30万吨/年聚丙烯装置低压丙烯回收压缩机PK360气阀检修存在的问题及分析

张盛瑀（大庆炼化公司聚丙烯厂，黑龙江大庆163000）

30万吨/年聚丙烯装置低压丙烯回收压缩机PK360气阀检修存在的问题及分析

张盛瑀（大庆炼化公司聚丙烯厂，黑龙江大庆163000）

大庆炼化公司聚丙烯厂聚丙烯二车间低压丙烯回收压缩机PK360在2016年7月8日运行中出现机组振动值升高，一级出口温度、二级出口温度、一级出口压力增加的现象，并且调整机组出口返入口控制阀逐渐关死的现象。这一系列的状态随时可能引发连锁，导致机组非计划停工。为保证生产运行，采用外加冷却水持续给机组出入口降温，并重点监视机组运行状态参数。最终，PK360机组持续运行到7月底停工检修阶段，在检修中发现机组存在部分零件存在损坏，结合工艺生产的实际情况运行情况，分析了这些现象产生的原因，并提出了一些机组运行改善意见，对设备机组的长期平稳运行有重要的作用。

丙烯;往复式;压缩机;气阀

1 工艺流程简介

2-PK360机组是聚丙烯厂聚丙烯二车间装置中低压丙烯气体循环压缩机，型号为3K160-2D_1。该机组的工作介质是丙烯气，工艺流程是：来自2-F340顶过滤出的丙烯气，经2-T350内自循环的白油与Atmer 163混合液脱除气体中所携带的TEAL等杂质，然后进入机组进行两次压缩，压缩后的气体分成三路，分别去2-D340作为反吹扫气、去2-F311作为2-PK320的吸气，去2-T350再次进行脱除杂质。

2 2-PK360压缩机简介

2-PK360机组是由Burckhardt Compression AG生产制造的，该机组为2级压缩，共包括三个缸，其中一级两个缸，同吸同排作用，二级一个缸，出入口均有出入口缓冲罐，能够尽量减少液相进入工作腔中。该压缩机的工作负荷控制范围0%-50%-100%。为减少活塞压缩过程中工艺气体从气缸中的泄露量，该机组采用工艺气体作为中体密封气，平衡部分压力，从而降低泄露量。同时该机组的气阀为国产化改造项目，因此现使用的气阀为国产件，其工作周期为8000h。

3 压缩机运行及检修过程中存在的问题及分析

3.1 压缩机运行过程中存在的问题及分析

2016年7月8日到7月17日，聚丙烯厂聚丙烯二车间压缩机PK360的运行状态开始出现变化。压缩机振动从2.0mm/s逐渐涨到5.0mm/s，一级出口温度从125℃逐渐涨到135℃，一级排气压力从0.64mpa逐渐涨到0.828mpa，二级排气温度从93℃逐渐涨到115℃，压缩机出口返入口控制阀PIC3501逐渐关死。当发现机组PK360运行状态发生变化后，现场利用测温仪对气阀进行实地测温，发现二级吸气阀下阀温度最高，综合以上现象分析，可以确定压缩机二级吸气阀下阀泄漏。

机组这一系列的运行状态变化随时可能引发连锁，导致机组非计划停工。由于该机组无备用机组，甚至可能影响到整个装置的非计划停工，为保证生产运行，采用外加冷却水持续给机组出入口降温，并重点监视机组运行状态参数。最终，PK360机组持续运行到7月底停工检修阶段。

3.2 压缩机检修过程中发现的问题及分析

2016年7月，聚丙烯二期装置开展整个装置的大检修，其中对装置内各重大机组进行检修，包括PK360的气阀、机械密封、油封等部件的更换项目。在对PK360检修过程中发现机组全部气阀、气缸表面、填料结焦严重，二级吸气阀的阀片、弹簧损坏，二级大头瓦下瓦存在磨痕，二级活塞的梳齿密封、缸体存在磨痕、入口过滤器油污严重等问题。

经过对PK-360机组检修过程中发现的以上问题研究分析可知，本次检修发现压缩机的刮油环、阻油环未有损坏，压缩机中体处未见油污。因此判定造成气阀破损的原因是由于压缩机入口为通过T350经携有Atmer 163的白油去除残余TEAL的丙烯气体，因此工艺气体纯度不高，可能会携带油和杂质进入压缩机，油和杂质在压缩过程中受高温影响，使得气阀、气缸以及填料表面结焦严重，从而使得气阀阀片结焦变脆，在活塞的高速往复运动作用下使得气阀损坏。然而，由于二级吸气气阀的破损，会造成二级活塞在往复运动过程中的受力发生变化，从而影响大头瓦与曲轴的运动状态，同时造成大头瓦的磨损。活塞梳齿密封的磨损也是由于工艺气体携带的杂质在气缸表面结焦，而活塞往复运动造成的磨损，经修复对机组的运行无明显影响。

针对工艺气体携带有油和杂质进入机组的问题，进一步分析造成这个问题的有两个原因，一是由于T350的油位操作过高，且D350的油气分离效果不好，二是D350内部上方的除沫网除沫效果不好，机组入口过滤器油污多，起不到良好的过滤效果。

4 结语

PK360往复式压缩机在运行过程中出现了气阀损坏、大头瓦磨损、梳齿密封磨损等问题，主要是由于机组的工艺气体纯度不够，所携带的油和杂质在压缩过程中受高温影响造成气阀、气缸以及填料表面结焦严重，从而使得气阀阀片破损，影响活塞的运动状态，最终使得机组梳齿密封和大头瓦磨损。气阀、梳齿密封、大头瓦破损对于压缩机来说是很严重的问题，很容易造成压缩机停机甚至产生不可修复的破坏。因此为避免上述问题主要原因的发生，建议在装置运行过程中注重生产状态的平稳操作，控制平稳300单元气体的压力，降低T350操作液位，定期更换D350顶除沫网和清洗机组入口过滤器，避免进入机组的工艺气体携带有油和杂质，从而有效的保护了气阀的使用寿命。机组运行平稳，才能保证装置的平稳长周期运行，才能够保证创效增收。

作者信息：张盛瑀，大庆炼化公司聚丙烯厂，化工过程机械硕士研究生，助理工程师