在長期的受分子篩系統(tǒng)蒸汽加熱器漏點、分子篩床層損壞等因素的影響,其液氧泵運行出現(xiàn)了幾種故障情況,影響設備的長周期、穩(wěn)定運行,現(xiàn)象幾種故障情況進行說明如下。
液氧泵主要性能指標:
型號:VP 6/240/5.5L-3.3C/0 CB WB離心泵;廠家:CRYOSTAR公司;
流量:376L/min,轉速:3300rpm,功率99kW,最低工作溫度:-200℃,
壓頭:566m,進口壓力:2.3bar、出口壓力:64bar、最高工作壓力:80bar。
一、回流閥不受控。
故障經過:
冬季空分裝置運行,液氧泵出口壓力出現(xiàn)波動,正常為5.96MPa,最高可達到6.0MPa,影響液氧泵穩(wěn)定運行及后部系統(tǒng)穩(wěn)定。在兩臺液氧泵在線倒換時,備用液氧泵啟動正常,向系統(tǒng)送氣,稍開出口閥,出口總管壓力略有上漲,打開運行的液氧泵回流閥調整壓力,總管壓力持續(xù)升高,調節(jié)無效,此時通過降低變頻器負荷使液氧泵出口壓力穩(wěn)定,現(xiàn)場檢查回流閥卡阻,無法正常調節(jié)。液氧泵無法正常倒換使用。
原因分析:
1、因為冬季運行環(huán)境溫度低,最低達到-33℃,液氧泵回流閥填料跑冷,嚴重時甚至出現(xiàn)漏液情況,造成回流閥閥桿處結冰,并且為了減少跑冷量,將回流閥填料人為把緊。
2、跑冷位置將回流閥放大器位置包裹,造成儀表空氣壓力不足,影響液氧泵回流閥調節(jié),最終造成回流閥不受控。
3、在液氧泵倒換過程中,回流閥無法正常調節(jié),而出口總管壓力升高,通過變頻器進行調節(jié),當運行的液氧泵負荷降低到一定階段時,可能造成液氧泵止回閥瞬間關閉,而備用的液氧泵未達到滿負荷狀態(tài),可能造成出口總管壓力、流量瞬間降低,嚴重時可能造成后部系統(tǒng)停車。
處理方法:
1、將回流閥改為手動操作,與控制室緊密聯(lián)系,降低運行液氧泵的出口壓力,控制室及時增加備用的液氧泵負荷,并緩慢打開出口閥,保證出口總管壓力穩(wěn)定。
2、停泵后,進行徹底加熱,更換液氧泵回流閥填料,消除漏點。
3、在回流閥放大器位置加裝伴熱帶。
二、參考氣壓力降低。
故障經過:
液氧泵運行過程中,現(xiàn)場巡檢發(fā)現(xiàn)液氧泵參考氣壓力有逐漸降低趨勢,隨之降低的還有混合氣放空壓力,入口壓力保持不變,正常值:入口壓力:0.236MPa,參考氣壓力0.22MPa,混合氣放空壓力:0.21MPa,當參考氣壓力降低到0.19MPa時,出現(xiàn)明顯變化,迅速降低,同時液氧泵出口壓力、流量開始降低,嚴重時,液氧泵無法正常運行,需進行在線倒泵。
原因分析:
通過現(xiàn)場表計指示判斷,液氧泵入口壓力無明顯變化,而參考氣壓力與混合氣放空壓力逐漸降低,由入口壓力點的位置可以判定,可能的原因是入口過濾器堵塞造成液氧泵吸入壓力不足,表現(xiàn)為參考氣壓力降低。此時,由主冷液氧分析閥處取樣,發(fā)現(xiàn)液氧中有白色顆粒狀物質,液氧蒸發(fā)后無殘留,確定雜質為干冰。最終確認原因為:因空分裝置分子篩床層損壞,蒸汽加熱器泄漏等原因,造成分子篩吸附效果下降,不合格空氣進入精餾塔,在主冷中產生干冰,進而堵塞液氧泵入口過濾器,造成參考氣壓力、混合氣放空壓力減低,最終導致液氧泵被迫停泵。
處理方法:
1、在線倒換液氧泵,液氧泵停泵、排液、加熱,使之處于備車狀態(tài)。
2、增加膨脹量,加強主冷液氧、下塔液空排放,逐步消除系統(tǒng)雜質。
3、因短期內,空分裝置無法停車處理,加強液氧泵監(jiān)控,觀察參考氣壓力等參數(shù)的變化,及時倒換液氧泵,加強主冷液氧的分析,保證設備運行安全。
4、利用停車機會,修補分子篩床層、消除蒸汽加熱器漏點,空分裝置加熱吹除合格,徹底解決分子篩出口空氣不合格問題。
三、偏壓減壓器故障。
故障經過:
在液氧泵正常運行時,由于主冷液氧中出現(xiàn)固體干冰雜質,堵塞入口過濾器,造成參考氣壓力、混合氣放空壓力降低,進而影響液氧泵負荷。在此過程中,隨著參考氣壓力的降低,密封氣與參考氣壓差迅速升高,正常值為15kPa,最高可達到39.3kPa以上并超量程,造成工況迅速惡化,液氧泵不打量,在線倒泵無法及時進行。
原因分析:
通過現(xiàn)象分析,密封氣與參考氣壓差升高的原因是當參考氣壓力因入口過濾器堵塞而降低時,因偏壓減壓器無法正常調節(jié),密封氣壓力保持不變,造成兩者之間壓差增大,進而導致密封氣與液氧混合氣無法正常排出,高壓密封氣逆向竄入液氧泵入口,造成液氧泵氣蝕,工況迅速惡化,被迫停車。
處理方法:
1、及時監(jiān)控,發(fā)現(xiàn)參考氣壓力下降、密封氣與參考氣壓差有上漲情況時,及時到現(xiàn)場進行手動調節(jié)偏壓減壓器,保證密封氣與參考氣壓差恒定,穩(wěn)定液氧泵運行,在線倒換液氧泵。
2、利用停車機會,徹底檢修偏壓減壓器,無法修復時及時更換,保證液氧泵密封氣壓力調節(jié)正常。
四、液氧泵不打量
故障經過:
在液氧泵啟動階段,加熱、預冷合格,回流閥全開,啟動液氧泵,當變頻加至40%時,開始出現(xiàn)出口壓力降低,密封氣與參考氣壓差升高,現(xiàn)場參考氣壓力波動劇烈,使用排氣閥排氣,液氧泵工況恢復正常,當排氣閥關閉時,工況繼續(xù)惡化,并且液氧泵電機振動加大,伴隨著間歇性異響,無法正常啟動。
原因分析:
不打量原因:
1、因加熱閥門內漏,造成加熱氣體竄入液氧泵入口,造成液氧泵氣蝕。
2、加熱不徹底、預冷不合格,造成液氧泵氣蝕。
3、因密封氣流道不暢,混合氣無法正常排放,密封氣竄入液氧泵入口,造成液氧泵氣蝕。
4、因液氧泵存在缺陷,內部級間竄氣,造成液氧泵氣蝕。
電機振動原因:
5、因電機軸承缺油,造成電機振動,異響。
6、因液氧泵氣蝕,造成電機振動,異響。
7、因電機軸承故障,造成電機振動、異響。
處理方法:
1、液氧泵加熱合格后,在加熱閥閥前加盲板,消除加熱閥內漏可能性。
2、增加加熱時間,啟動前按規(guī)定進行露點分析,分析合格方可預冷;增加預冷時間,嚴格按操作規(guī)程開關閥門,按規(guī)定盤車。
3、斷開密封氣管線,對密封氣系統(tǒng)進行徹底吹除,分析露點合格,恢復管線連接。
4、在上述幾種原因都消除的基礎上,液氧泵依然無法正常運行,對液氧泵進行解體檢查,最終檢查發(fā)現(xiàn):液氧泵入口與一級間密封膠圈、液氧泵入口處四氟密封圈損壞,其他檢查正常,重新安裝液氧泵。啟動運行正常。
5、聯(lián)系電氣車間人員,電機加油,重新啟動后,振動未消除。
6、斷開液氧泵泵體與電機聯(lián)軸器,制作臨時支架,對電機進行單試,電機振動、異響依然存在,最終確定電機故障。
7、聯(lián)系廠家人員,對電機進行解體檢查,發(fā)現(xiàn)電機連軸端軸承支架損壞,重新更換了電機軸承,并到電機廠進行動平衡試驗合格,重新安裝液氧泵電機。
8、安裝后,啟動運行正常、消除了設備缺陷。