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柴油加氫往復式壓縮機故障分析及處理

文檔作者：金滿球文檔來源：九江檢安石化工程有限公司		點擊數：	更新時間： 2025年04月03日
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65 意黜捌臻幽船工藝與設備2 0 1 6-04
柴油加氫往復式壓縮機故障分析及處理
O金滿球
(九江檢安石化工程有限公司江西332004)
摘要：本文對我國某煉化公司柴油加氫往復式壓縮機配件結構進行概述，結合運行過程中遇到的故障問題進行分析，同時根據實際工藝
過程與對機組的數次維修經驗，尋找到了機組故障的根本原因，并提出了相應的處理方案，收獲了顯著的成效，為相同類型的往復式壓縮
機長時間運轉提供參考價值。
關鍵詞：柴油加氫；往復式壓縮機；故障分析；處理
中圈分類號：T 文獻標識碼：A
Hydrogenated Reciprocating Compressor
Jin Manqiu
(Jiujiang Jian’；an Petrochemical Engineering CO．，LTD，Jiangxi，332004)
Abstract：Forth the rapid In腩婦paper,summary is taken On theparts structure ofihe diesel hydrogenation reciprocating compressor of
onerefining companyin China,and takes analysis 071 themalfunction problemsappearing in the process ofoperation．Besides,get theroot causes ofunit
砌扣nction according to actual technologicalprocess and the times ofmaintenance experience ofunit,putforward the corresponding treatment scheme
and achieve significant results,whichprovide reference valuefor the long-timeoperation妒砘same type ofreciprocating compressor
Key words：diesel hydrogenated；reciprocating compressor；malfunction analysis；disposing
ijI‘=：：
JI Cj
本文介紹兩臺柴油加氫裝置，其型號為4M80新氫化往
復式壓縮機，是由我國某壓縮工廠設計生產，構造型號為兩
級四列雙作用平衡型。A機裝配有Hydrocom氣量調控裝置，B
機設定吸入氣閥卸荷器，可實施0％一100％的負荷調控，這兩
臺機組由2008年開始投入生產。壓縮機裝置將柴油和航煤加
氫聯合一起，受到占地面積、投入成本和操作方面的因素限
制，借助柴油加氫新氫壓縮機一級氣缸為航煤加氫裝備供應
循環氫。其中航煤加氫裝置循環和界區外新氫混合后沖入壓
縮機入口分液罐D1 06，通過壓縮機一級壓縮之后，少量氫氣
重返航煤加氫裝備，剩余部分步入二級氣缸實現壓縮。
一、機組故障情況
柴油加氫裝配新氫壓縮機自投入生產開始，運轉始終
不夠穩定，特別是在一次大幅度維修之后，機組已經多次因
為故障導致停機情況，其故障主要體現為：一級排氣溫度過
高、一級填料泄露、活塞桿下降、一級排氣壓力降低等。機
組高頻率出現障礙，嚴重影響了機組的正常運轉。筆者記錄
了新氫壓縮機故障方式以及相應的維修方式，如圖1所示：
2011一∞一18 K101A--圾排氣溫度高
嚴重需要更換。
2011-10-14 K101A一級排氣壓力低拆卸3個一級排氣閥，銨鹽結晶嚴重，其中2個損壞嚴重需要更換
2們1—12—21 K101A一級捧氣壓力低拆卸所有一級進氣髑和排氣掏·銨鹽結晶嚴重·其中10個氣閥授
且排氣溫度高壞嚴重。需要更換。
拆卸所有一級迸代圈和排氣罔．鍍鹽結矗產t，其中5個氣朗摜
2012-01—11 K101A一級氣量不足壞嚴重。
2012-02-16 K1。1A一級排氣溫度高；：!‘二鬻嘲和1個一級排氣惰·銨鹽結晶嚴重，氣罔損害
2012-03—26 K101A--級排氣壓力低拆卸一級所有進代髑和排氣閥，拆卸2ta2葉,排氣搠，其中8個氣
且二級排氣溫度高髑損壞嚴重．■要更換。
一級2個氣缸的活塞環和支撐環磨損嚴重．一級活塞桿壤料直損嚴
2012—04—25 K101A一鱖活塞桿下沉重，氣缸內部有大■錳鹽。
2012—04—07 K101B一擐排氣溫度高拆卸4個一級排氣兩，鍍鹽結晶P[it。
2012-04—15 K1們B一緩排氣壓力怔拆卸所有一級進氣髑共8個，銨鹽結晶嚴重。
圖1柴油加氫裝置K1 01AB故障和維修情況
鑒于K1 01 AB屬于節能設備，造成其長時間運行使用，故
障發生概率較高。根據維修情況來看，新氫壓縮機故障問題
主要位于一級氣缸，主要是受到銨鹽結晶的影響，造成氣閥破
損、填料泄露、密封環破壞，以及活塞支撐環出現問題。
二、分析故障的主要原因
自該裝置投入運行開始后始終正常運行，在運行三年后
進行了一次大檢修，且在檢修完成后再次投入使用。盡管該
裝置在檢修過程中，出現氣閥破損、填料外泄等問題，但是
其故障發生概率較低，容易出現損壞的零件使用周末仍然能
夠滿足設計需求。所以，往復式壓縮機自身設計是不存在問
題的，故障的主要原因是由銨鹽結晶引起。銨鹽是怎樣形成
的，以及怎樣正確避免銨鹽結晶出現，是改善該問題的關鍵
所在。
1．栓修過程中發現的問題
在檢修過程中發現，以下幾點問題：第一，壓縮機入口
過濾位置和入口管線中均出現銨鹽，且壓縮機一級出入口氣
閥閥座和閥片位置都出現銨鹽。第二，一級氣缸內部分流通
道中存有銨鹽，缸內活塞環和支撐環相互作用產生了粘稠狀
物質，附著在氣缸內部。第三，二級進排氣閥中并未檢測到
銨鹽結晶存在。第四，一級氣缸內濕度超出，一級入口緩沖
罐底部存有少量不明液體。
2．故障主要原因分析
針對近氣閥和排氣閥污垢進行采樣分析，數據結果顯
示：在污垢中有10％位C1元素，有3％位N元素，基本滿足
NH．Cl中CI與N的組成成分要求，進而判斷污垢為NH．Cl結
晶。通過對工藝過程分析，將產生銨鹽結晶加速的主要原因
分為以下兩點：
(1)結合圖1，裝置界區以來的氫氣和航煤加氫裝配的循
環氫在入口位置提前混合，隨后流入新氫壓縮機內，裝置界
區之外的氫氣屬于重整裝置的氫氣，其主要成分為CI。而航
煤加氫裝置在運行過程中主要形成NH，，且進入循環氫內，
萬方數據
2 0 1 6-04 工藝與設備鋤意燃66 cjk捌刪JJ岫卿舶越i疵V V
進而使得壓縮機入口與一級氫缸出現NH．CI結晶。鑒于新氫
中存有的CI和NH，并不是太多，所以銨鹽結晶產生主要在一
級階段，當氣體流入二級氣缸后并未發現銨鹽存在。
(2)航煤循環氫工藝變動
航煤循環氫設備在大檢修后，為更好的降低其H。S對設
備的腐蝕性，特意增添了氨洗塔，利用氨液消除循環氫內的
氨與硫化氫。自大檢修過程之后，航煤循環氫設備內的氫中
氨含量得到了大幅度降低，主要是因為氨液很好的吸取掉了
循環氫內的氨，盡管氨的含量大幅度下降，但從設備運轉角
度來看，銨鹽結晶的反應速度卻加快了許多，主要是因為大
量的循環氨氣體由經氨洗塔時，自身攜帶了一些液體，正是
由于循環氫內含有水蒸氣，加快了氨鹽結晶情況出現。氨含
量變化情況如圖2：
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日期
圖2航煤加氫循環氨含量變化情況
3．銨鹽結晶的不良影響
銨鹽結晶對往復式壓縮機造成的影響主要有以下幾點：
第一，導致入口過濾器差壓變高。銨鹽結晶停留在過濾器的
濾網上，主要造成過濾器差壓在短時間內上升至0．1MPa，
很容易導致濾網破裂并進入壓縮機內部。第二，影響氣閥正
常運行。銨鹽結晶處于氣閥之上，堵住了氣閥的流道，降低
了有效流通區間，使得壓縮機氣量較小。此外，顆粒狀的銨
鹽附著在氣閥片和閥座上，當氣閽閥片高速運轉時，很容易
使得閥座出現破損，導致閥片破裂，在極大程度上影響氣閥
的使用周期。第三，銨鹽結晶如果進入氣缸內，很容易造成
活塞支撐環、密封環，以及填料損壞。活塞密封環在損壞
后，很容易使得活塞桿下降，氣缸內氣體相互作用，排氣溫
度大幅度上升，排氣壓力下滑，排氣量無法保證設備運行要
求。第四，銨鹽結晶附著于氣缸內壁，污垢形成后很容易腐
蝕設備。第五，當銨鹽結晶附著在管道、緩沖罐內壁時，必
須按時進行清洗，否則將給設備運行埋下安全隱患。
三、處理方法
1．減少新氫內氨含量
受到施工環境、工藝流程、資金等因素的限制，在柴油
加氫設備中使用脫氯罐的方法是不科學的。要想減少銨鹽結
晶，就增強對氯含量的檢測和控制，時刻關注脫氯劑量和效
果。受到其它因素的限制，相關人員無法準確計算出氫氣中
氯含量，所以要將脫氯劑更換周期進行變更，從之前的半年
一次更改至3個月一次。雖然，這樣增加了脫氯劑的消費成
本，但是減緩了銨鹽結晶的形成速度。
2．優化航煤循環氫的銨洗過程
鑒于大檢修過程中，使用增強胺洗塔的方法，可以減少
航煤循環氫內的HCL與氨含量，但是鑒于胺溶液一直存在，使
得循環氫內的濕度大幅度增加，加快了銨鹽結晶的形成速度。
所以，為了更好的規避循環氫內夾雜著液體，在氨洗塔的后方
引增添旋風分割器，分離出循環氫內的液體和水蒸氣。
3．增添航煤循環氫的排放流程
航煤加氫設備在設計過程中，循環氫在設計過程中并未
考慮到排放流程，即通過反應系統和區分系統之后循環氫只
可以進入到壓縮機內。這種情況下，如果壓縮機因為故障問
題停機，航煤設備將停止運行。在航煤循環氫組成惡化后，
僅許可其進入壓縮機組并造成機組出現問題。所以，為了更
好的規避上述情況出現，在航煤加氫循環氫設備內部增添一
條去氫氣提純設備的通道，使其在設備故障時仍然可以運
行。即便是機組運行情況連續惡化，同樣可以利用該裝置，
預防壓縮機出現停止運行情況發生。
4．增強對壓縮機正常運轉時的監控
增強對壓縮機機組正常運轉時的監控，能有效提升其運
行效率，避免銨鹽結晶快速形成。監控方式主要包括：壓縮
機的排氣量、進氣量、排氣溫濕度、活塞桿下沉情況，以及
填料是否泄漏等。銨鹽結晶出現在氣閥上時，將使得氣閥閉
合不嚴，排氣溫度大幅度上升。若銨鹽結晶狀況始終出現，
將導致排氣溫度進一步提升、排氣壓力減少、以及排氣量不
足的情況出現。更為糟糕的是，將使得填料、活塞支撐環與
密封環受到損壞，造成活塞桿大幅度下沉情況出現。所以，
增對壓縮機運行情況和參數進行監控，能夠更早的發現機
組中存有的問題，快速制定解決方案，避免銨鹽結晶大量形
成，進而起到保護壓縮機的目的。
5．整改效果概述
通過上述4種方式整改，新氫壓縮機組的運行情況得到
了很好的提升，自檢修完成投入到生產過程中，機組的各項
數據都保持正常。隨后對壓縮機機組進行計劃性停機檢測，
僅在過濾器和一級進排氣閥上找到了少數的銨鹽結晶，對其
實施清除之后開機正常運行，機組運轉至現在仍然平穩，并
受到銨鹽結晶直接導致的停機。不過，受到裝備工藝過程的
限制，想要在機組內部避免銨鹽結晶存在，仍然需要更進一
步的優化整改工業，例如：科學分析新氫中氯含量，定期使
用效果明顯的脫氯劑、密切監控壓縮機組運行參數等。
四、結語
加氫設備新氫壓縮機機組是加氫反應系統供應新氫，是
其正常運轉和檢修的核心設施。新氫壓縮機是往復式活塞壓縮
機，其運動零部件非常多，構造較為復雜，很容易因為某個問
題，造成機組整體停止運轉，極大的影響壓縮機組運行效果。
此外，壓縮機組額定功率極大，排氣壓力非常高，同時輸入、輸
出的氣體具有易燃易爆特點，很容易造成特大事故，因此，對于
柴油加氫往復式壓縮機故障原因進行分析和處理意義重大。
本文首先對機組故障情況進行分析，隨后介紹了機組故
障的主要原因，在研究過程中發現銨鹽結晶的形成，是造成柴
油加氫往復式壓縮機故障的根本原因，同時提成了相應的處理
方案，并就其整改效果進行了介紹，為同類壓縮機正常運行提
供相應的參考。在歷經一年多的運用后，該壓縮機始終正常運
轉，確保了設備的安全穩定生產，收獲了顯著成效。
【作者簡介】金滿球(1 987-)，男，九江檢安石化工程有限公司，研究方向：煉油化工傳動設備故障分析與處理。

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