内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司40亿m3/a天然气项目一期配套的2套48000 m3/h空分装置分别于2011年11月28日、2012年6月24日试车成功。其中空分装置、一拖二机组空压机组分别由杭氧和曼透平公司设计制造,机组配套的润滑油站由常州华立设计制造。
在机组启动前,必须进行联锁试验,其中润滑油备泵自启试验就是其中一项。润滑油泵自启模式有3种:润滑油运行泵跳车,备泵自启;润滑油总管油压<300 kPa,备泵自启;空压机、汽轮机、增压机任一上油压力<200 kPa,备泵自启。
我们在进行自启试验时,首先将润滑油运行泵A切换开关由“远程”切换至“就地”,确认备用泵B切换开关在“远程”位。现场手动按下运行泵A“停止”按钮,A泵停止,B泵瞬间自启。润滑油压从下降到恢复正常约需20 s,润滑油总管油压最低降到26.92 kPa,空压机上油压最低降到59.83 kPa,汽轮机油压最低降到50.59 kPa,增压机油压最低降到58.36 kPa。压力恢复正常后,将A泵由“就地”切回“远程”,将B泵由“远程”切至“就地”,现场手动按下B泵“停止”按钮,B泵停止,A泵瞬间自启。润滑油压从下降到恢复正常约需5 s,润滑油总管油压最低降到326.15 kPa,空压机上油压最低降到259.08 kPa,汽轮机油压最低降到250.37 kPa,增压机油压最低降到258.42 kPa。按上述方法,继续停A泵,B泵自启,油压同样能够满足要求。经过多次试车试验,油压低的情况只在备泵长时间停运再次自启时才会出现。由于该情况的存在,造成2次空压机组跳车。
原因分析
(1)润滑油A泵(或润滑油B泵)运行、润滑油B泵(或润滑油A泵)备用的情况下,润滑油B泵(或润滑油A泵)出口安全阀阀前法兰与润滑油箱的运行油位间(550 mm)存在约1400 mm的高度差。在开车前进行润滑油泵故障自启试验,由于备泵出口到安全阀前的管段内的空气无法排出,在润滑油压的作用下该段空气被压缩,起到了缓冲作用,造成了油压的波动。当该泵长时间处于备用状态时,由于高度差的存在,润滑油的自身重力加上油箱负压,使润滑油泵出口到安全阀间被压缩的空气将润滑油又再次通过润滑油泵及出口管、进口管缓慢压回到润滑油箱。而在事故状态下,备泵会自启,油压又将该管段的空气再次压缩、缓冲,使总管油压再次产生瞬时波动,进而造成空压机组的跳车。
(2)润滑油A泵(或润滑油B泵)运行、润滑油B泵(或润滑油A泵)备用的情况下,润滑油B泵(或润滑油A泵)出口止逆阀的阀前法兰与润滑油箱的运行油位间(550 mm)存在约360 mm的高度差。在开车前进行润滑油泵故障自启试验后,虽然备泵出口到止逆阀前的管段已经充满了润滑油,但当该泵处于备用状态时,由于高度差的存在,润滑油的自身重力加上油箱负压,使润滑油泵出口到止逆阀间的管段产生了空隙。在事故状态下,备泵自启,由于空隙的存在,使总管油压产生瞬时的波动,从而增加了空压机组因润滑油压波动引起跳车的可能性。
技改措施
1.降低润滑油泵出口安全阀安装高度,并将润滑油泵出口水平管换成三通管,把安全阀及原有法兰整体挪到该三通管处,这样安全阀的高度降低了约1400 mm。
2.将润滑油出口止逆阀整体下移至润滑滑油泵出口弯头处,这样止逆阀的高度降低了约360 mm。
3.在安全阀出口增加了一处导淋,如果安全阀起跳,可以将出口的存油排出,以达到不影响安全阀工作的目的。
改造后的效果
技改完成后,分别于