1 Ikhtisar
Kompresor gas retak dan turbin uap penggerak dari departemen produksi etilen 100Kt/a di Bora LyondellBasell Petrochemical Co., Ltd. semuanya dilengkapi dengan peralatan dari Mitsubishi Heavy Industries Jepang.
Kompresor gas pirolisis adalah kompresor sentrifugal impeler tiga tahap, lima tahap, 16 tahap dengan 6 lubang isap dan 5 lubang pembuangan.Parameter kinerja utama adalah sebagai berikut;kecepatan pengenal adalah 4056r/mnt, daya pengenal adalah 53567KW, tekanan pelepasan kompresor adalah 3,908Mpa, suhu pelepasan adalah 77,5°C, dan laju aliran adalah 474521kg/jam.Bantalan dorong turbin uap penggerak unit ini adalah bantalan dorong tipe Kingsbury dengan 6 bantalan.Bantalan ini dilengkapi dengan 6 kelompok saluran masuk oli pelumas untuk pelumasan, dan setiap kelompok saluran masuk oli memiliki 4 lubang saluran masuk oli 3,0 mm dan 5 A 1,5 mm, jarak bebas aksial antara bantalan dorong dan pelat dorong adalah 0,46-0,56 mm.Mengadopsi metode pelumasan paksa pasokan oli terpusat di stasiun oli pelumas.
Diagram sumbunya adalah sebagai berikut:
2, Masalah satuan
Sejak dimulainya unit kompresor pada tanggal 5 Agustus 2020, suhu bantalan dorong turbin uap TI31061B sering berfluktuasi, dan secara bertahap meningkat.Pada pukul 16:43 tanggal 14 Desember 2020, suhu TI31061B mencapai 118°C, hanya berjarak 2 menit dari nilai alarm.℃.
Gambar 1: Tren suhu bantalan dorong turbin uap TI31061B
3. Analisis penyebab dan tindakan pengobatan
3.1 Penyebab fluktuasi suhu bantalan dorong turbin uap TI31061B
Setelah memeriksa dan menganalisis tren fluktuasi suhu bantalan dorong turbin uap TI31061B, dan tidak termasuk masalah tampilan instrumen di tempat, fluktuasi proses, keausan sikat turbin uap, fluktuasi kecepatan peralatan, dan kualitas suku cadang, alasan utama poros fluktuasi suhu adalah:
3.1.1 Oli pelumas yang digunakan pada kompresor ini adalah SHELL TURBO T32 yang merupakan oli mineral.Ketika suhu tinggi, minyak pelumas yang digunakan teroksidasi, dan produk oksidasi berkumpul di permukaan semak bantalan untuk membentuk pernis.Minyak pelumas mineral terutama terdiri dari hidrokarbon, yang relatif stabil pada suhu kamar dan suhu rendah.Namun jika sebagian (walaupun dalam jumlah yang sangat kecil) molekul hidrokarbon mengalami reaksi oksidasi pada suhu tinggi, molekul hidrokarbon lainnya juga akan mengalami reaksi berantai, yang merupakan ciri khas reaksi berantai hidrokarbon.
3.1.2 Apabila ditambahkan minyak pelumas pada peralatan, kondisi kerja menjadi keadaan temperatur dan tekanan tinggi, sehingga proses ini disertai dengan percepatan reaksi oksidasi.Selama pengoperasian peralatan, karena bantalan dorong turbin dekat dengan uap bertekanan sangat tinggi, panas yang dihasilkan oleh konduksi panas relatif besar.Pada saat yang sama, perpindahan aksial kompresor menjadi terlalu besar sejak dihidupkan, mencapai 0,49 mm pada satu waktu, sedangkan nilai alarmnya ±0,5 mm.Gaya dorong aksial rotor turbin uap terlalu besar, sehingga laju oksidasi bagian bantalan dorong ini mungkin dua kali lebih tinggi dibandingkan laju oksidasi bagian lainnya.Dalam proses ini, produk oksidasi akan berada dalam keadaan larut, dan produk oksidasi akan diendapkan ketika keadaan jenuh tercapai.
3.1.3 Pernis larut mengendap membentuk pernis tidak larut.Minyak pelumas membentuk pernis yang larut pada area bersuhu tinggi dan bertekanan tinggi.Ketika oli mengalir dari area bersuhu tinggi ke area bersuhu rendah, suhu menurun dan kelarutan menurun, dan partikel pernis terpisah dari minyak pelumas dan mulai mengendap.
3.1.4 Terjadi pengendapan pernis.Setelah partikel pernis terbentuk, partikel tersebut mulai menggumpal dan membentuk endapan yang lebih disukai mengendap pada permukaan logam panas.Pada saat yang sama, karena suhu bantalan dorong sudah tinggi sejak awal pengoperasian, suhu bantalan bantalan di sini meningkat dengan cepat sementara suhu bantalan lainnya berubah secara perlahan.
3.2 Mengatasi masalah kenaikan suhu bantalan dorong turbin uap TI31061B
3.2.1 Setelah mengetahui bahwa suhu bantalan dorong TI31061B naik perlahan, suhu minyak pelumas diturunkan dari 40,5°C menjadi 38°C, dan tekanan minyak pelumas dinaikkan dari 0,15Mpa menjadi 0,176Mpa untuk memudahkan kenaikan suhu semak yang lambat.
3.2.2 Rotor turbin uap memiliki 15 tahap impeler, 12 tahap impeler pertama memiliki lubang keseimbangan, dan 3 tahap terakhir tidak dirancang dengan lubang keseimbangan.Margin dorong aksial yang dirancang oleh Mitsubishi terlalu kecil, jadi sesuaikan ekstraksi turbin uap untuk menyesuaikan gaya dorong aksial.Seperti terlihat pada Gambar 2 1279ZI31001C, perpindahan poros turbin uap adalah 0,44mm.Setelah berkonsultasi dengan produsen kompresor, perpindahan poros adalah positif, yang berarti rotor bergeser ke sisi kompresor relatif terhadap rotor desain asli, sehingga diputuskan untuk mengurangi ekstraksi udara antara dari 300T/jam Kurangi menjadi 210T/jam, meningkatkan beban pada sisi tekanan rendah turbin uap, meningkatkan gaya dorong pada sisi tekanan tinggi, dan mengurangi gaya dorong aksial pada bantalan dorong, sehingga memperlambat tren kenaikan suhu bantalan dorong.
Gambar 2 Hubungan perpindahan poros turbin uap dan bantalan dorong
3.2.3 Pada tanggal 23 November 2020, sampel minyak pelumas unit tersebut dikirim ke lembaga pengujian Institut Sains Mekanik Guangzhou Co., Ltd. untuk pengujian dan analisis.Hasilnya ditunjukkan pada Gambar 3. Hasil analisis menunjukkan bahwa nilai MPC yang tinggi dapat menentukan terjadinya oksidasi minyak.Pernis adalah salah satu penyebab tingginya suhu bantalan dorong turbin uap TI31061B.Ketika terdapat pernis dalam sistem oli pelumas, maka pelarutan dan pengendapan partikel pernis di dalam oli merupakan sistem keseimbangan dinamis karena terbatasnya kemampuan minyak pelumas untuk melarutkan partikel pernis.Ketika mencapai keadaan jenuh, pernis akan menggantung pada bantalan atau bantalan bantalan sehingga menyebabkan suhu bantalan bantalan berfluktuasi.Ini merupakan bahaya besar yang tersembunyi terhadap keselamatan pengoperasian.
Melalui penelitian, kami memilih Kunshan Winsonda, yang memiliki efek penggunaan dan reputasi pasar yang lebih baik, untuk memproduksi adsorpsi elektrostatik + adsorpsi resin WVD, yang merupakan peralatan penghilang pernis komposit untuk menghilangkan pernis.
pernis adalah produk yang terbentuk dari degradasi minyak, yang terdapat di dalam minyak dalam keadaan terlarut atau tersuspensi pada kondisi dan suhu kimia tertentu.Bila sludge melebihi kelarutan minyak pelumas maka sludge akan mengendap dan membentuk pernis pada permukaan komponen.
Pemurni minyak seri WVD-II secara efektif menggabungkan teknologi pemurnian adsorpsi elektrostatik dan teknologi pertukaran ion, yang secara efektif dapat menghilangkan dan mencegah lumpur larut dan tidak larut yang dihasilkan selama pengoperasian normal turbin uap, sehingga pernis tidak dapat diproduksi.
Tujuan dari pemurni minyak seri WVD-II adalah untuk menghilangkan penyebab pembentukan pernis.Teknologi ini dapat meminimalkan kandungan lumpur dalam waktu singkat, dan mengembalikan sistem pelumasan asli dengan lumpur/pernis dalam jumlah besar ke kondisi pengoperasian optimal dalam beberapa hari, sehingga sepenuhnya menyelesaikan masalah kenaikan suhu dorong yang lambat. bantalan yang disebabkan oleh pernis.
Gambar 3 Hasil pengujian dan analisa sebelum pemasangan unit penghapus pernis
Minyak bersih satu kali: adsorpsi elektrostatik untuk menghilangkan lumpur/pernis yang tidak larut Prinsip: teknologi adsorpsi elektrostatik menghilangkan polutan, minyak berada dalam aksi medan elektrostatik tegangan tinggi melingkar, sehingga partikel yang tercemar masing-masing menunjukkan muatan positif dan negatif , dan di bawah aksi medan listrik trapesium Dorong partikel bermuatan positif dan negatif untuk berenang menuju elektroda negatif dan positif masing-masing, dan partikel netral terjepit dan digerakkan oleh aliran partikel bermuatan, dan akhirnya semua partikel teradsorpsi pada kolektor untuk menghilangkan polutan dalam minyak sepenuhnya.
Minyak bersih sekunder: Adsorpsi resin penukar ion untuk menghilangkan koloid terlarut Prinsip: Teknologi adsorpsi muatan saja tidak dapat menyelesaikan pernis terlarut, sedangkan resin ion mengandung miliaran situs polar, yang dapat menyerap pernis terlarut dan pernis potensial, untuk memastikan bahwa produk degradasi berhasil. tidak menumpuk pada oli pelumas, serta dapat meningkatkan solvabilitas oli pelumas, sehingga sistem berada pada kondisi pengoperasian yang optimal.
Gambar 5. Diagram skema minyak bersih sekunder
3.3 Efek menghilangkan pernis
Unit pernis dipasang dan dioperasikan pada 14 Desember 2020, dan suhu bantalan dorong turbin uap TI31061B turun menjadi sekitar 92°C pada 19 Desember 2020 (seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6).
Gbr.6 Tren suhu bantalan dorong turbin uap TI31061B
Setelah lebih dari sebulan pengoperasian unit penghapus pernis, kualitas minyak pelumas unit telah meningkat secara signifikan.Melalui deteksi dan analisis Institut Penelitian Guangyan, indeks kecenderungan pernis produk minyak telah berkurang dari 10,2 menjadi 6,2, dan tingkat polusi telah berkurang dari >12 menjadi 7 Grade, tidak ada hilangnya bahan tambahan apa pun dalam pelumas. oli (lihat Gambar 7 untuk hasil deteksi dan analisis setelah unit penghapus pernis dipasang).
ARA.7 Hasil pengujian dan analisa setelah unit dipasang
4 Manfaat ekonomi yang dihasilkan
Melalui pemasangan dan pengoperasian unit penghapus pernis, masalah kenaikan suhu yang lambat pada bantalan dorong TI31061B turbin uap yang disebabkan oleh pernis telah teratasi sepenuhnya, dan kerugian besar yang disebabkan oleh penghentian unit kompresor gas pirolisis adalah dihindari (setidaknya 3 hari, kerugian minimal 4 juta RMB; penggantian bantalan dorong turbin uap membutuhkan waktu 1 hari, kerugian 1 juta), dan hilangnya suku cadang pada bagian yang berputar dan menyegel setelahnya suhu bantalan dorong meningkat perlahan (kerugian antara 500.000 dan 8 juta yuan).
Unit ini diisi dengan total 160 barel produk minyak, dan produk minyak sepenuhnya mencapai indeks kualifikasi setelah penyaringan presisi tinggi dari unit penghilang pernis, menghemat biaya penggantian produk minyak sebesar 500.000 RMB.
5. Kesimpulan
Karena kondisi pengoperasian suhu tinggi, tekanan tinggi, dan kecepatan tinggi dalam jangka panjang dalam sistem pelumasan unit besar, kecepatan oksidasi oli dipercepat dan indeks pernis meningkat.Bahaya tersembunyi dari pembakaran semak pada bantalan dorong memastikan pengoperasian unit yang stabil dalam jangka panjang, yang membuktikan bahwa tindakan di atas efektif.
Waktu posting: 28 Des-2022