吴波
（河南豫光金铅股份有限公司制氧厂，河南 济源459001）
［摘 要］河南豫光金铅股份有限公司制氧厂2010年2月建成投产1套10 000 m3/h空分装置，其氧气透平压缩机（一开无备）为双缸八级压缩、五级冷却、水平剖分离心式压缩机。总结氧气透平压缩机润滑油站无备用排烟风机和延长电缆出机身密封处漏油、排烟风机出口带油、高位油箱呼吸孔喷油、氧气冷却器窜漏、DCS模块柜断电等设计缺陷及采取的消缺措施，以及部分气动阀之电磁阀卡涩、紧急喷氮阀操作失当、主电机联锁停机、氧气透平压缩机2次启动才能成功开机、入口导叶与高压回流阀误动作、氧气冷却器泄漏等运行问题及采取的优化改进措施，并强调了氧气透平压缩机的运行维护注意事项。
［关键词］空分装置；氧气透平压缩机；设计缺陷；运行问题；原因分析；优化改进
［中图分类号］TH452 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2024）04-0060-04
0 引 言
河南豫光金铅股份有限公司（简称豫光金铅）制氧厂2010年2月建成投产1套KDONAr-10000/3600/320型10 000 m3/h空分装置，由开封东京空分集团有限公司成套设计、供货、安装，采用分子筛吸附净化、增压透平膨胀机制冷、无氢制氩、氧氮外压缩流程，其DCS系统采用和利时MACS系统。其中，氧气压缩采用杭州杭氧透平机械有限公司（简称杭氧）生产的1台（一开无备）3TYS72+2TYS58型氧气透平压缩机（产品代号T1YS52B，简称氧透），其作用是将空分装置产出的10 000 m3/h（标态，下同）低压氧气（20 kPa）压缩后送入厂区氧气管网。以下结合本台氧透的结构与各项参数，就其运行问题、消缺措施及维保建议等作一总结。
1 氧透简介
本氧透为双缸八级压缩（低压缸4级压缩、高压缸4级压缩）、五级冷却（分别在低压缸一级后、二级后、四级后与高压缸六级后、八级后设置1台水冷器，依次简称为1#、2#、3#、4#、5#氧气冷却器）、水平剖分离心式压缩机，设计流量10 000 m3/h、转速16 759 r/min，进气压力15 kPa、排气压力1.8 MPa，进气温度20 ℃、各级氧气冷却器后氧气温度≤45 ℃，进口管DN400、出口管DN150；配套电机采用YK20002型异步电机（电机采用HTR型热变电阻降压启动方式），额定功率2 000 kW、额定电流137 A、额定电压10 kV，转速2 988 r/min；配套采用平行轴单斜齿轮增速机，增速机型号PC330-2300/5.607，传递功率2 300 kW，转速2 988 r/min（电机侧）/16 759 r/min（压缩机侧）。压缩机、增速机、电机布置成一列，三者之间采用膜（叠）片联轴器联接。
氧透轴振动、轴位移测量采用派利斯TM180传感器+TM181延长电缆+TM301轴振变送器、TM302位移变送器+TM900电源转化器，将轴振动、轴位移信号转换成4～20 mA信号接入DCS系统参与报警和联锁停机，其轴振动报警值、联锁值分别为33.6 μm、40.3 μm，轴位移报警值、联锁值分别为0.60 mm、0.80 mm。
2 氧透设计缺陷及优化改进
2.1 润滑油站设计缺陷及优化改进
本氧透采用的润滑油站为浙江易普润滑设备制造有限公司的TPXYZ-750型油站，配套2台油泵（一开一备），但排烟风机（抽取油烟，使油箱形成负压，保证机组回油顺畅）仅配置1台，排烟风机配套电机长周期运行会出现轴承磨损等故障，无备用排烟风机，一旦其停机，油箱真空度无法保证，机组回油不畅；此外，主厂房框架二楼氧透机身轴振动、轴位移延长电缆出机身密封处漏油（油箱保持负压即能避免漏油，若轴承箱内无负压，油烟会使油箱内呈正压而致回油不畅，此延长电缆出机身处就会漏油），对机组安全运行构成威胁。为此，购买同型号排烟风机并联安装（一开一备），各配套安装1个出口阀，2台排烟风机可切换运行；因排烟风机吸入口呈负压，未装进口阀，需拆检或维修其中1台排烟风机（及时切换为备用排烟风机）时，用1个橡胶垫即能封堵其吸入口，保证另一台排烟风机的正常运行，满足油箱对真空度的要求；由于排烟风机运行作为氧透启动条件之一，因此将2台排烟风机运行状态点并联接入DCS，任开1台排烟风机DCS画面均能显示排烟风机的运行状态。
2.2 排烟风机出口带油问题及解决
氧透油箱顶部油雾器长时间运行后其内部滤芯会变脏而阻力增大，继而使油箱内润滑油通过Φ12 mm回油钢管上升至油雾器内并升至排烟风机进口，曾造成排烟风机出口带油故障，使排烟风机出口管道在出厂房外排放点处一直流油而油箱油位异常下降。更换新滤芯后，排烟风机出口带油问题得以解决；为方便人员巡检，杜绝排烟风机出口带油问题，后将该回油钢管更换为透明钢丝管，油雾器滤芯阻力增大后肉眼即能观察到透明钢丝管内的油位上升情况，利于在润滑油油位升至油雾器前就对滤芯予以更换。
2.3 高位油箱呼吸孔喷油问题及解决
作为氧透启动条件之一，机组供油压力需高于0.35 MPa，但按照要求提高油压至0.35 MPa时，高位油箱呼吸孔即开始大量喷油。经分析与论证，最终通过将高位油箱回油管上的“几”字弯往下移1 m以减小回油阻力解决了喷油问题。
2.4 氧气冷却器窜漏防范措施
氧透压缩的介质是空分装置产出的低压氧气，自身不含水分，但1#、2#氧气冷却器气侧压力分别为0.11 MPa、0.27 MPa，而循环水压力为0.30 MPa，长期运行过程中，氧气冷却器换热铜管有窜漏的可能，冷却水会进入气侧继而被带入主机，一旦不能及时发现，久而久之会损坏内部镀铜层，危及设备的安全运行。为此，规定每次开机前先打开5台氧气冷却器底部气侧吹除阀检查是否有水，有水即意味着氧气冷却器换热管有窜漏；同时，在送气管道上的氧气纯度分析阀（V3324）后接入露点仪进行在线监测，以便及时发现氧气冷却器换热管窜漏问题并及时停机处理。
2.5 增设2台氧气报警器
更多内容详见《中氮肥》2024年第4期