氫壓機排氣溫度超高原因及對策

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大慶石油化工總廠煉油廠25萬t/a潤滑油加氫精製裝置新氫增壓機是瀋陽氣體壓縮機廠首次試生產裝置，其型號為4m8-15.8/6.5-50，型式為四列二級(雙一級，雙二級)雙作用，對稱平衡型，體積流量(標準狀態)1.

67 m3/s，東側前後一級進氣和排氣壓力分別為0.66 mpa和1.89 mpa，西側前後二級排氣壓力為5.

15 mpa。東側前後一級排氣溫度不大於134 ℃，西側前後二級排氣溫度不大於148 ℃。開工運轉期間，氫壓機東、西側後一級、後二級排氣溫度經常超出設計值，高達185 ℃，致使頻繁換機檢修，嚴重威脅裝置安全執行。

1　危害

氫壓機排氣溫度超高主要危害：一是將加劇氫氣中所攜帶少量未被分離出潤滑油等雜質分解與揮發。缸壁、氣閥及氣缸通道內積炭，致使發生堵塞氣閥、卡住活塞環及出現**等事故。

二是氫壓機活塞環和拉桿密封環、阻流環等非金屬材料密封元件易於老化變質或變形損壞，降低其使用壽命，相繼增加了維修工作量及維修費用。三是氫壓機活塞環和拉桿密封環等密封元件容易發生損壞和洩漏，洩漏出氫氣與空氣混合，達到極限濃度，就會發生**著火事故。這極不利於操作人員日常維護管理，危及裝置安全執行。

2　原因分析

2.1　工藝原因

(1)往復式新氫增壓機排氣溫度按下式計算：

td=tsεk-1/k

式中，ts,td為吸、排氣溫度，k；ε為壓縮比，ε=pd/ps；ps,pd為吸，排氣壓力，mpa；k為氣體絕熱指數，氫氣介質下k=1.407。

從上式可知，吸入溫度越高，壓縮比越大，排氣溫度越高。氫壓機吸入新氫來自重整裝置，其溫度超高，特別是夏季超過40 ℃，致使排氣溫度隨之公升高。其次是重整裝置加工量變化和催化劑活性下降造成氫氣量下降以及氫氣中大量粉塵、鐵渣等雜質攜帶到氫壓機入口管路，堵塞過濾網，使入口壓力低於設計值(設計壓力1.

1 mpa，實際操作壓力為0.32～0.38 mpa)，而壓縮機出口壓力由裝置內反應系統壓力確定，這樣壓縮比就會增加，排氣溫度上公升。

(2)引用廠迴圈水作氫壓機冷卻水，迴圈水入裝置已是廠末端，攜帶懸浮物較多，沉積冷卻缸體表面，降低了傳熱效果，造成迴圈水帶走熱量相應減少，引起排氣溫度上公升。

(3)迴圈水溫度較高或迴圈水壓力低，都會造成迴圈水帶走熱量減少，特別是夏季氣溫上公升，迴圈水緊張時常有這種現象發生，也會使排氣溫度上公升。

2.2　裝置原因

(1)排氣閥倒氣是氫壓機排氣溫度超高最常見原因。造成排氣閥倒氣主要原因有：氣閥閥片及彈簧材質質量不符合要求，氣閥閥片損壞或斷裂，氣閥閥片被異物墊住，氣閥閥座墊腐蝕或斷裂，氣閥彈簧損壞，而氣閥彈簧損壞會引起氣閥閥片斷裂，其結果又加速氣閥閥座損壞。

原設計中，氫壓機西側後二級排氣閥每只閥都有3環閥片，18只彈簧(內圈4只，中圈6只，外圈8只)，見圖1。壓縮機運轉時西側後二級排氣閥比東側後一級排氣閥易損壞，新換閥片及彈簧往往十幾天幾天就損壞了。彈簧折斷處磨損痕跡說明，運動中彈簧被壓縮同時還有彎曲。

彈簧彎曲後與彈簧孔壁發生摩擦引起折斷。這樣，閥片受氣體力增大，閥片緩衝作用減小，衝擊加大，最後導致閥片斷裂。同時，因閥片受力不均，運動時不能保持平面狀態，加速閥座磨損，造成氣閥很快失效，導致氣閥閥片處倒氣，引起排氣溫度超高。