EVA装置超高压压缩机柱塞振动的原因分析与对策

陈海涛

摘 要： 通过一些外在现象判断二次机柱塞异常振动，进而分析EVA装置二次机柱塞异常振动的原因，探讨其对生产的危害，提出相应的预防及预防措施，确保装置安全平稳长周期运行。

关键词： EVA装置；二次压缩机；柱塞振动；原因分析；处理措施

1装置概况：

某石化有限公司EVA装置20万t/a 管式法EVA装置采用德国Basll公司LUPOTECHTR专利技术 ，装置于2017年3月建成投用。该装置最核心的设备超高压往复式压缩机，其作用为将工艺介质乙烯压缩至反应压力，它的安全平稳运行是整个装置稳定生产的关键。

针对核心设备二次压缩机柱塞振动温度多次发生异常波动，导致生产非计划停车的問题，从超高压往复压缩机原理出发，从引起柱塞振动温度异常波动的原因入手，分析了当前操作和维护存在的问题，并提出整改措施，以达到维持装置长周期生产目的。

二次机的基本参数：厂家：Burckhardt Compression，型号：K10，打气量：98吨/小时，吸入压力：27Mpa，排出压力：300Mpa，转速：200rpm，功率：21000KW，VA 含量： 最高 30%，分两段压缩，一段四组气缸，二段六组气缸。

2 振动原因

二次机柱塞振动产生的原因主要有以下五点：

（1）工艺操作不当

（2）气缸腔内进入异物

（3）高压填料磨损严重

（4）内部油注入量不合理

（5）柱塞安装精度不够

3 处理方式

国内外对于二次机柱塞振动异常而采取的措施主要有以下四点：

（1）调整并加大二次机柱塞内部油注入量

（2）更换二次机高压填料

（3）扩大二次机高压填料三、六瓣填料函径向和轴向间隙

（4）优化工艺操作

4 二次机柱塞振动解决方案

以下针对采取措施中的第（3）条：通过扩大二次机高压填料三、六瓣填料及减压环轴向和径向间隙，来探索二次机异常振动的解决办法。

4.1 布卡二次机高压填料共有八组填料盘，其中五组含有三、六瓣填料组件，剩余两组填料盘含有支撑环和减压环。

如下图：figure 1

Figure 1 高压填料

4.2 高压填料中一段填料盘轴向间隙为0.23-0.29，二段填料盘轴向间隙0.31-0.37，填料函及减压环的轴向间隙可以通过研磨盘进行调整。如下图：Figure 2

Figure 2 三、六瓣填料及减压环轴向间隙标准值

4.3 二次机高压填料三六瓣研磨后的填料轴向间隙，见下表：表 1

4.4 高压填料组中三、六瓣径向间隙调整，见下表：表 2 、 Figure 3

Figure 3 三瓣、六瓣填料环、减压环径向间隙开口

4.5从二次机运行实际情况看，二次机运行期间，在其它工况未改变的情况下，单独调整高压填料三、六瓣及减压环的轴向、径向间隙，柱塞振动连锁停车次数在调整之后明显降低。

5 结论：

扩大后的二次机高压填料三、六瓣及减压环的轴向和径向间隙，会使得更多的内部油通过注油孔沿填料径向及轴向间隙进入二次机柱塞填料盘，内部油形成一定厚度的油膜冷却、润滑柱塞，冷却效果得到进一步加强；轴向、径向间隙扩大带来的直接好处就是内部油可以充分地带走柱塞与填料摩擦产生的热量，使柱塞在运行过程中温度下降时间更快，但缺点是高压气体泄漏量增大且填料使用周期缩短。

从近两年多二次机运行实际状况来看，改变二次机高压填料三瓣、六瓣填料及减压环轴向间隙和径向间隙，其值在允许范围内，可以很大程度地改变柱塞运行的工况，从而有效减少柱塞振动连锁频率发生，大大降低了EVA装置非计划性停车的风险。endprint