KKK离心式氯气透平压缩机联锁跳停故障分析及处理

(焦作煤业(集团)有限责任公司，河南 焦作 454003)

氯压机是氯碱企业最关键的设备之一，是离子膜烧碱生产装置的心脏，由于氯压机和电解槽联锁，如果氯压机出现故障停机，电解槽也会联锁停槽，故氯压机组中的各个子系统的任何故障都会影响整个机组甚至整个离子膜烧碱装置的安全运行，氯压机能否正常运行也直接关系到氯碱企业的稳定生产和经济效益。焦煤集团下属某化工企业20万t/a离子膜烧碱装置仅有一台德国西门子KKK离心式氯气透平压缩机(以下简称氯压机)，该设备一直是装置平稳运行的瓶颈设备，一旦出现故障或跳停，整个公司都将停产，因此，其平稳运行意义重大。该企业于2019年6月系统停车检修期间，对氯压机关键部件进行了更换安装，试运行期间连续发生设备联锁跳停故障，本文主要针对故障展开分析讨论，并给出了相应的防范措施。

1 设备故障发生过程

该企业离子膜烧碱项目采用德国KKK氯气压缩机，2019年6月，该企业系统停车检修期间，对氯气压缩机进行更换、安装。依照厂家设备试运行有关要求：新更换的氯压机需要进行氮气负载连续72 h稳定运行，或氯气负载24 h稳定运行。该企业采用氯气负载的方式进行检维修验收工作，但试运行期间发生了两次故障跳停，具体如下：

6月17日01:33分，氯压机第一次启动运行，14:10分，电解槽开始送电，期间氯压机氮气连续稳定运行12小时37分钟。16:45分，氯压机第一次因喘振跳停，期间氯压机带氯气稳定运行2小时35分钟。21:05分，氯压机第二次启动运行，22:09分，电解槽送电，期间氯压机氮气稳定运行1小时4分钟。6月18日15:30分，氯压机因轴承温度超限跳停，期间氯压机带氯气连续运行17小时21分钟，综上运行统计，氯压机带负荷运行时间共计19小时56分钟。

2 故障发生后的应急操作处置

2019年6月19日18：18分再次试运行氯压机运行正常，20日18：42分开始电槽送电运行，2019年6月23日10:00氯压机前轴向轴承温度(TT-5488)开始由80 ℃上升，并且无下降趋势，6月25日凌晨TT-5488温度一直上升到103.6 ℃(联锁值105 ℃)，凌晨0：20分开始按照停车程序降负荷停车。

3 故障的检查处理

3.1 设备仪器仪表的检查处理

氯压机跳停后，技术人员到中控查看氯压机联锁为氯压机轴向温度TT-5488超高限联锁跳停，查看TT-5488趋势，15：32分温度显示112.39 ℃(联锁值105 ℃)，停车后TT-5488温度又恢复正常。初步判定为仪表温度传感器软故障，随后更换温度仪表备用端子，于20时52分启动氯压机，温度TT-5488显示206 ℃，温度超高限联锁跳停(联锁值105 ℃)，停车后TT-5488温度又恢复正常。鉴于以上原因，技术人员先对试运行期间的历史趋势查看分析，初步判定为温度传感器故障，之后对氯气压缩机非驱动端开盖检查，发现止推轴承良好，最终判定温度传感器探头发生故障，便更换了轴向轴承温度传感器探头(TT-5488)。

3.2 设备组件的检查处理

排除仪器仪表故障问题后，技术人员再次对机头前后轴承进行开盖检查，打开非驱动端端盖检查发现止推轴承主推力块巴氏合金面(TT-5488位置)有磨损，局部有麻坑，副推力块巴氏合金面(TT-5489位置)有轻微磨损，径向轴承(TT-5487位置)良好；检查泵轴推力盘端面与止推轴承块巴氏合金面，发现有深度磨损。鉴于无法进行修复处理，遂对设备轴承进行了更换。

3.3 设备油路系统的检查处理

技术人员通过对油箱进行检查，发现油箱底部积存大量凝胶状颗粒物。遂对设备润滑油系统进行彻底清洗，并重新更换润滑油。

4 故障原因分析

4.1 轴承磨损原因分析

润滑油中杂质磨损止推轴承块上的巴氏合金面，使得轴位移数值往正方向移动增大，且磨损产生的金属微粒混入油中加速了油质劣化并对止推轴承块造成磨损。由于金属摩擦，导致轴承温度逐步升高。这是氯压机停运的根本原因。

4.2 润滑油劣化原因分析

检修人员在第一次系统试车更换新油之前，虽然对油箱进行了清理，但是未用新油对设备整个油路管道系统进行清洗，造成油路管道中残留的旧油杂质混入新油中，加剧了油的劣化进程，产生更多的机械杂质。这是造成设备故障停运的重要原因。

4.3 系统清洗质量原因分析

该企业检维修人员在清洗油路系统、更换润滑油后，未进行质量验收，在未确认油路系统是否清洗干净的情况下就开始试运行。这是造成设备停运的又一重要原因。

5 防范措施及要求

5.1 设备润滑系统清洗置换要求

①氯压机系统更换新油之前，必须将整个润滑油系统进行清洗，尤其要清除残留的沥青质、胶质类的油渣，将剩余的“旧油”全部清洗干净，并用滤纸式滤油机对润滑油过滤，直到滤纸干净无杂质。②定期润滑油的油质进行化验分析，发现指标异常要及时处理。

5.2 设备操作维护管理方面

加强员工对设备操作维护规程及相关技术标准的培训，严格操作标准，规范作业行为。

5.3 设备运行监控管理

设备运行中，DCS及现场操作工要加强对油压、压差、温度、位移、流速等指标的管控，发现异常及时上报相关技术管理部门及公司领导。

6 总结

KKK透平压缩机为开元化工引进国外技术先进的设备，该设备技术先进，加工制造精度高，价格昂贵，在整个离子膜烧碱装置平稳运行过程中具有重要作用，这也要求我们在平时的使用过程中要严精心操作、认真维护、严格管理及高度重视。

此次故障联锁停机检修后，通过对故障原因进行深入的讨论分析，制定了防范措施，补充完善了开元化工运行及检维护管理标准，对企业今后的安稳运行有着十分重要的意义。