重庆森赛迪化工有限公司是一家年产40万吨60%浓度硝酸的化工企业,是德国巴斯夫公司的上游原料配套供应公司。现巴斯夫公司处于装置开车调试阶段,因此造成森赛迪公司处于间断生产状况。
本装置所使用的四合一机组(蒸汽透平+NOX压缩机+空气压缩机+尾气透平)由陕鼓提供,机组交付使用后,蒸汽轮机转速探头开始漏油。
润滑油沿汽轮机蒸汽管道进入保温棉内,很容易引起火灾;机组周围漏的到处都是油,也很容易造成生产维护人员滑倒摔伤;润滑油沿电缆进入接线箱也会引起测量故障,甚至联锁跳车。严重危害到生产维护人员生命安全及公司财产安全。
在这种装置间断运行,并且每天定期清理的情况下,机组周围仍然到处都是油污,根本没法满足长周期、安全、稳定运行,所以机组漏油的问题急需解决。
1 漏油原因分析
1.1 漏油点的查找
根据初步观察,润滑油由两处渗透(见图1)。分别为套管与汽轮机连接处、套管与仪表软管连接处。下面进行具体分析。
1.1.1 套管与汽轮机连接处渗漏
探头保护套管与汽轮机顶盖连接处(图1中(1)),由于探头距转子齿轮盘安装距离为1mm,这个安装距离是通过图1中(1)处不锈钢垫片的加工厚度来保证,所以6个转速探头垫片的加工厚度均不相同,另外该垫片还起到与汽轮机端盖的密封作用,即采用螺栓将套管及垫片锁紧在端盖上,这样保证了套管在汽轮机内的插入深度。但油的流动和渗透特性以及垫片的加工精度使它的密封性能并不好。
1.1.2 套管与仪表软管的渗漏
探头保护套管与仪表穿线软管连接处的渗漏(图1中(2)),此处漏油的根源是套管与探头连接处的密封问题。如图1中(3),探头从套管一端穿出,由螺母将其固定,螺母与套管前段增加垫片,这个垫片的作用并不是密封,而是作为防止螺母松动的弹簧垫片使用。所以此处无任何密封措施,润滑油很容易顺着螺纹进入套管内部,从而渗漏出来。
1.2 漏油原因分析
探头是从汽轮机外壳顶部均匀分布插入轴承箱内,润滑油从中部进入,其在轴承箱内液位低于探头顶端位置,所以探头与润滑油在没有外力作用下不会接触。
为进一步了解原因,在机组盘车时(转速25转/分)将套管拆除,拆除后有大量油滴流出,由此确定漏油的主要原因是持续不断的油滴经过(1)、(2)、(3)处,在(1)处由密封薄弱处逐渐渗透流出,在(3)处经螺纹进入套管内,因轴承箱内压力大于套管内压力,油进入套管后不能回流到轴承箱内,在套管内积满后从(2)处流出。
分析认为造成箱内油四处喷溅的原因主要有两个:一是转子高速转动导致油沿转子转动方向向外飞溅。停止盘车后,喷出的油并没有明显减少,可见这个因素对其影响不大。另一个原因是润滑油压力太高使油进入轴承箱后继续高速前进,遇到箱内壁及探头等阻碍物后反弹并四处飞溅。将润滑油压调低后,飞溅的油滴明显减少。
综上分析,漏油的主要原因是探头密封不严及润滑油压力较大。
2 处理措施
根据分析,处理措施可以分为对润滑油压偏高的处理及密封接口不严的处理。
2.1 润滑油压偏高的处理
润滑油的作用是在轴承上形成油膜,减小摩擦,同时通过热交换带走其产生的热量。因此在保证能进行足够热交换的情况下将油压由1.5MPa调节到1.2MPa,调节方法是通过汽轮机轴承箱上的节流阀,节流阀主要作用是调节流量的同时降低油压。
2.2 密封接口不严的处理
油压调节后溅油现象有明显减少,但仍有部分油滴会溅起,并附着在套管外壁,从图1中(1)出渗出;部分会通过图1中(3)处进入套管内部,从图1的(2)处渗出。因此处理好这几个接口的密封是解决问题的关键。
套管与汽轮机端盖的密封可以在垫片的上下面涂抹704胶,螺栓紧固时因外部的挤压胶会向间隙处流动,同时由于它的粘黏性会将垫片和汽轮机端盖紧紧粘黏在一起,从而减少空隙阻止油分子向外渗漏。
由于间隙较大,探头与套管之间的密封采用涂抹密封胶的方式难以阻止油的渗入,此处可以利用704胶的粘黏性将套管与探头做成一个整体,即在套管外部螺母处灌注胶水,在灌注过程中,须使锁紧螺母完全埋入。同时为了不影响探头传感器的使用,将探头留出约1cm为宜。
探头安装完成后,运行10天观察无漏油现象,问题得到解决。
3 结语
四合一机组是整个硝酸装置的核心设备,漏油情况存在时间长达一年,每一次的处理均不理想。本次对探头漏油的深入观察和分析,在各专业的配合下,终于从根本上找到原因,并采取了有效的措施较好的解决了问题,减少了安全隐患,为装置日后的长周期、安全、稳定运行提供了保障。
摘要：本文介绍了重庆森赛迪化工有限公司硝酸装置四合一机组在使用一段时间后,蒸汽轮机转速探头套管与机盖连接处及仪表软管接头处出现漏的油情况,分析漏油对装置及人员的危害,并对漏油原因进行查找分析,对漏油地点进行处理。
关键词：四合一机组,漏油,渗透,密封