Applicazione riescita di a tecnulugia di filtrazione di rimozione di vernice in grandi unità petrolchimiche

Dipartimentu di Gestione di l'equipaggiu, Sinopec Yizheng Chemical Fiber Co., Ltd. 211900

Astrattu: Stu documentu analizeghja e cause anormali di grandi unità di espansioni turbo, presenta una seria di misure per risolve i prublemi, è capisce i punti di risicu è e misure preventive di u funziunamentu.Attraversu l'applicazione di a tecnulugia di rimozione di vernice, i potenziali periculi nascosti sò eliminati è a sicurezza intrinseca di l'unità hè assicurata.

1. panoramica

L'unità di compressore d'aria di a pianta PTA di 60 t/a di Yizheng Chemical Fiber Co., Ltd. hè equipata cù l'equipaggiu da Germania MAN Turbo.L'unità hè una unità tri-in-una, in quale l'unità di compressore d'aria hè una unità di turbina multi-arburu à cinque stadi, a turbina a vapore di condensazione hè aduprata cum'è a macchina principale di guida di l'unità di compressore d'aria, è u turbo expander hè utilizatu cum'è unità di compressore d'aria.Macchina di trasmissione ausiliaria.L'espansore turbo adotta una espansione in dui fasi alta è bassa, ognunu hà un portu di aspirazione è un portu di scarico, è l'impeller adopta un impeller à trè vie (vede a Figura 1)

Figura 1 Vista in sezione di l'unità di espansione (sinistra: latu d'alta pressione; destra: latu di bassa pressione)

I principali parametri di prestazione di u turbo expander sò i seguenti:

A velocità di u latu d'alta pressione hè 16583 r / min, è a vitezza di u latu di bassa pressione hè 9045 r / min;a putenza tutale nominale di u expander hè 7990 KW, è u flussu hè 12700-150450-kg / h;a prissioni inlet hè 1.3Mpa, è a prissioni di scarico hè 0.003Mpa.A temperatura di ingressu di u latu d'alta pressione hè 175 ° C, è a temperatura di l'exhaust hè 80 ° C;a temperatura di intake di u latu di bassa pressione hè 175 ° C, è a temperatura di scarico hè 45 ° C;un inseme di pads tilting sò usati à e duie estremità di l'arbureti di l'ingranaggi laterali d'alta pressione è di bassa pressione Cuscinetti, ognunu cù 5 pads, u pipeline di ingressu d'oliu pò entre in l'oliu in dui modi, è ogni cuscinettu hà un foru di ingressu d'oliu, attraversu 3 gruppi di 15 ugelli d'iniezione d'oliu, u diametru di l'ugello d'ingressu d'oliu hè 1.8mm, Ci sò 9 buchi di ritornu d'oliu per u cuscinettu, è in circustanze normale, 5 porti è 4 blocchi sò usati.Questa unità tri-in-una adopta u metudu di lubricazione forzata di l'approvvigionamentu d'oliu centralizatu da a stazione d'oliu lubrificante.

2. Prublemi cù l'equipaggiu

In u 2018, per risponde à i requisiti di emissioni di VOC, una nova unità VOC hè stata aghjunta à u dispusitivu per trattà u gasu di coda di u reattore d'ossidazione, è u gasu di coda trattatu era sempre injected in l'expander.Perchè u sali di bromuru in u gasu di cuda originale hè oxidatu à alta temperatura, ci sò ioni bromuru.Per impediscenu chì l'ioni di bromuru si condensanu è si separanu quandu u gasu di cuda si espande è travaglia in l'espansore, pruvucarà a corrosione di pitting à l'espansore è à l'equipaggiu sussegwenti.Per quessa, hè necessariu di aumentà l'unità di espansione.Température d'admission et température d'échappement du côté haute pression et du côté basse pression (voir Table 1).

Tabella 1 Lista di e temperature di u funziunamentu à l'entrata è l'output di l'espansore prima è dopu a trasfurmazioni VOC

Prima di a trasfurmazioni di VOC, a temperatura di u cuscinettu di u latu non-impeller à a fine di a bassa pressione hè stata stabile à circa 80 ° C (a temperatura d'alarma di u cuscinettu quì hè 110 ° C, è a temperatura alta hè 120 ° C).Dopu chì a trasfurmazioni di VOC hè stata cuminciata u 6 di ghjennaghju di u 2019, a temperatura di u cuscinettu di u latu non-impeller à l'estremità di bassa pressione di l'espansore s'arrizzò lentamente, è a temperatura più alta era vicinu à a temperatura più alta rapportata di 120 ° C, ma u i paràmetri di vibrazione ùn anu cambiatu significativamente durante stu periodu (vede Figura 2).

Fig. 2 Diagramu di u flussu di l'expansore è a vibrazione è a temperatura di l'arburu di u latu non drive

1 - linea di flussu 2 - linea di estremità senza drive 3 - linea di vibrazione di l'arbre senza drive

3. Analisi di causa è mètudu di trattamentu

Dopu avè verificatu è analizatu a tendenza di a fluttuazione di a temperatura di i cuscinetti di turbine a vapore, è eliminate i prublemi di a visualizazione di l'instrumentu in situ, i fluttuazioni di u prucessu, a trasmissione statica di l'usura di a spazzola di a turbina a vapore, i fluttuazioni di a velocità di l'equipaggiu, è a qualità di i pezzi, i motivi principali per i fluttuazioni di a temperatura di i cuscinetti. sò:

3.1 Ragioni per l'aumentu di a temperatura di u cuscinettu di u latu non-impeller à l'estremità di bassa pressione di l'espansore

3.1.1 L'ispezione di disassembly truvò chì a distanza trà u cuscinettu è l'arburetu è a liberazione di u meshing di i denti di l'ingranaggi era normale.Eccettu per u suspettatu vernice nantu à a superficia di cuscinetti di u latu non-impeller à l'estremità di bassa pressione di l'espansore (vede a Figura 3), nisuna anomalia hè stata trovata in altri cuscinetti.

Figura 3 Figura fisica di u cuscinettu di l'estremità non drive è coppia cinematica di l'espansione

3.1.2 Siccomu l'oliu lubricating hè statu rimpiazzatu per menu di un annu, a qualità di l'oliu hà passatu a prova prima di guidà.Per eliminà i dubbi, a cumpagnia hà mandatu l'oliu lubrificante à una cumpagnia prufessiunale per teste è analisi.A cumpagnia prufessiunale cunfirma chì l'attaccamentu nantu à a superficia di u cuscinettu hè un vernice precoce, MPC (indice di propensione di vernice) (vede Figura 4)

Figura 4 Rapportu di analisi di tecnulugia di surviglianza d'oliu emessu da tecnulugia prufessiunale di surviglianza d'oliu

3.1.3 L'oliu lubricante utilizatu in l'espansore hè Shell Turbo No. 46 turbine oil (oliu minerale).Quandu l'oliu minerale hè à una temperatura alta, l'oliu lubrificante hè oxidatu, è i prudutti d'ossidazione si riuniscenu nantu à a superficia di l'arbulu di cuscinetti per furmà un vernice.L'oliu lubrificante minerale hè principalmente cumpostu di sustanzi d'idrocarburi, chì sò relativamente stabile à a temperatura di l'ambienti è a bassa temperatura.In ogni casu, se certi (ancu un numeru assai chjucu) di molécule d'idrocarburi sò sottumessi à reazzioni d'ossidazione à alte temperature, altre molécule d'idrocarburi seranu ancu sottumessi à reazzione in catena, chì hè una caratteristica di reazzione in catena d'idrocarburi.

3.1.4 I tecnichi di l'equipaggiu anu realizatu investigazioni intornu à u supportu di u corpu di l'equipaggiu, u stress friddu di i tubi di entrata è di uscita, a rilevazione di perdite di u sistema d'oliu, è l'integrità di a sonda di temperatura.È hà rimpiazzatu un set di cuscinetti à l'estremità non-drive di u latu di bassa pressione di l'espansore, ma dopu avè guidatu per un mese, a temperatura hà ancu righjuntu 110 ℃, è dopu ci sò grandi fluttuazioni in vibrazione è temperatura.Parechji aghjustamenti sò stati fatti per avvicinassi à e cundizioni di pre-retrofit, ma quasi senza alcunu effettu (vede Figura 5).

Figura 5 Graficu di tendenza di indicatori rilativi da u 13 di ferraghju à u 29 di marzu

u fabricatore MAN Turbo, sottu à e cundizioni di travagliu attuale di l'expander, se u voluminu di l'aria intake hè stabile à 120 t / h , a putenza di output hè 8000kw, chì hè relativamente vicinu à a putenza di output di u disignu originale di 7990kw in cundizioni di travagliu normale;Quandu u vulume di l'aria hè 1 30 t/h, a putenza di output hè 8680kw;s'è u vulume aria intake hè 1 46 t / h , u putenza output hè 9660kw.Siccomu u travagliu fattu da u latu di bassa pressione cuntene dui terzi di l'espansore, u latu di bassa pressione di l'espansore pò esse sovraccaricatu.Quandu a temperatura supera i 110 ° C, u valore di vibrazione cambia drasticamente, chì indica chì a vernice nova formata nantu à a superficia di l'arbulu è l'arbulu di cuscinettu hè scratched durante stu periodu (vede a Figura 6).

Figura 6 Tavola di bilanciu di putenza di unità di espansione

3.2Analisi di Meccanismu di Problemi Esistenti

3.2.1 Cum'è mostra in a Figura 7, si pò vede chì l'angolo inclusu trà a direzione di vibrazione ligera di u fulcrum di u bloccu di tile è a linea di coordenate horizontale in u sistema di coordenate hè β, l'angolo di swing di u bloccu di tile hè φ. , è u sistema di cuscinettu di tilting pad cumpostu da 5 tile, quandu u tile Quandu u pad hè sottumessu à a pressione di film d'oliu, postu chì u fulcrum di u pad ùn hè micca un corpu rigidu assolutu, a pusizione di u fulcrum di u pad dopu a deformazione di compressione serà produce un picculu spostamentu longu a direzzione geomètrica di precarica per via di a rigidità di u fulcrum, cambiendu cusì u spaziu di u cuscinettu è u spessore di u film d'oliu [1]^] .

Fig.7 Sistema di coordenate di pad singulu di cuscinettu tilting pad

3.2.2 Pò esse vistu da a Figura 1 chì u rotore hè una struttura di fasciu cantilever, è l'impeller hè u cumpunente principale di u travagliu.Siccomu u latu di l'impeller hè u latu di guida, quandu u gasu si espansione per fà u travagliu, l'arburettu rotanti nantu à u latu di l'impeller hè in un statu ideale in u cuscinettu di cuscinettu per l'effettu di l'ammortizazione di gas, è u gap d'oliu resta normale.In u prucessu di meshing è trasmettenu torque trà l'ingranaggi grandi è chjuchi, cù questu cum'è u fulcrum, u muvimentu radiale liberu di l'arburu laterale non-impeller serà limitatu in cundizioni di sovraccarichi, è a so pressione di film lubrificante hè più altu ch'è quellu di l'altri. cuscinetti, facennu stu locu lubricated A rigidità di film aumenta, u tassu di rinuvamentu di film d'oliu diminuisce, è u calore frictional aumenta, risultatu in un vernice.

3.2.3 U vernice in l'oliu hè principalmente pruduciutu in trè forme: l'ossidazione di l'oliu, "micro-combustion" di l'oliu, è scaricamentu lucali d'alta temperatura.U vernice deve esse pruvucatu da a "micro-combustion" di l'oliu.U mecanismu hè u seguitu: una certa quantità di aria (in generale menu di 8%) serà dissoluta in l'oliu lubrificante.Quandu u limitu di solubilità hè superatu, l'aria chì entra in l'oliu esisterà in l'oliu in forma di bolle suspesi.Dopu à l'entrata in u cuscinettu, l'alta pressione face chì sti bolle subiscano una rapida compressione adiabatica, è a temperatura di u fluidu aumenta rapidamente per causà a "micro-combustion" adiabatica di l'oliu, risultatu in insolubili estremamente chjuchi.Questi insolubili sò polari è tendenu à aderisce à e superfici metalliche per furmà vernici.A più grande a prissioni, u più bassu hè a solubilità di a materia insoluble, è u più faciule hè di precipitate è settle per furmà un vernice.

3.2.4 Cù a furmazione di u vernice, u gruixu di u film d'oliu in u statu micca liberu hè occupatu da u vernice, è à u stessu tempu a velocità di rinnuvamentu di u film d'oliu diminuite, è a temperatura aumenta gradualmente, chì aumenta. u attritu trà a superficia di u cuscinettu cuscinettu è u fustu, è u vernice dipositu causa Poor dissipation di u calore è l'aumentu di a temperatura di l'oliu portanu à una alta temperatura di u cuscinettu.À a fine, u ghjurnale si sferisce contr'à u vernice, chì si manifesta in fluttuazioni viulenti in a vibrazione di l'arburu.

3.2.5 Ancu s'è u valore MPC di l'oliu expander ùn hè micca altu, quandu ci hè un vernice in u sistema d'oliu lubricating, a dissoluzione è a precipitazione di e particelle di vernice in l'oliu hè limitata per a capacità limitata di l'oliu lubricating per dissolve. e particelle di vernice.Hè un sistema di equilibriu dinamicu.Quandu si righjunghji un statu saturatu, u vernice penderà nantu à u cuscinettu o cuscinettu di cuscinettu, pruvucannu a fluttuazione di a temperatura di u cuscinettu di u cuscinettu, chì hè un periculu oculatu maiò chì afecta l'operazione sicura.Ma perchè aderisce à u cuscinettu di cuscinettu, hè unu di i motivi per l'aumentu di a temperatura di u cuscinettu.

4 Misure è Contramisuri

Eliminazione di l'accumulazione di vernice nantu à u cuscinettu pò assicurà chì u cuscinettu di l'unità funziona à una temperatura cuntrullata.Attraversu a ricerca è a cumunicazione cù parechji pruduttori di l'equipaggiu di rimozione di vernice, avemu sceltu Kunshan Winsonda, chì hà un bonu effettu di usu è a reputazione di u mercatu, per pruduce l'adsorption elettrostatica WVD-II + l'adsorption di resina, chì hè un equipamentu di rimozione di vernice cumpostu per sguassà a pittura.membrana.

I purificatori d'oliu di a serie WVD-II combina in modu efficace a tecnulugia di purificazione di l'adsorzione elettrostatica è a tecnulugia di scambiu di ioni, risolve u vernice dissoluta per l'adsorzione di resina, è risolve u vernice precipitata per l'adsorzione elettrostatica.Sta tecnulugia pò minimizzà u cuntenutu di fangu in pocu tempu, In un cortu periodu di parechji ghjorni, u sistema di lubrificazione originale chì cuntene una grande quantità di fanga / vernice pò esse ristabilitu à u megliu statu di u funziunamentu, è u prublema di a lenta crescita in. a temperatura di u cuscinettu di spinta causata da u vernice pò esse risolta.Puderà in modu efficace eliminà è prevene i fanghi d'oliu solubili è micca solubili generati durante u funziunamentu normale di a turbina a vapore.

I so principii principali sò i seguenti:

4.1 Resina di scambiu di ioni per sguassà vernice dissoluta

A resina di scambiu di ioni hè principalmente cumpostu di dui parti: scheletru di polimeru è gruppu di scambiu di ioni.U principiu di adsorption hè mostratu in Figura 8,

Figura 8 Principiu di l'adsorzione di resina d'interazione ionica

U gruppu di scambiu hè divisu in una parte fissa è una parte mobile.A parte fissa hè ligata nantu à a matrice di polimeru è ùn pò micca move liberamente, è diventa un ion fissu;a parte mobile è a parte fissa sò cumminati da i ligami ionici per diventà un ioni scambiabili.L'ioni fissi è l'ioni mobili anu carichi opposti rispettivamente.À l'arbulu di u cuscinettu, a parte mobile si decompone in ioni chì si muvianu liberamente, chì scambianu cù altri prudutti di degradazione cù a listessa carica, in modu chì combinanu cù i ioni fissi è sò fermamente adsorbiti nantu à a basa di scambiu.Nantu à u gruppu, hè pigliatu da l'oliu, vernice dissoluta eliminata da l'adsorption di resina di scambiu di ioni.

4.2 Tecnulugia d'adsorzione elettrostatica per sguassà u vernice sospesa

A tecnulugia di adsorzione elettrostatica usa principalmente un generatore d'alta tensione per generà un campu elettrostaticu d'alta tensione per polarizà e particelle contaminate in l'oliu per mostrà carichi pusitivi è negativi rispettivamente.I particeddi neutri sò spressu è mossi da i particeddi carchi, è infine tutti i particeddi sò adsorbiti è attaccati à u cullettore (vede a figura 9).

Figura 8 Principiu di tecnulugia di adsorption elettrostatica

A tecnulugia di pulizia elettrostatica di l'oliu pò caccià tutti i contaminanti insolubili, cumprese impurità particulate è vernice sospesa prodotta da a degradazione di l'oliu.Tuttavia, l'elementi di filtru tradiziunali ponu caccià solu particeddi grossi cù a precisione currispondente, è hè difficiule di sguassà submicron. vernice sospesa à livellu.

Stu sistema pò risolve cumplettamente u vernice precipitata è dipositata nantu à u cuscinettu di cuscinettu, risolve cusì cumpletamente l'influenza di a temperatura di u cuscinettu di u cuscinettu è i cambiamenti di vibrazione causati da u vernice, in modu chì l'unità pò funziunà stabilmente per un longu periodu di tempu.

5 Cunclusioni

L'unità di rimozione di vernice WSD WVD-II hè stata messa in usu, attraversu dui anni di osservazione di u funziunamentu, a temperatura di u cuscinettu hè sempre stata mantenuta à circa 90 ° C, è l'unità hè stata in u funziunamentu normale.Un film di vernice hè stata trovata (vede Figura 10).

U ritrattu fisicu di u disassemblamentu di cuscinetti dopu a stallazione di a rimozione di vernice

equipaggiu

riferimenti:

[1] Liu Siyong, Xiao Zhonghui, Yan Zhiyong, è Chen Zhujie.Simulazione numerica è ricerca sperimentale nantu à e caratteristiche dinamiche di cuscinetti di cuscinetti basculanti elastici è ammortizzanti di pivot [J].Chinese Journal of Mechanical Engineering, October 2014, 50 (19): 88.