C95055MX3HP型空压机排气温度高故障分析与处理

李继豪 黄万庆 汪文振

（中国石油独山子石化分公司炼油厂第二联合车间，新疆 独山子 833600）

摘要：对C95055MX3HP型空压机排气温度高产生的原因从门型密封垫、冷却器结构、循环水系统等方面进行分析，采取措施，取得了明显的效果，积累了同类机型的运行维护和流程设计经验。

关键词：空压机；排气温度；冷却器

1引言

独山子石化公司1000万t/a炼油项目空压站共引进三台英格索兰（CENTAC）C95055MX3HP型离心空压机，三级压缩，流量9000Nm³/h,排气压力0.85MPa（G），1~3级全采用内置管壳式冷却器，流程简图如图1。该压缩机担负着1000万t/a炼油所有装置的仪表风和工业风的供应，在生产中发挥着至关重要的作用。对空压机来讲，压缩机的压缩能力主要受各级排气温度影响，而冷却器的冷却效果决定了排气温度，因此冷却器运行情况对压缩机压缩能力至关重要。

     2故障概述

该压缩机自投用以来实际加载时间不到3000小时，与另外两台压缩机超过10000小时的加载时间相比，该机的运行时间较短。除了三台压缩机实际一开两备，A机备用时间较长外，加载一段时间后一级排气温度就会出现持续升高的情况，接近报警和联锁停机值，是制约该压缩机长周期运行的主要原因。下表列举了该机组各级冷却器排气温度报警值和联锁值设置。

表1 C95055MX3HP型空压机各级冷却器排气温度报警值和联锁值设置表

3故障分析

3.1  压缩机冷却器冷却水侧门型密封胶垫故障率高的问题

CENTAC压缩机的冷却器采用的是内置式设计，因此机组结构紧凑、占地面积小，冷却水在进入冷却器后依靠进口接口处的门型密封胶垫将进水侧和排水侧分开，该机组原厂设计是采用合成胶水将门型胶垫粘贴在冷却水接口处的外壳上。该门型密封胶垫故障率高的主要表现为：门型垫密封失效，原因有以下两点（1）安装时接触面不均匀；（2）受水压冲击，长时间运行后门型胶垫跑位。这在空压站另外两台压缩机中均有表现。

3.2  压缩机冷却器管束结构的堵塞问题

CENTAC压缩机冷却器是环形的，采用的是筒状结构，位于各压缩级中间，其中水走管外，空气走管内，水与空气逆向流动，由于管内有鳍片，空气在通过管内时循环冷却水在管外以相反的方向同时流动，大大提高了换热效率，是该结构的优点。但是由于管束排布比较紧凑（壳程只有不大于2mm间距），因此循环水的填料粉末以及悬浮物等极易富集并卡在壳程中，又降低了换热效果，因此排气温度高不排除壳程堵塞的问题。

3.3  循环水指标控制情况

如果循环水的供水压力偏低或者供水温度偏高，是无法满足压缩机冷却器的要求，同样会造成排气温度高。从记录和相关数据比对来看，该机组的循环水供水压力始终在0.45MPa以上，供水温度为18～28℃，与设计压力≥0.45 MPa和设计温度≤30℃的要求相比，完全可以满足。只有一级排气温度偏高，且压力只有0.35 MPa，证明循环水大系统不存在问题，但一级冷却器循环水存在问题。

3.4循环水水质控制情况

从循环水水质实际情况来看：总硬度用CaCO₃来表示实际值大于540PPM，远高于小于100PPM的要求，酸度为8.6PH，高于6.0～8.0PH范围，单从水质情况看不能完全满足机组的要求，总硬度过高可能造成结垢加剧，不过循环水中悬浮物实测值小于20PPM，低于不超过50PPM的要求，如果悬浮物指标控制不好，加上冷却器管束的紧凑排布，也会增加冷却器壳程堵塞可能性。从水质指标来看水质情况还是基本能够满足压缩机需要的。

3.5循环水流量不足

循环水供水压力和温度正常的情况下，水量对压缩机冷却器的效率影响较大。下表是各级冷却器设计换热面积与便携式流量计实测流量对比

表2  C95055MX3HP型空压机各级冷却器换热面积与实测流量对比表

单台压缩机设计循环水总流量应大于75 m³/h，单级循环水流量应大于20 m³/h，从实测数据来看，一级冷却器的实际流量偏小，循环水在一级冷却器处水量不足，是一级排气温度高的主要原因。

3.6循环水流程设计问题

空压站循环水系统总管上没有主过滤器，每个冷却器的入口安装了Y性过滤器，管线为DN50，极易堵塞，主要堵塞物为循环水塔填料，且该压缩机一级冷却器处于循环水总管线的末端，盲端管线较短，见图2，由于循环水填料老化、破裂问题，填料被带到管线末端无法及时清除，在主管线末端集聚，堵塞了末端压缩机的进水主线，降低了循环水的流速，影响了冷却器的换热效果。

4应对措施

4.1更换门型胶垫

针对门型胶垫故障高的问题，对门型胶垫进行更换，发现门型垫已出现跑偏和断裂的问题，见图4，造成循环水走短路，影响了冷却器的冷却效果。

4.2 一级冷却器壳程除灰

利用本装置0.70MPa压缩空气对一级冷却器壳程进行吹扫，吹扫过程发现灰尘较多，经吹扫清理干净。

4.3对一级冷却器循环水线加临时流程

为解决该机一级冷却器循环水进口因填料堵塞造成流量下降的问题，就近将B级油冷器循环水通过临时线改入A机组，A机运行时B机为备用机，且油路循环水耗量较小，流程变动后不影响B机的备用和运行，见图3。经测量在压力不变的情况下，总水量由12 m³/h增加至24m³/h，效果明显。

4.4对循环水侧进行化学清洗除垢

从管壁结构的成分分析，主要为碳酸盐类水垢，通过材质及垢样分析确定采用盐酸酸洗工艺。对冷却器进行了化学清洗。清洗流程为：水冲洗及系统试漏→酸洗→中和钝化排放→水冲洗→检查复位。在化学清洗的过程中，每隔15分钟进行一次PH值测定和澄清度目测，当清洗液中的氢离子浓度不变时，说明反应完全，清洗结束。

经过以上措施，对分析的各种原因进行了验证，再次开机一级缸实际排气温度降低了11℃，效果明显，且运行一段时间后再未出现温度升高的情况，检修达到了预期的效果。见表3。

表3  C95055MX3HP型空压机一级排气温度前后对照表

5结语

CENTAC压缩机采用的内置式冷却器对循环水水质有较高的要求，因此应该首先从循环水水质上下功夫。其次在流程设计上应充分考虑循环水填料堵塞管线的问题，设计时考虑循环水主线过滤器，一开一备，压差控制，随时可以切换清理。对于门型胶垫跑偏的问题，可在门型胶垫的外边缘点焊门型框用以限制门型胶垫3个方向的运动和跑位，在同行中已有应用，且效果较好。通过C95055MX3HP空压机排气温度高原因分析及验证措施，积累了该型号压缩机运行维护和设计经验，对本厂和同行的该类型空压机都有参考意义。

参考文献：

【1】黄成.C125MX5N2型氮气压缩机排气温度高故障分析及处理【J】.压缩机技术，2010，(4)：59-60,67.