağın sıcaklığı yavaş yavaş arttı ve en yüksek sıcaklık, bildirilen en yüksek sıcaklık olan 120°C'ye yakındı, ancak Bu dönemde titreşim parametreleri önemli ölçüde değişmedi (bkz. Şekil 2).

Şekil 2 Genişletici akış hızı ve tahrik tarafı olmayan mil titreşimi ve sıcaklığının diyagramı

1 – akış hattı 2 – tahriksiz uç hattı 3 – tahriksiz şaft titreşim hattı

3. Neden analizi ve tedavi yöntemi

Buhar türbini yataklarının sıcaklık dalgalanma eğilimini kontrol edip analiz ettikten ve sahadaki gösterge ekranı, proses dalgalanmaları, buhar türbini fırçası aşınmasının statik aktarımı, ekipman hızı dalgalanmaları ve parça kalitesiyle ilgili sorunları ortadan kaldırdıktan sonra, rulman sıcaklığı dalgalanmalarının ana nedenleri şunlardır:

3.1 Genişleticinin alçak basınç ucundaki pervane olmayan yan yatağın sıcaklık artışının nedenleri

3.1.1 Sökme muayenesi, yatak ile mil arasındaki mesafenin ve dişli dişlerinin birbirine geçme açıklığının normal olduğunu tespit etti.Genişleticinin düşük basınçlı ucundaki pervane olmayan yan yatak yüzeyindeki şüpheli vernik dışında (bkz. Şekil 3), diğer yataklarda herhangi bir anormallik bulunmadı.

Şekil 3 Tahriksiz uç yatağının ve genişleticinin kinematik çiftinin fiziksel resmi

3.1.2 Yağlama yağı bir yıldan az bir süre önce değiştirildiğinden, yağın kalitesi sürüşten önce testi geçmiştir.Şirket, şüpheleri ortadan kaldırmak amacıyla yağlama yağını test ve analiz için profesyonel bir firmaya gönderdi.Profesyonel şirket, dayanma yüzeyindeki bağlantının erken bir vernik, MPC (cila eğilim indeksi) olduğunu onaylar (bkz. Şekil 4)

Şekil 4 Petrol izleme profesyonel teknolojisi tarafından yayınlanan yağ izleme teknolojisi analiz raporu

3.1.3 Genişleticide kullanılan yağlama yağı, Shell Turbo No. 46 türbin yağıdır (mineral yağ).Mineral yağ yüksek sıcaklıkta olduğunda, yağlama yağı oksitlenir ve oksidasyon ürünleri yatak burcunun yüzeyinde toplanarak bir vernik oluşturur.Mineral yağlama yağı esas olarak oda sıcaklığında ve düşük sıcaklıkta nispeten stabil olan hidrokarbon maddelerden oluşur.Bununla birlikte, hidrokarbon moleküllerinin bir kısmı (çok az sayıda olsa bile) yüksek sıcaklıklarda oksidasyon reaksiyonlarına girerse, diğer hidrokarbon molekülleri de hidrokarbon zincir reaksiyonlarının bir özelliği olan zincir reaksiyonlarına girecektir.

3.1.4 Ekipman teknisyenleri, ekipman gövdesinin desteği, giriş ve çıkış boru hatlarının soğuk gerilimi, yağ sisteminin sızıntı tespiti ve sıcaklık probunun bütünlüğü konularında incelemeler gerçekleştirdi.Genişleticinin alçak basınç tarafının tahriksiz ucundaki bir dizi rulman değiştirildi, ancak bir ay sürüşten sonra sıcaklık hala 110 ° C'ye ulaştı ve ardından titreşim ve sıcaklıkta büyük dalgalanmalar oldu.Güçlendirme öncesi koşullara yaklaşmak için çeşitli ayarlamalar yapıldı, ancak neredeyse hiçbir etkisi olmadı (bkz. Şekil 5).

Şekil 5 13 Şubat'tan 29 Mart'a kadar ilgili göstergelerin trend tablosu

MAN Turbo üreticisi, genişleticinin mevcut çalışma koşulları altında, emme havası hacmi 120 t/saat'te sabitse, çıkış gücü 8000kw'tır; bu, normal çalışma koşulları altında 7990kw'lık orijinal tasarım çıkış gücüne nispeten yakındır;Hava hacmi 130 t/saat olduğunda çıkış gücü 8680kw;emiş havası hacmi 1 46 t/h ise çıkış gücü 9660kw olur.Alçak basınç tarafı tarafından yapılan iş, genişleticinin üçte ikisini oluşturduğundan, genişleticinin alçak basınç tarafı aşırı yüklenebilir.Sıcaklık 110 °C'yi aştığında titreşim değerinin büyük oranda değişmesi, bu süre zarfında mil yüzeyinde ve yatak burcunda yeni oluşan cilanın çizildiğini gösterir (bkz. Şekil 6).

Şekil 6 Genişletme ünitesinin güç dengesi tablosu

3.2Mevcut Sorunların Mekanizma Analizi

3.2.1 Şekil 7'de gösterildiği gibi, karo bloğun dayanak noktasının hafif titreşim yönü ile koordinat sistemindeki yatay koordinat çizgisi arasındaki iç açının β, karo bloğun salınım açısının φ olduğu görülmektedir. ve 5 karodan oluşan eğimli ped yatak sistemi, kiremit olduğunda Ped, yağ filmi basıncına maruz kaldığında, pedin dayanak noktası mutlak bir katı gövde olmadığından, sıkıştırma deformasyonundan sonra pedin dayanak noktasının konumu, dayanak noktasının sertliği nedeniyle geometrik ön yük yönü boyunca küçük bir yer değiştirme meydana gelir, böylece yatak boşluğu ve yağ filmi kalınlığı değişir [1^] .

Şekil 7 Eğimli yastıklı yatağın tek yastıklı koordinat sistemi

3.2.2 Rotorun konsol kirişli bir yapı olduğu ve pervanenin ana iş bileşeni olduğu Şekil 1'den görülebilmektedir.Pervane tarafı tahrik tarafı olduğundan, gaz iş yapmak üzere genleştiğinde, pervane tarafındaki dönen mil, gaz sönümleme etkisinden dolayı yatak burcunda ideal bir durumdadır ve yağ boşluğu normal kalır.Büyük ve küçük dişliler arasındaki torkun kavranması ve iletilmesi sürecinde, dayanak noktası olarak, pervane olmayan yan şaftın radyal serbest hareketi aşırı yük koşulları altında sınırlanacak ve yağlama filmi basıncı diğerlerinden daha yüksek olacaktır. Rulmanlar buranın yağlanmasını sağlar. Film sertliği artar, yağ filminin yenilenme hızı azalır ve sürtünme ısısı artar, bu da vernik oluşmasına neden olur.

3.2.3 Yağdaki vernik temel olarak üç biçimde üretilir: yağın oksidasyonu, yağın "mikro yanması" ve yerel yüksek sıcaklıkta deşarj.Vernik, yağın "mikro yanmasından" kaynaklanmalıdır.Mekanizma şu şekildedir: Yağlama yağında belirli bir miktarda hava (genellikle %8'den az) çözülür.Çözünürlük sınırı aşıldığında yağa giren hava, yağın içinde asılı kabarcıklar halinde bulunacaktır.Yatağa girdikten sonra, yüksek basınç, bu kabarcıkların hızlı adyabatik sıkıştırmaya maruz kalmasına neden olur ve sıvı sıcaklığı, yağın adyabatik "mikro yanmasına" neden olacak şekilde hızla yükselir ve bu da son derece küçük boyutlu çözünmeyen maddelerle sonuçlanır.Bu çözünmeyenler polardır ve vernik oluşturmak üzere metal yüzeylere yapışma eğilimindedirler.Basınç ne kadar büyük olursa, çözünmeyen maddenin çözünürlüğü o kadar düşük olur ve bir vernik oluşturmak üzere çökelmesi ve çökelmesi o kadar kolay olur.

3.2.4 Verniğin oluşmasıyla birlikte serbest olmayan durumdaki yağ filminin kalınlığı vernik tarafından işgal edilir ve aynı zamanda yağ filminin yenilenme hızı azalır ve sıcaklık giderek artar, bu da artar Yatak burcunun yüzeyi ile mil arasındaki sürtünme ve biriken vernik, zayıf ısı dağılımına ve artan yağ sıcaklığının yüksek yatak burcu sıcaklığına yol açmasına neden olur.Sonunda muylu, şaft titreşimindeki şiddetli dalgalanmalarla kendini gösteren verniğe sürtünür.

3.2.5 Genişletici yağın MPC değeri yüksek olmasa da, yağlama yağı sisteminde vernik bulunduğunda, yağlama yağının çözünme yeteneğinin sınırlı olması nedeniyle vernik parçacıklarının yağda çözünmesi ve çökelmesi sınırlıdır. vernik parçacıkları.Dinamik bir denge sistemidir.Doymuş bir duruma ulaştığında, vernik yatak veya yatak yastığına asılarak yatak yastığının sıcaklık dalgalanmasına neden olur ve bu da güvenli çalışmayı etkileyen büyük bir gizli tehlikedir.Ancak yatak yastığına yapıştığı için yatak yastığının sıcaklığının yükselmesinin nedenlerinden biridir.

4 Önlemler ve Karşı Önlemler

Rulman üzerindeki vernik birikiminin giderilmesi, ünitenin rulmanının kontrollü bir sıcaklıkta çalışmasını sağlayabilir.Birçok vernik çıkarma ekipmanı üreticisiyle araştırma ve iletişim yoluyla, boyayı çıkarmak için bileşik bir vernik çıkarma ekipmanı olan WVD-II elektrostatik adsorpsiyon + reçine adsorpsiyonu üretmek için iyi kullanım etkisi ve pazar itibarına sahip Kunshan Winsonda'yı seçtik.zar.

WVD-II serisi yağ arıtıcılar, elektrostatik adsorpsiyon saflaştırma teknolojisini ve iyon değiştirme teknolojisini etkili bir şekilde birleştirir, çözünmüş verniği reçine adsorpsiyonu yoluyla çözer ve çökelmiş verniği elektrostatik adsorpsiyon yoluyla çözer.Bu teknoloji, çamur içeriğini kısa sürede en aza indirebilir. Birkaç gün gibi kısa bir sürede, büyük miktarda çamur/vernik içeren orijinal yağlama sistemi, en iyi çalışma durumuna geri getirilebilir ve çamurun yavaş yavaş yükselmesi sorunu giderilebilir. Verniğin neden olduğu baskı yatağının sıcaklığı çözülebilir.Buhar türbininin normal çalışması sırasında oluşan çözünür ve çözünmeyen yağ çamurunu etkili bir şekilde giderebilir ve önleyebilir.

Ana ilkeleri aşağıdaki gibidir:

4.1 Çözünmüş verniği çıkarmak için iyon değiştirme reçinesi

İyon değiştirme reçinesi esas olarak iki bölümden oluşur: polimer iskeleti ve iyon değiştirme grubu.Adsorpsiyon prensibi Şekil 8'de gösterilmektedir,

Şekil 8 İyon etkileşimli reçine adsorpsiyonunun prensibi

Değişim grubu sabit bir parça ve hareketli bir parçaya bölünmüştür.Sabit kısım polimer matrikse bağlıdır ve serbestçe hareket edemez ve sabit bir iyon haline gelir;hareketli kısım ve sabit kısım iyonik bağlarla birleşerek değiştirilebilir bir iyon haline gelir.Sabit iyonlar ve hareketli iyonlar sırasıyla zıt yüklere sahiptir.Yatak burcunda hareketli parça, aynı yüke sahip diğer bozunma ürünleriyle değiş tokuş eden, serbestçe hareket eden iyonlara ayrışır, böylece bunlar sabit iyonlarla birleşir ve değişim bazında sıkı bir şekilde adsorbe edilir.Grup üzerinde, iyon değişim reçinesi adsorpsiyonu ile uzaklaştırılan çözünmüş vernik, yağ tarafından alınır.

4.2 Asılı verniği çıkarmak için elektrostatik adsorpsiyon teknolojisi

Elektrostatik adsorpsiyon teknolojisi, sırasıyla pozitif ve negatif yükleri gösterecek şekilde yağdaki kirli parçacıkları polarize etmek üzere yüksek voltajlı bir elektrostatik alan oluşturmak için esas olarak yüksek voltajlı bir jeneratör kullanır.Nötr parçacıklar yüklü parçacıklar tarafından sıkıştırılır ve hareket ettirilir ve son olarak tüm parçacıklar adsorbe edilir ve toplayıcıya bağlanır (bkz. Şekil 9).

Şekil 8 Elektrostatik adsorpsiyon teknolojisinin prensibi

Elektrostatik yağ temizleme teknolojisi, partikül yabancı maddeler ve yağın bozulmasından kaynaklanan asılı vernik dahil olmak üzere tüm çözünmeyen kirleticileri ortadan kaldırabilir.Bununla birlikte, geleneksel filtre elemanları yalnızca büyük parçacıkları karşılık gelen hassasiyetle kaldırabilir ve mikron altıları çıkarmak zordur. seviye askıya alınmış vernik.

Bu sistem, yatak yastığı üzerinde çöken ve biriken cilayı tamamen çözebilir, böylece yatak yastığı sıcaklığının etkisini ve cilanın neden olduğu titreşim değişikliklerini tamamen çözebilir, böylece ünite uzun bir süre stabil olarak çalışabilir.

5. Sonuç

WSD WVD-II vernik çıkarma ünitesi devreye alındı, iki yıllık çalışma gözlemi sonucunda yatak sıcaklığı her zaman 90°C civarında tutuldu ve ünite normal çalışmada kaldı.Bir vernik filmi bulundu (bkz. Şekil 10).

Verniğin çıkarılmasından sonra rulmanın sökülmesinin fiziksel resmi

teçhizat

Referanslar:

[1] Liu Siyong, Xiao Zhonghui, Yan Zhiyong ve Chen Zhujie.Pivot elastik ve sönümlü eğilebilir yastıklı yatakların [J] dinamik özellikleri üzerine sayısal simülasyon ve deneysel araştırma.Çin Makine Mühendisliği Dergisi, Ekim 2014, 50(19):88.