1. Khái quát chung
Máy nén khí Cracked và tua-bin hơi dẫn động của phân xưởng sản xuất ethylene 100Kt/a của Công ty TNHH Hóa dầu Bora LyondellBasell đều được trang bị thiết bị của Tập đoàn Công nghiệp nặng Mitsubishi của Nhật Bản.
Máy nén khí nhiệt phân là máy nén ly tâm cánh quạt 16 cấp 3 xi-lanh, 5 cấp, có 6 cổng hút và 5 cổng xả.Các thông số hiệu suất chính như sau;tốc độ định mức là 4056r / phút, công suất định mức là 53567KW, áp suất xả của máy nén là 3,908Mpa, nhiệt độ xả là 77,5 ° C và tốc độ dòng chảy là 474521kg / h.Ổ trục chặn tuabin hơi dẫn động của thiết bị là ổ trục chặn loại Kingsbury với 6 miếng đệm.Các vòng bi này được trang bị 6 nhóm đầu vào dầu bôi trơn để bôi trơn, mỗi nhóm đầu vào dầu có 4 lỗ đầu vào dầu 3,0mm và 5 A 1,5mm, khe hở dọc trục giữa ổ đỡ lực đẩy và tấm đẩy là 0,46-0,56mm.Áp dụng phương pháp bôi trơn cưỡng bức cung cấp dầu tập trung tại trạm dầu bôi trơn.
Sơ đồ trục của nó như sau:
2, Vấn đề đơn vị
Kể từ khi khởi động tổ máy nén vào ngày 5 tháng 8 năm 2020, nhiệt độ ổ đỡ lực đẩy TI31061B của tua bin hơi nước thường xuyên dao động và tăng dần.Tính đến 16:43 ngày 14/12/2020, nhiệt độ của TI31061B đã lên tới 118°C, chỉ còn cách giá trị cảnh báo 2 phút.oC.
Hình 1: Xu hướng nhiệt độ ổ đỡ tuabin hơi TI31061B
3. Phân tích nguyên nhân và biện pháp xử lý
3.1 Nguyên nhân dao động nhiệt độ ổ đỡ tuabin hơi TI31061B
Sau khi kiểm tra và phân tích xu hướng biến động nhiệt độ của ổ đỡ lực đẩy của tuabin hơi TI31061B, đồng thời loại trừ các vấn đề về hiển thị thiết bị tại chỗ, biến động của quy trình, độ mòn của chổi tuabin hơi, biến động tốc độ thiết bị và chất lượng các bộ phận, những nguyên nhân chính dẫn đến trục dao động nhiệt độ là:
3.1.1 Dầu bôi trơn được sử dụng trong máy nén này là SHELL TURBO T32, là loại dầu khoáng.Khi nhiệt độ cao, dầu bôi trơn đang sử dụng bị oxy hóa và các sản phẩm oxy hóa tập trung trên bề mặt ống lót ổ trục để tạo thành lớp sơn bóng.Dầu bôi trơn khoáng chủ yếu bao gồm hydrocarbon, tương đối ổn định ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ thấp.Tuy nhiên, nếu một số (thậm chí một số lượng rất nhỏ) phân tử hydrocarbon trải qua phản ứng oxy hóa ở nhiệt độ cao thì các phân tử hydrocarbon khác cũng sẽ trải qua phản ứng dây chuyền, đây là đặc điểm của phản ứng dây chuyền hydrocarbon.
3.1.2 Khi bổ sung dầu bôi trơn vào thiết bị, điều kiện làm việc trở thành trạng thái nhiệt độ cao và áp suất cao nên quá trình này kéo theo sự tăng tốc của phản ứng oxy hóa.Trong quá trình vận hành thiết bị, do ổ đỡ lực đẩy của tuabin gần với hơi áp suất cực cao nên nhiệt sinh ra do dẫn nhiệt tương đối lớn.Đồng thời, độ dịch chuyển dọc trục của máy nén quá lớn kể từ khi khởi động, có thời điểm đạt 0,49mm, trong khi giá trị cảnh báo là ± 0,5mm.Lực đẩy dọc trục của rôto tuabin hơi quá lớn nên tốc độ oxy hóa của bộ phận chịu lực đẩy này có thể cao gấp đôi tốc độ oxy hóa của các bộ phận khác.Trong quá trình này, sản phẩm oxy hóa sẽ tồn tại ở trạng thái hòa tan và sản phẩm oxy hóa sẽ kết tủa khi đạt đến trạng thái bão hòa.
3.1.3 Véc ni hòa tan kết tủa tạo thành vecni không tan.Dầu bôi trơn tạo thành lớp vecni hòa tan ở khu vực có nhiệt độ cao và áp suất cao.Khi dầu chảy từ vùng nhiệt độ cao đến vùng nhiệt độ thấp, nhiệt độ giảm và độ hòa tan giảm, các hạt vecni tách ra khỏi dầu bôi trơn và bắt đầu lắng đọng.
3.1.4 Xảy ra hiện tượng lắng đọng vecni.Sau khi các hạt vecni được hình thành, chúng bắt đầu kết tụ và tạo thành cặn bám tốt nhất trên bề mặt kim loại nóng.Đồng thời, do nhiệt độ của ổ đỡ lực đẩy cao kể từ khi bắt đầu hoạt động nên nhiệt độ của miếng đệm ổ trục ở đây tăng lên nhanh chóng trong khi nhiệt độ của các ổ đỡ khác lại thay đổi chậm.
3.2 Giải quyết vấn đề tăng nhiệt độ của ổ đỡ tuabin hơi TI31061B
3.2.1 Sau khi nhận thấy nhiệt độ ổ đỡ TI31061B tăng chậm, nhiệt độ dầu bôi trơn hạ từ 40,5°C xuống 38°C, áp suất dầu bôi trơn tăng từ 0,15Mpa lên 0,176Mpa để giảm bớt nhiệt độ ống lót ổ trục tăng chậm.
3.2.2 Rôto tuabin hơi có 15 tầng cánh, 12 tầng cánh đầu tiên có lỗ cân bằng, 3 tầng cuối không được thiết kế lỗ cân bằng.Biên độ lực đẩy dọc trục do Mitsubishi thiết kế quá nhỏ nên phải điều chỉnh trích ly tuabin hơi để điều chỉnh lực đẩy dọc trục.Như thể hiện trên hình 2 1279ZI31001C, độ dịch chuyển trục của tuabin hơi là 0,44mm.Sau khi tham khảo ý kiến của nhà sản xuất máy nén, độ dịch chuyển của trục là dương, nghĩa là rôto đang dịch chuyển sang phía máy nén so với rôto thiết kế ban đầu nên quyết định giảm tốc độ hút khí trung gian từ 300T/h xuống còn 210T/h, tăng tải ở phía áp suất thấp của tuabin hơi, tăng lực đẩy ở phía áp suất cao và giảm lực đẩy dọc trục lên ổ trục lực đẩy, từ đó làm chậm xu hướng tăng nhiệt độ ổ trục lực đẩy.
Hình 2 Mối quan hệ giữa chuyển vị của trục tuabin hơi và ổ đỡ lực đẩy
3.2.3 Ngày 23/11/2020, mẫu dầu bôi trơn của đơn vị được gửi đến viện kiểm nghiệm Công ty TNHH Khoa học Cơ khí Quảng Châu để thử nghiệm và phân tích.Kết quả được thể hiện trong Hình 3. Kết quả phân tích cho thấy giá trị MPC cao, có thể xác định sự xuất hiện của quá trình oxy hóa dầu.Lớp sơn bóng là một trong những nguyên nhân gây ra nhiệt độ cao của ổ đỡ tuabin hơi TI31061B.Khi có vecni trong hệ thống dầu bôi trơn, sự hòa tan và kết tủa của các hạt vecni trong dầu là một hệ cân bằng động do khả năng hòa tan các hạt vecni của dầu bôi trơn bị hạn chế.Khi đạt đến trạng thái bão hòa, lớp sơn bóng sẽ bám trên ổ trục hoặc đệm ổ trục, khiến nhiệt độ của ổ trục dao động.Đó là một mối nguy hiểm tiềm ẩn lớn đối với hoạt động an toàn.
Qua nghiên cứu, chúng tôi đã chọn Kunshan Winsonda, nơi có hiệu quả sử dụng và uy tín trên thị trường tốt hơn, để sản xuất chất hấp phụ tĩnh điện WVD + hấp phụ nhựa, là thiết bị loại bỏ vecni tổng hợp để loại bỏ vecni.
Véc ni là sản phẩm được hình thành do sự phân hủy của dầu, tồn tại trong dầu ở trạng thái hòa tan hoặc lơ lửng trong các điều kiện và nhiệt độ hóa học nhất định.Khi bùn vượt quá khả năng hòa tan của dầu bôi trơn, bùn sẽ kết tủa và tạo thành lớp sơn bóng trên bề mặt linh kiện.
Máy lọc dầu dòng WVD-II kết hợp hiệu quả công nghệ lọc hấp phụ tĩnh điện và công nghệ trao đổi ion, có thể loại bỏ và ngăn chặn hiệu quả bùn hòa tan và không hòa tan tạo ra trong quá trình hoạt động bình thường của tuabin hơi, do đó không thể tạo ra vecni.
Mục tiêu của máy lọc dầu dòng WVD-II là loại bỏ nguyên nhân hình thành vecni.Công nghệ này có thể giảm thiểu hàm lượng bùn trong thời gian ngắn, đồng thời khôi phục hệ thống bôi trơn ban đầu có lượng lớn bùn/véc ni về trạng thái vận hành tối ưu trong vòng vài ngày, từ đó giải quyết triệt để vấn đề lực đẩy tăng nhiệt độ chậm. vòng bi gây ra bởi vecni.
Hình 3 Kết quả kiểm tra và phân tích trước khi lắp đặt thiết bị loại bỏ vecni
Dầu sạch một lần: hấp phụ tĩnh điện để loại bỏ bùn/véc ni không hòa tan Nguyên tắc: công nghệ hấp phụ tĩnh điện loại bỏ các chất ô nhiễm, dầu hoạt động trong trường tĩnh điện cao áp tròn, do đó các hạt ô nhiễm lần lượt mang điện tích dương và âm và dưới tác dụng của điện trường hình thang Đẩy các hạt tích điện dương và âm lần lượt bơi về phía các điện cực âm và dương, đồng thời các hạt trung tính bị nén và di chuyển bởi dòng hạt tích điện, và cuối cùng tất cả các hạt đều bị hấp phụ trên bộ thu gom để loại bỏ hoàn toàn các chất ô nhiễm trong dầu.
Dầu sạch thứ cấp: Hấp phụ nhựa trao đổi ion để loại bỏ chất keo hòa tan Nguyên tắc: Chỉ riêng công nghệ hấp phụ điện tích không thể giải quyết được vecni hòa tan, trong khi nhựa ion chứa hàng tỷ vị trí phân cực, có thể hấp thụ vecni hòa tan và vecni tiềm năng, để đảm bảo rằng các sản phẩm xuống cấp có thể hấp thụ không tích tụ trong dầu bôi trơn và có thể cải thiện khả năng thanh toán của dầu bôi trơn, để hệ thống ở trạng thái vận hành tối ưu.
Hình 5. Sơ đồ nguyên lý dầu sạch thứ cấp
3.3 Tác dụng tẩy sơn bóng
Bộ phận sơn bóng được lắp đặt và vận hành vào ngày 14 tháng 12 năm 2020, nhiệt độ của ổ đỡ tuabin hơi TI31061B giảm xuống khoảng 92°C vào ngày 19 tháng 12 năm 2020 (như trên Hình 6).
Hình 6 Xu hướng nhiệt độ ổ đỡ TI31061B của tuabin hơi
Sau hơn một tháng vận hành bộ phận loại bỏ vecni, chất lượng dầu bôi trơn của bộ phận đã được cải thiện đáng kể.Thông qua việc phát hiện và phân tích của Viện nghiên cứu Quảng Nham, chỉ số xu hướng vecni của các sản phẩm dầu đã giảm từ 10,2 xuống 6,2 và mức độ ô nhiễm đã giảm từ >12 xuống cấp 7, không bị mất bất kỳ chất phụ gia nào trong quá trình bôi trơn. dầu (xem Hình 7 để biết kết quả phát hiện và phân tích sau khi lắp đặt bộ phận loại bỏ vecni).
QUẢ SUNG.7 Kết quả kiểm tra và phân tích sau khi lắp đặt thiết bị
4 Lợi ích kinh tế được tạo ra
Thông qua việc lắp đặt và vận hành bộ phận loại bỏ vecni, vấn đề nhiệt độ tăng chậm của ổ đỡ lực đẩy TI31061B của tuabin hơi do vecni gây ra đã được giải quyết hoàn toàn và tổn thất lớn do tắt máy nén khí nhiệt phân là tránh được (ít nhất 3 ngày, tổn thất ít nhất 4 triệu RMB; thay ổ đỡ lực đẩy của tuabin hơi mất 1 ngày, tổn thất 1 triệu) và mất phụ tùng thay thế cho các bộ phận quay và bịt kín sau nhiệt độ của ổ đỡ lực đẩy tăng chậm (tổn thất từ 500.000 đến 8 triệu nhân dân tệ).
Thiết bị này chứa tổng cộng 160 thùng sản phẩm dầu và các sản phẩm dầu hoàn toàn đạt chỉ số đủ tiêu chuẩn sau quá trình lọc có độ chính xác cao của bộ phận loại bỏ vecni, tiết kiệm 500.000 RMB chi phí thay thế sản phẩm dầu.
5. Kết luận
Do điều kiện vận hành ở nhiệt độ cao, áp suất cao và tốc độ cao trong thời gian dài trong hệ thống bôi trơn của các bộ phận lớn, tốc độ oxy hóa dầu được tăng tốc và chỉ số vecni tăng lên.Nguy cơ tiềm ẩn của việc cháy ống lót trong ổ trục đẩy đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định lâu dài, điều này chứng tỏ các biện pháp trên có hiệu quả.
Thời gian đăng: 28/12/2022