談壓縮機防喘振閥故障的處理

羅云邦

摘要：離心式壓縮機在運轉(zhuǎn)過程中，當(dāng)負荷低于某一設(shè)定值時，壓縮機排出量會劇烈波動，出口介質(zhì)周期性的往回推，造成壓縮機及其連帶設(shè)備一起大幅振動，機組并發(fā)出吼叫聲，這種現(xiàn)象叫離心壓縮機喘振。喘振是離心式壓縮機入口流量小于喘振流量時機組流量出現(xiàn)脈動的一種現(xiàn)象。出現(xiàn)這種情況壓縮機運行將是很危險的情況，對這一事故現(xiàn)象進行了分析。

關(guān)鍵詞：壓縮機 防喘振閥故障 處理

一、離心式壓縮機喘振介紹

離心式壓縮機是速度式壓縮機的一種，具有排氣量大、效率高、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、氣流不受油污染以及正常工況下運行平穩(wěn)、壓縮氣流無脈動等特點，然而，離心式壓縮機對氣體的壓力、流量、溫度變化較敏感，易發(fā)生喘振。喘振是離心式壓縮機的一種固有現(xiàn)象，具有較大的危害性，是壓縮機損壞的主要誘因之一，雖然制造廠家通過控制系統(tǒng)的合理設(shè)計，避開了絕大多數(shù)的喘振，但在設(shè)備的長期使用過程中，仍然不同程度地出現(xiàn)了喘振現(xiàn)象，并造成了一些危害，因此，需要結(jié)合生產(chǎn)實踐，逐步弄清喘振機理，掌握喘振的影響因素，采取有效的防喘振控制措施，消除喘振產(chǎn)生的條件，減少喘振出現(xiàn)的頻次，提高壓縮機的運行可靠性。

當(dāng)壓縮機需要降負荷或者入口流量故障時，為了防止機組喘振，可以將出口流量通過防喘振閥返回到機組入口來提高入口流量。

MV=F（fin，pin，tin，pout，tout）

fin：入口流量pin：入口壓力

tin：入口溫度pout：出口壓力

tout：出口溫度

二、實例一：FCV201防喘振閥故障

1.事故經(jīng)過

C201壓縮機防喘振閥FCV201突然全開。裂解氣排放火炬。防喘振閥為風(fēng)關(guān)閥，控制室輸出100%信號，閥應(yīng)該全關(guān)，可是FCV201防喘振閥全開。

2.故障分析處理

控制室輸出信號與閥位不一致，問題出現(xiàn)在哪里？

（1）C201壓縮機聯(lián)鎖動作？

（2）CCC防喘振系統(tǒng)故障？

（3）FCV201防喘振閥故障？

（4）信號傳輸線路故障？

按一下步驟進行檢查：

（1）檢查FCV201防喘振閥時，發(fā)現(xiàn)電磁閥沒有供電。

（2）檢查線路，緊固回路端子。

（3）檢查柜內(nèi)24V供電，測量FCV201防喘振閥的電磁閥FYV201接線端子，發(fā)現(xiàn)沒有電壓輸出。

（4）檢查保險絲發(fā)現(xiàn)斷了，更換保險絲電磁閥帶電恢復(fù)正常。

保險絲如下所示：3.實例二C201 FCV215防喘振閥打開事故

C201裂解氣壓縮機四段出口防喘振閥FCV215全打開，裂解氣排放火炬。

（1）事故經(jīng)過：一天下午17：04分，裂解大火炬就冒了，工藝人員立即查找原因并要求儀表人員配合，確認現(xiàn)場C201的FCV215防喘振閥全打開了。憑借經(jīng)常處理類似事故的經(jīng)驗，工藝技術(shù)人員初步懷疑是FCV215防喘振閥的電磁閥FYV215失電了，經(jīng)儀表維護人員查找確認，發(fā)現(xiàn)FCV215打開的原因是因為C201四段出口流量FT215流量過低造成的。是什么原因造成FT215流量過低呢？是現(xiàn)場FT215差壓變送器故障？經(jīng)檢查FT215變送器完好。檢查供電線路也沒有存在任何問題。但是，有一點奇怪的是，F(xiàn)T215的流量過低后一直沒有恢復(fù)，仍然指示很低，大家就開始懷疑是不是工藝管道堵塞了？

（2）原因分析與處理

通過以上歷史趨勢可以看出，E-208四段過冷器丙烯液位漲到幾乎100%，這樣導(dǎo)致了FT-215流量的過低。流量過低導(dǎo)致了防喘振閥的全開。

造成喘振的原因：

影響離心式喘振的因素不是單一的，往往是多種因素綜合作用的結(jié)果，運行中可能造成喘振的各種原因有：

（1）系統(tǒng)壓力超高。造成這種情況有：壓縮機緊急停機，氣體為此進行放空或回流；出口管路上的單向逆止閥門動作不靈活關(guān)閉不嚴(yán)；或者單向閥距壓縮機出口太遠，閥前氣體容量很大，系統(tǒng)突然減量，壓縮機來不及調(diào)節(jié)，防喘系統(tǒng)未投自動，等等。

（2）吸入流量不足。由于外界原因使吸入量減少到喘振流量以下，而轉(zhuǎn)速，使壓縮機進入喘振區(qū)引起喘振（如圖1）。這種情況的原因有：壓縮機入口濾器阻塞，阻力太大，而壓縮機轉(zhuǎn)速未能調(diào)節(jié)造成喘振；濾芯太臟，或冬天結(jié)冰都可能發(fā)生這種情況；入口氣源減少或切斷，如壓縮機供氣不足，壓縮機沒有補充氣源等等。所有這些情況如不及時發(fā)現(xiàn)及時調(diào)節(jié)。壓縮機都可能發(fā)生喘振。

（3）機械部件損壞脫落。機械密封，平衡盤密封，O型環(huán)等部件安裝不全，安裝位置不準(zhǔn)或者脫落，會形成各級之間，各段之間串氣，可能引起喘振；過濾器阻力太大，逆止閥失效或破損也都可以引起喘振。

（4）操作中，升速升壓過快，降速之前未能首先降壓。升速、升壓要緩慢均勻，降速之前應(yīng)先采取卸壓措施：如放空，回流等；以免轉(zhuǎn)速降低后，氣流倒灌。

（5）工況改變，運行點落入喘振區(qū)。工況變化，如改變轉(zhuǎn)速，流量，壓力之前，未查看特性曲線，使壓縮機運行點落入喘振區(qū)。

（6）正常運行時，防喘振系統(tǒng)未投自動。當(dāng)外界因素變化時，如壓力下降或氣量波動；電機轉(zhuǎn)速下降而防喘振系統(tǒng)來不及手動調(diào)節(jié)；或來氣中斷等；由于未用自動防喘振裝置可能造成喘振。

（7）介質(zhì)狀態(tài)變化造成喘振。喘振發(fā)生的可能與氣體介質(zhì)狀態(tài)有很大關(guān)系。因為氣體的狀態(tài)影響流量，從而也影響喘振流量，當(dāng)然影響喘振。如進氣溫度，進氣壓力，氣體成分即分子量等對喘振都有影響。當(dāng)轉(zhuǎn)速不變，出口壓力不變時，氣體入口穩(wěn)度增加容易發(fā)生喘振；當(dāng)轉(zhuǎn)速一定，進氣壓力越高則喘振流量值也越大；當(dāng)進氣壓力一定，轉(zhuǎn)速不變，氣體分子量減少很多時，容易發(fā)生喘振。

通過以上分析總結(jié)，我們可以看到，作為化工裝置儀表維護人員，首先要熟悉工藝流程。遇到故障時，要與各個專業(yè)人員進行有效共同交流。只有這樣，才能以最快的速度來分析故障、很快地處理故障。