空氣過濾器應用的兩起典型故障分析

      本文主要分析空氣過濾器應用的兩(liang) 起典型故障，讓大家能真正了解安全使用空氣過濾器的重要性。

      1　概述

      離心壓縮機機械密封的供氣係統、軸承供油係統、往複式柱塞泵軸瓦及軸承的供油係統以及轉動設備流體(ti) 進口的攔截裝置等,都需要裝設過濾器。過濾器種類繁多,有纖維體(ti) 的,也有金屬網的。根據設備對潤滑介質要求的不同,過濾器分為(wei) 精濾器和粗濾器兩(liang) 種。精濾器一般應用在設備摩擦副所需的氣體(ti) 或液體(ti) 潤滑劑中,要求的過濾精度高,且設備往往高速、高壓、重載,一旦不慎,引起的後果嚴(yan) 重;粗濾器一般應用在泵等轉動設備的流體(ti) 進口管道中,起攔汙、攔雜作用,保護設備本體(ti) 不受大的雜物幹擾。應該說,過濾器是一種輔助裝置,在實際應用中,根據設備對流體(ti) 介質的精度,選定網目,根據現場壓差表的情況決(jue) 定是否更換濾芯,運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製的加強網上,具有很強的方向性,如果流體(ti) 從(cong) 反向導入,會(hui) 將石棉等纖維吹到摩擦副裏麵,引起摩擦副的破壞;粗濾器為(wei) 了阻滯雜質,並將雜質沉澱,也設計有方向性,一旦方向裝反,會(hui) 引起流體(ti) 不規則斷流,設備本身及後續主體(ti) 設備潤滑可能受到影響。正是因為(wei) 過濾器的這種方向性,才出現了現實中的安裝錯誤。重慶建峰化肥有限公司過濾器的應用相當普遍,開車以來,過濾器或多或少出現過一些問題,但從(cong) 安裝的角度出現問題有兩(liang) 起,一是二氧化碳壓縮機高壓缸密封氣的過濾器故障,二是尿素合成塔供料小氨泵曲軸箱循環油的過濾器故障。本文從(cong) 這兩(liang) 起故障的現象入手,具體(ti) 分析產(chan) 生問題的原因,通過對兩(liang) 起典型故障的分析,提高在大型裝置過濾器等設備維護方麵的能力。

      2　尿素裝置運行中的兩(liang) 次典型故障

      2 1　二氧化碳壓縮機高壓缸密封係統故障

      二氧化碳壓縮機是意大利新比隆製造的離心壓縮機,蒸汽輪機驅動,四段兩(liang) 缸,一、二段組成低壓缸,由蒸汽輪機直接驅動,設計轉速8400ｒ/ｍｉｎ;三、四段組成高壓缸,動力由低壓缸轉子通過齒輪增速箱傳(chuan) 給高壓缸轉子,設計轉速12300ｒ/ｍｉｎ;進口氣體(ti) 壓力0 2ＭＰａ,出口氣體(ti) 壓力17 6ＭＰａ,來自合成界區脫碳係統的ＣＯ2經該壓縮機送尿素合成塔合成尿素。

      低壓缸為(wei) 橫向半剖結構,型號2ＭＣＬ527,軸端密封為(wei) 三級梳齒迷宮密封。高壓缸為(wei) 縱向封頭端蓋結構,型號2ＢＣＬ306/Ａ,軸端密封采用梳齒密封與(yu) ＪｏｈｎＣｒａｎｅ28ＡＴ機械密封組合。三段軸封用兩(liang) 級迷宮密封加1套機械密封,四段軸封用三級迷宮密封加1套機械密封。迷宮密封與(yu) 機械密封之間通入密封氣,密封氣是高壓缸四段出口經孔板減壓後的ＣＯ2氣體(ti) ,該氣體(ti) 經過濾器過濾,提供28ＡＴ機械密封正常運行所必須的壓力和流量。工藝流程見圖1。

      此流程的關(guan) 鍵在於(yu) 保證28ＡＴ機械密封形成氣體(ti) 動壓潤滑,形成動壓潤滑除了摩擦副的特殊結構及一定的轉速外,流體(ti) 的流量、壓力、含水量、雜質等也是影響機械密封正常運行的重要因素。28ＡＴ機械密封的特點是動環表麵有12條鍥形淺槽,在一定轉速下,密封氣進入淺槽形成自泵作用,將機械密封動靜環推開,形成一層3μｍ的氣膜,保護動靜環不受接觸磨損。一旦氣膜不能形成或被破壞,在高速轉動下動靜環的接觸摩擦會(hui) 瞬間產(chan) 生大量的熱量,使動靜環熱裂破壞。

      裝置建成投產(chan) 以來,二氧化碳壓縮機高壓缸總體(ti) 運行良好。但在1995年後陸續出現了一種怪現象,在開車特別是係統跳車後重新開車時機械密封容易損壞。具體(ti) 表現為(wei) 機組轉速升到6800ｒ/ｍｉｎ,密封氣Ｎ2改投ＣＯ2不久,或轉速達到正常負荷轉速後不久,轉子振動劇烈增大,密封氣放空管冒煙,排放增多。解體(ti) 檢查發現,機封靜環已遭粉碎性破裂,同時在密封腔內(nei) 發現有過濾器濾芯的石棉纖維,更換機封和密封氣重新吹掃後,開車正常。

      2 2　三柱塞臥式往複泵曲軸箱油冷係統故障

      三柱塞臥式往複泵是2002年實施的1台技改設備,為(wei) 了解決(jue) 裝置負荷增加引起高壓氨泵振動增大而提出的,由上海大隆機器廠生產(chan) 。設計上曲軸箱的油冷係統,包括1台Ｙ型過濾器,1台齒輪油泵,1台冷卻器和2台(運行中切換使用)纖維過濾器,流程見圖2。

      由於(yu) 運行時曲軸箱曲軸與(yu) 軸瓦的摩擦,循環油中會(hui) 含有少量鐵屑,同時循環油路也可能給油帶來鏽渣並產(chan) 生因連接鬆動等原因意外帶來的螺栓、墊片等雜物,引起齒輪泵的損壞。所以油冷係統中設計了2種過濾器,金屬網狀的Ｙ型粗濾器和非金屬的纖維精濾器。Ｙ型過濾器設計在齒輪泵的前端,清除油中的大顆粒雜質,保護齒輪泵;精濾器設計在曲軸箱回油口,進一步清除油內(nei) 雜質,滿足曲軸箱曲軸與(yu) 軸瓦磨合要求。

      該泵竣工驗收後,斷斷續續運行了一段時間,油冷係統沒有出現過大問題。但在2003年6—7月連續運行中,油冷係統卻出現了不正常現象,間斷出現管道的大幅振動,同時伴有油路的異常聲音,油壓表顯示大幅波動。這種狀況一般持續十幾分鍾,不到1ｈ又重複出現。通過壓力表等處排氣也不能解決(jue) 問題,給該泵的穩定運行埋下了一個(ge) 危險的隱患。

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