過濾器應用平常的故障有哪些? - 東莞市歐晨水處理科技有限公司
 
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過濾器應用平常的故障有哪些?
轉載自:網絡  發布時間:2011/7/12

1 概述

離心壓縮機機械密封的供氣系統、軸承供油系統、往復式柱塞泵軸瓦及軸承的供油系統以及轉動設備流體進口的攔截裝置等,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,過濾器分為精濾器和粗濾器兩種。精濾器一般應用在設備摩擦副所需的氣體或液體潤滑劑中,要求的過濾精度高,且設備往往高速、高壓、重載,一旦不慎,引起的后果嚴重;粗濾器一般應用在泵等轉動設備的流體進口管道中,起攔污、攔雜作用,保護設備本體不受大的雜物干擾。應該說,過濾器是一種輔助裝置,在實際應用中,根據設備對流體介質的精度,選定網目,根據現場壓差表的情況決定是

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制的加強網上,具有很強的方向性,如果流體從反向導入,會將石棉等纖維吹到摩擦副里面,引起摩擦副的破壞;粗濾器為了阻滯雜質,并將雜質沉淀,也設計有方向性,一旦方向裝反,會引起流體不規則斷流,設備本身及后續主體設備潤滑可能受到影響。正是因為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,但從安裝的角度出現問題有兩起,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。本文從這兩起故障的現象人手,具體分析產生問題的原因,通過對兩起典型故障的分析,提高在大型裝置過濾器等設備維護方面的能力。

2 尿素裝置運行中的兩次典型故障

2.1 二氧化碳壓縮機高壓缸密封系統故障

二氧化碳壓縮機是意大利新比隆制造的離心壓縮機,蒸汽輪機驅動,四段兩缸,一、二段組成低壓缸,由蒸汽輪機直接驅動,設計轉速8400r/nfin;三、四段組成高壓缸,動力由低壓缸轉子通過齒輪增速箱傳給高壓缸轉子,設計轉速12300r/min;進口氣體壓力0.2MPa,出口氣體壓力17:6MPa,來自合成界區脫碳系統的c02經該壓縮機送尿素合成塔合成尿素。

低壓缸為橫向半剖結構,型號2MCL527,軸端密封為三級梳齒迷宮密封。高壓缸為縱向封頭端蓋結構,型號2BCL306/A,軸端密封采用梳齒密封與John Crane 28AT機械密封組合。三段軸封用兩級迷宮密封加1套機械密封,四段軸封用三級迷宮密封加1套機械密封。迷宮密封與機械密封之問通人密封氣,密封氣是高壓缸四段出口經孔板減壓后的C02氣體,該氣體經過濾器過濾,提供28 AT機械密封正常運行所必須的壓力和流量。工藝流程見圖1。

此流程的關鍵在于保證28AT機械密封形成氣體動壓潤滑,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。28 AT機械密封的特點是動環表面有l2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3 m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瞬間產生大量的熱量,使動靜環熱裂破壞。裝置建成投產以來,二氧化碳壓縮機高壓缸總體運行良好。但在1995年后陸續出現了一種怪現象,在開車特別是系統跳車后重新開車時機械密封容易損壞。具體表現為機組轉速升到6800r/min,密封氣 改投CO2不久,或轉速達到正常負荷轉速后不久,轉子振動劇烈增大,密封氣放空管冒煙,排放增多。解體檢查發現,機封靜環已遭粉碎性破裂,同時在密封腔內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后,開車正常。

2.2 三柱塞臥式往復泵曲軸箱油冷系統故障

三柱塞臥式往復泵是2002年實施的l臺技改設備,為了解決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。設計上曲軸箱的油冷系統,包括l臺Y型過濾器,l臺齒輪油泵,1臺冷卻器和2臺(運行中切換使用)纖維過濾器,流程見圖2。

由于運行時曲軸箱曲軸與軸瓦的摩擦,循環油中會含有少量鐵屑,同時循環油路也可能給油帶來銹渣并產生因連接松動等原因意外帶來的螺栓、墊片等雜物,引起齒輪泵的損壞。所以油冷系統中設計了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,進一步清除油內雜質,滿足曲軸箱曲軸與軸瓦磨合要求。

該泵竣工驗收后,斷斷續續運行了一段時間,油冷系統沒有出現過大問題。但在2003年6—7月連續運行中,油冷系統卻出現了不正,F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鐘,不到1 h又重復出現。通過壓力表等處排氣也不能解決問題,給該泵的穩定運行埋下了一個危險的隱患。

3 故障原因分析

3.1 二氧化碳壓縮機高壓缸密封系統的分析

針對開車時高壓缸接二連三出現機械密封損壞,密封腔內出現石棉纖維,重點對過濾器進行研究。在研究過濾器的圖紙時,發現過濾器進出口安裝方向與設計安裝方向相反,見圖3、圖4。

安裝的過濾器,流體是從濾芯內部流向外部。而過濾器設計要求流體從濾芯的外部流向內部。設計的這種要求與濾芯的結構吻合,該濾芯是用石棉繩分層纏繞在內部的網孔鋼筒上制作的,外表面并沒有罩濾布。如果流體從濾芯內部流向外部,容易吹松石棉繩,引起石棉脫落,積存在過濾器底部。系統停車后緊急開車時,如果不打開導淋排放或排放不徹底,在投用C02密封氣時,積存的石棉纖維就會通過過濾器出口隨著密封氣進入高壓缸機械密封,破壞機械密封動靜環之間自泵作用建立起來的氣膜,引起機械密封的損壞。分析印證了解體后密封腔內遺留的石棉纖維的存在。同時對密封過濾器進行換位改造,機械密封在開車時未出現故障。

當然,引起機械密封損壞的因素還有很多,如密封氣含水量較大,機械密封本身存在的質量問題,轉子軸向安裝串量大等,但從一段時間連續出現相同的事故現象看,過濾器安裝的問題應該是最主要的。

3.2 油路故障分析

對于臥式往復高壓氨泵曲軸箱油冷系統出現的問題,從許多方面進行研究、分析,包括可能的管路接頭串氣、換熱器流體共振、泵體汽蝕等,仍然沒有解決問題。由于前面有二氧化碳壓縮機密封過濾器的安裝問題,對油路精濾器的安裝方向進行檢查,沒有發現錯誤。于是決定檢查Y型過濾器,結果發現Y型過濾器與常用的Y型過濾器安裝方向相反。查設計圖,Y型過濾器的安裝方向與常用的Y型過濾器安裝方向相反,說明在設計油冷系統時,出現了Y型過濾器流程方向的設計問題,在安裝時又沒有得到及時糾正。結果在運行中,由于Y型過濾器內的鋼絲網濾芯不穩定或堵塞使油路發生斷流,引起管道振動和異音。同時現場的Y型過濾器安裝在比較隱蔽的位置,不便于維護人員巡檢和診斷,使得該高壓氨泵帶病運行了一段時間。把Y型過濾器重新換位安裝,油路系統的異常問題立刻得以解決,消除了往復柱塞泵的一大隱患。

4 小結

通過對上述兩系統故障的處理,說明系統中一旦出現問題,不但要進行認真的現場分析,而且要從設計原理上進行分析,找出系統設備間存在的因果關系。就二氧化碳壓縮機高壓缸密封系統出現的問題看,如果不對過濾器安裝圖紙和設計圖紙進行認真分析,解決密封系統存在的問題還需要更長的時間,對企業造成的損失將更大。

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