石油化工裝置汽輪機(jī)運(yùn)行維護(hù)淺析

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摘要：近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，也有效提升了石油化工行業(yè)的發(fā)展速度。背壓式汽輪機(jī)作為石油化工行業(yè)中不可或缺的裝置，為石油化工行業(yè)的健康可持續(xù)性發(fā)展提供了有效保障。因此，為了更好的促使汽輪機(jī)始終處于安全高效穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)之中，應(yīng)該對其運(yùn)行技術(shù)進(jìn)行深入探討，并加強(qiáng)對汽輪機(jī)的維護(hù)與檢修，通過日常合理啟動(dòng)與運(yùn)行，從而進(jìn)一步延長汽輪機(jī)的使用年限。

關(guān)鍵詞：石油化工裝置；汽輪機(jī)；運(yùn)行技術(shù)；維護(hù)技術(shù)

0引言

石油企業(yè)發(fā)展和生產(chǎn)過程中，各種機(jī)械裝置發(fā)揮著至關(guān)重要的優(yōu)勢與作用，將其控制在安全穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下，可以保證整個(gè)生產(chǎn)活動(dòng)的順利進(jìn)行。汽輪機(jī)作為石油化工企業(yè)生產(chǎn)中重要的機(jī)械裝置，在運(yùn)行過程中難免會(huì)存在各種問題與影響因素，直接影響了生產(chǎn)活動(dòng)的高效開展。因此，企業(yè)應(yīng)該全面意識(shí)到汽輪機(jī)在啟動(dòng)、運(yùn)行以及停機(jī)各個(gè)方面的缺陷與不足，根據(jù)當(dāng)前實(shí)際生產(chǎn)要求，對汽輪機(jī)進(jìn)行有效調(diào)整和維護(hù)，從而將其控制在安全穩(wěn)定狀態(tài)之中，為石油化工企業(yè)的持久發(fā)展提供助力作用。

1汽輪機(jī)簡述

汽輪機(jī)是將蒸汽轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的外燃回轉(zhuǎn)式機(jī)械裝置，鍋爐的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)后，再經(jīng)過各種環(huán)形配置的噴嘴和動(dòng)葉，把蒸汽熱能全部轉(zhuǎn)化為汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。汽輪機(jī)中的蒸汽通過各種不同的方式對能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，形成各種不同原理的汽輪機(jī)。在發(fā)電過程中優(yōu)勢比較突出，也可以在風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)以及各種泵中進(jìn)行有效運(yùn)行。最為關(guān)鍵的是還可以運(yùn)用汽輪機(jī)的排汽滿足日常生活生產(chǎn)供熱所需。其次，排汽大于大氣壓力的汽輪機(jī)也可被稱之為背壓式汽輪機(jī)，當(dāng)其用于供給原有中低壓汽輪機(jī)代替老電廠的低壓鍋爐時(shí)，也被稱作為前置汽輪機(jī)。不僅有效的提升了電廠的發(fā)電能力，也凸顯出了電廠的熱經(jīng)濟(jì)性特征。汽輪機(jī)作為一種原動(dòng)機(jī)，在現(xiàn)代火力發(fā)電廠中得到了廣泛運(yùn)用，其具有使用年限長、效率高等優(yōu)勢。

2研究意義

汽輪機(jī)安全長周期的運(yùn)行，需要工作人員深入掌握并嚴(yán)格落實(shí)操作方法，對汽輪機(jī)組所有運(yùn)行要求和裝置的性能結(jié)構(gòu)以及工藝流程有一個(gè)深入了解，尤其是操作部件、儀表功能的使用方法，熟記相關(guān)重要操作數(shù)據(jù)等。與此同時(shí)，在汽輪機(jī)正常運(yùn)行狀態(tài)下，應(yīng)該加強(qiáng)對其進(jìn)行管理與控制，這樣才能保障汽輪機(jī)穩(wěn)定高效運(yùn)行。運(yùn)行的安全性也可以稱之為可靠性，可靠性關(guān)系到整個(gè)機(jī)組以及裝置運(yùn)行經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵性因素。通常情況下，可靠性指的是在特定的運(yùn)行周期時(shí)間內(nèi)，機(jī)組應(yīng)該保持正常運(yùn)行狀態(tài)，并達(dá)到規(guī)定的負(fù)荷值，各項(xiàng)參數(shù)在規(guī)定正常范圍中，各個(gè)零部件在正常使用年限中不會(huì)出現(xiàn)故障問題。因此，為了避免操作人員自身操作方法不當(dāng)或各種突發(fā)因素導(dǎo)致設(shè)備受損，汽輪機(jī)增設(shè)了監(jiān)視和保護(hù)設(shè)備。主要是對汽輪機(jī)壓力、溫度以及位移等各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行全動(dòng)態(tài)監(jiān)控，在監(jiān)控過程中一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)定值出現(xiàn)偏差，提前知曉故障問題，及時(shí)進(jìn)行處理。其次，整個(gè)機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行不能完全對監(jiān)控設(shè)備產(chǎn)生依賴，需要維護(hù)人員定期對設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行巡視和檢查，尤其是蒸汽、油、水是否存在泄漏問題，同時(shí)要對輔助設(shè)備的檢查工作引起重視，如果在檢查過程中發(fā)現(xiàn)故障問題，應(yīng)該分析原因?qū)ζ溥M(jìn)行處理。汽輪機(jī)中包含了很多不同功能、結(jié)構(gòu)以及材質(zhì)的零部件。在汽輪機(jī)制造設(shè)計(jì)中會(huì)由于質(zhì)量把控不過關(guān)，導(dǎo)致加工制造方面存在不足，同時(shí)由于操作方法失誤以及突發(fā)因素引起汽輪機(jī)運(yùn)行故障。本文將現(xiàn)場服務(wù)人員在汽輪機(jī)現(xiàn)場處理問題經(jīng)驗(yàn)集中起來，提出了汽輪機(jī)有效維護(hù)技術(shù)措施，僅供參考。由于汽輪機(jī)運(yùn)行環(huán)境、用途以及操作習(xí)慣存在差異，需要將機(jī)組運(yùn)行中出現(xiàn)的故障特征及原因、處理方法直接傳達(dá)給制造廠家，這樣可以進(jìn)一步促進(jìn)汽輪機(jī)制造服務(wù)質(zhì)量的顯著提升。

3石油化工裝置背壓式汽輪機(jī)主要運(yùn)行技術(shù)分析

3.1啟動(dòng)與帶負(fù)荷

為了更好的促使整個(gè)汽輪機(jī)組始終處于高效安全運(yùn)行狀態(tài)之中，應(yīng)該將其控制在熱力特性曲線所要求的工況范圍要求中。汽輪機(jī)減負(fù)荷運(yùn)行過程中，其進(jìn)汽參數(shù)或者排汽壓力完全偏離規(guī)范要求值，汽輪機(jī)的運(yùn)行應(yīng)該嚴(yán)格執(zhí)行“熱力特性曲線”要求。最為關(guān)鍵的是為了提升汽輪機(jī)各個(gè)部件的使用年限，可以要求汽輪機(jī)在長時(shí)間運(yùn)行過程中所規(guī)定負(fù)荷在額定負(fù)荷三分之一范圍以上。目前從熱態(tài)啟動(dòng)特點(diǎn)去分析，主要是將停機(jī)狀態(tài)嚴(yán)格控制在12h范圍之中。倘若遇到其他情況，可以判斷為冷態(tài)啟動(dòng)狀態(tài)。需要尤為注意的是，汽輪機(jī)無論是啟動(dòng)或者升速時(shí)，所有汽門均可打開。這樣可以為汽輪機(jī)提供足夠的進(jìn)汽需求，不斷調(diào)整主汽門的運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)要求和情況，將其嚴(yán)格控制。

3.2汽輪機(jī)冷態(tài)啟動(dòng)以及時(shí)間安排

汽輪機(jī)處于冷態(tài)啟動(dòng)條件下應(yīng)該遵循以下幾個(gè)方面要求：將盤車機(jī)構(gòu)投入工作狀態(tài)中，開啟各個(gè)疏水閥，再運(yùn)用排大氣啟動(dòng)時(shí)，將旁路閥開啟，最后再慢慢將隔離閥完全開啟。根據(jù)所要求的升溫、升壓速度開展暖管，當(dāng)主汽閥前壓力達(dá)到規(guī)定值時(shí)隔離閥需要保持在全開狀態(tài)。其次，根據(jù)工作運(yùn)行具體要求，對盤車機(jī)構(gòu)閉鎖位置進(jìn)行全方位檢查，在檢查過程中應(yīng)該將所有數(shù)據(jù)記錄下來，從而為后期工作的順利進(jìn)行奠定有效保障。

3.3汽輪機(jī)熱態(tài)啟動(dòng)以及時(shí)間安排

汽輪機(jī)在熱態(tài)啟動(dòng)過程中，需要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)，其需要保證主蒸汽的溫度完全大于汽缸進(jìn)汽室溫度的30℃以上，同時(shí)要防止發(fā)生冷卻問題。在沖動(dòng)轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)前2h之內(nèi)，應(yīng)該將內(nèi)部的轉(zhuǎn)子始終控制在升速狀態(tài)之中，根據(jù)汽輪機(jī)的軸承溫度、軸位移以及油壓等各個(gè)方面指標(biāo)進(jìn)行全面掌握與控制。其次，冷態(tài)啟動(dòng)狀態(tài)中，應(yīng)該將振動(dòng)值對其產(chǎn)生的影響考慮在內(nèi)。一旦振動(dòng)值超出標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，應(yīng)該對其降低處理，消除振動(dòng)，這時(shí)的轉(zhuǎn)速應(yīng)該控制在30r/min范圍中，再進(jìn)行升速。如果反復(fù)操作后，發(fā)現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象仍然沒有停止，應(yīng)該立馬采取停機(jī)處理措施。

4石油化工裝置背壓式汽輪機(jī)有效維護(hù)技術(shù)措施

4.1運(yùn)行過程中的維護(hù)技術(shù)措施

無論汽輪機(jī)處于啟動(dòng)、運(yùn)行以及停機(jī)哪個(gè)狀態(tài)下，只要嚴(yán)格遵循規(guī)范的操作方法，通過監(jiān)視儀表就能促使汽輪機(jī)處于理想工作狀態(tài)。當(dāng)操作方法失誤，可以及時(shí)對故障原因進(jìn)行分析及判斷，將存在的風(fēng)險(xiǎn)因素及時(shí)處理掉，對機(jī)組的運(yùn)行狀況進(jìn)行調(diào)整或限制，并將相關(guān)數(shù)據(jù)記錄下來，為下次檢修時(shí)間的確定提供重要依據(jù)。其次，汽輪機(jī)在運(yùn)行中出現(xiàn)嚴(yán)重故障問題，要求立即采取停機(jī)處理，防止安全事故不斷擴(kuò)大。在其運(yùn)行中故障主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：其一是拋開運(yùn)行時(shí)間影響因素、設(shè)計(jì)和制造水平、檢修過程中調(diào)整方法不科學(xué)等；其二是由于運(yùn)行時(shí)間因素，汽輪機(jī)相關(guān)零件材料出現(xiàn)腐蝕老化等問題沒有及時(shí)處理，導(dǎo)致汽輪機(jī)使用壽命受到直接影響。

4.2停機(jī)狀態(tài)維護(hù)處理措施

汽輪機(jī)停機(jī)過程中的維護(hù)，需要按照時(shí)間不同，而去采取不同處理手段。汽輪機(jī)在運(yùn)行中主要存在的停機(jī)故障主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：其一是10天以內(nèi)的停機(jī)故障，可以將蒸汽管道中的疏水系統(tǒng)立即關(guān)掉，且按照實(shí)際生產(chǎn)狀況，促使汽輪機(jī)內(nèi)部始終處于干燥狀態(tài)之中。同時(shí)，發(fā)揮出防銹漆的作用與優(yōu)勢，避免汽輪機(jī)外部出現(xiàn)銹跡問題。促使汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子盤車能夠維持在1~3圈運(yùn)行狀態(tài)下，提升其靈活性優(yōu)勢。需要尤為注意的是，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)要提前打開主油泵，這樣才能發(fā)揮出其積極作用。其二是汽輪機(jī)三個(gè)月內(nèi)的停機(jī)故障，除了完成以上10天停機(jī)故障處理外，還要對零部件的解體、汽輪機(jī)進(jìn)行防銹處理，這樣才能發(fā)揮出汽輪機(jī)的最大化性能。最后是汽輪機(jī)三個(gè)月以上停機(jī)故障維護(hù)，需要將其內(nèi)部的汽缸大蓋拆除掉，對外部流通部分采取油層防護(hù)措施。

4.3停機(jī)故障處理方法

汽輪機(jī)在運(yùn)行過程中難免會(huì)受到各個(gè)方面因素影響，導(dǎo)致停機(jī)故障的產(chǎn)生。首先停機(jī)故障分為普通停機(jī)和緊急停機(jī)兩個(gè)方面。結(jié)合前期工作計(jì)劃，又可以分為計(jì)劃停機(jī)和常規(guī)停機(jī)。一方面，汽輪機(jī)出現(xiàn)緊急停機(jī)狀態(tài)，可以看出由于設(shè)備故障問題，導(dǎo)致汽輪機(jī)無法處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)中。因此，為了防止意外安全事故的進(jìn)一步擴(kuò)展而采取緊急停機(jī)處理。另一方面，基于緊急停機(jī)情況，潤滑油系統(tǒng)還要運(yùn)行一段時(shí)間，利用冷卻軸頸等部件優(yōu)勢，將冷油器溫度保持在35℃以上，前軸承回油溫度控制在40℃下，要求油泵停止運(yùn)行后軸承溫度低于15℃時(shí)，油泵和冷油器則會(huì)停止運(yùn)行。

4.4汽輪機(jī)油系統(tǒng)故障檢修方法

汽輪機(jī)在運(yùn)行中，最常見的問題則是油系統(tǒng)故障。因此維護(hù)人員應(yīng)該對汽輪機(jī)油系統(tǒng)維護(hù)工作引起高度重視，并完善維護(hù)技術(shù)措施，這樣可以保障汽輪機(jī)運(yùn)行過程中的安全經(jīng)濟(jì)性。首先，設(shè)備制造過程中生產(chǎn)工藝將會(huì)對設(shè)備質(zhì)量直接形成影響，應(yīng)該對設(shè)備質(zhì)量加強(qiáng)控制，安排專人到制造現(xiàn)場進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)管，保證設(shè)備達(dá)到質(zhì)量要求。其次，不斷提升工藝技術(shù)水平去提升設(shè)備安裝效果，在設(shè)備安裝工作實(shí)施前，應(yīng)該對機(jī)體進(jìn)行全面清理和檢查，化學(xué)清洗油管道，這樣可以保證管道一直處于通暢狀態(tài)。最為關(guān)鍵的是環(huán)境因素也會(huì)對設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生影響，在安裝中降低環(huán)境因素對設(shè)備的影響，提升安裝時(shí)的工藝水平。所以，為了防止油系統(tǒng)不會(huì)在汽輪機(jī)運(yùn)行中產(chǎn)生任何故障問題，相關(guān)部門應(yīng)該提前采取防范措施，這樣汽輪機(jī)設(shè)備質(zhì)量才能有所保障。

4.5不斷增強(qiáng)專業(yè)人員素養(yǎng)

除了上述不可抗拒因素導(dǎo)致的故障外，其中人為因素也是導(dǎo)致汽輪機(jī)發(fā)生故障的主要因素之一。因此，定期對工作人員進(jìn)行培訓(xùn)與教育十分關(guān)鍵，也是現(xiàn)代石油化工企業(yè)設(shè)備管理的核心點(diǎn)。結(jié)合自身發(fā)展情況對工作人員開展專業(yè)理論和技術(shù)培訓(xùn)，要求檢修人員達(dá)到一定檢修水平，促進(jìn)檢修工作的順利完成。另外，提升維修人員排除和檢查故障的能力，增強(qiáng)他們的安全防范意識(shí)，這樣才能在汽輪機(jī)組中及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障和問題，最終達(dá)到對汽輪機(jī)組設(shè)備預(yù)防性維護(hù)目的。

5結(jié)語

綜上所述，石油化工裝置中汽輪機(jī)作為不可或缺的重要設(shè)備，將其控制在安全穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)中，對整個(gè)生產(chǎn)活動(dòng)的順利進(jìn)行提供了助力作用。在未來工作中，工作人員應(yīng)該根據(jù)實(shí)際工作需求，去運(yùn)用科學(xué)合理的維護(hù)技術(shù)，發(fā)揮出汽輪機(jī)在生產(chǎn)活動(dòng)中的積極優(yōu)勢。同時(shí)，不斷分析汽輪機(jī)在運(yùn)行狀態(tài)過程中產(chǎn)生的各種故障問題，并對維護(hù)技術(shù)進(jìn)行深入探討，為后續(xù)工作的順利開展奠定基礎(chǔ)保障。

作者:姜春陽 徐英芳 單位:山東天弘化學(xué)有限公司 東營金茂鋁業(yè)高科技有限公司