ლაქის მოცილების ფილტრაციის ტექნოლოგიის წარმატებული გამოყენება პეტროქიმიურ დიდ ერთეულებში

აღჭურვილობის მართვის დეპარტამენტი, Sinopec Yizheng Chemical Fiber Co., Ltd. 211900

Აბსტრაქტული: ეს ნაშრომი აანალიზებს დიდი ტურბო ექსპანდერის ერთეულების არანორმალურ მიზეზებს, წარმოაჩენს ღონისძიებების სერიას პრობლემების გადასაჭრელად და აცნობიერებს რისკის წერტილებს და ოპერაციის პრევენციულ ზომებს.ლაქის მოცილების ტექნოლოგიის გამოყენებით აღმოიფხვრება პოტენციური ფარული საფრთხეები და უზრუნველყოფილია დანაყოფის შინაგანი უსაფრთხოება.

1. მიმოხილვა

Yizheng Chemical Fiber Co., Ltd.-ის 60 ტ/ა PTA ქარხნის ჰაერის კომპრესორის განყოფილება აღჭურვილია გერმანიის MAN Turbo-ს აღჭურვილობით.დანადგარი არის სამ-ერთში ერთეული, რომელშიც ჰაერის კომპრესორის ბლოკი არის მრავალლილოვანი ხუთსაფეხურიანი ტურბინის ერთეული, კონდენსატორული ორთქლის ტურბინა გამოიყენება როგორც ჰაერის კომპრესორის განყოფილების მთავარი მამოძრავებელი მანქანა, ხოლო ტურბო ექსპანდერი არის გამოიყენება როგორც ჰაერის კომპრესორი.დამხმარე წამყვანი მანქანა.ტურბო ექსპანდერი იღებს ორსაფეხურიან მაღალ და დაბალ გაფართოებას, თითოეულს აქვს შეწოვის პორტი და გამოსაბოლქვი პორტი, ხოლო იმპერატორი იღებს სამმხრივ იმპულსს (იხ. სურათი 1).

სურათი 1 გაფართოების განყოფილების სექციური ხედი (მარცხნივ: მაღალი წნევის მხარე; მარჯვნივ: დაბალი წნევის მხარე)

ტურბო ექსპანდერის ძირითადი შესრულების პარამეტრები შემდეგია:

მაღალი წნევის გვერდითი სიჩქარეა 16583 რ/წთ, ხოლო დაბალი წნევის გვერდითი სიჩქარე 9045 რ/წთ;ექსპანდერის ნომინალური ჯამური სიმძლავრეა 7990 კვტ, ხოლო ნაკადის სიჩქარე 12700-150450-კგ/სთ;შესასვლელი წნევა არის 1.3Mpa, ხოლო გამონაბოლქვი წნევა არის 0.003Mpa.მაღალი წნევის მხარის შეყვანის ტემპერატურაა 175°C, გამონაბოლქვის ტემპერატურა 80°C;დაბალი წნევის მხარის შეყვანის ტემპერატურაა 175°C, ხოლო გამონაბოლქვის ტემპერატურა 45°C;დახრილი ბალიშების ნაკრები გამოიყენება მაღალი წნევის და დაბალი წნევის გვერდითი გადაცემათა ღერების საკისრების ორივე ბოლოში, თითოეულს აქვს 5 ბალიშები, ნავთობის შემავალი მილსადენი შეიძლება შევიდეს ზეთში ორი გზით, და თითოეულ საკისრს აქვს ზეთის შესასვლელი ხვრელი. 3 ჯგუფი 15 ზეთის საინექციო საქშენისგან, ზეთის შემავალი საქშენის დიამეტრი არის 1.8 მმ, საკისრისთვის არის 9 ზეთის დაბრუნების ხვრელი და ნორმალურ პირობებში გამოიყენება 5 პორტი და 4 ბლოკი.ეს სამ-ერთში ერთეული იყენებს იძულებითი შეზეთვის მეთოდს საპოხი ზეთის სადგურიდან ცენტრალიზებული ზეთის მიწოდებისთვის.

2. პრობლემები ეკიპაჟთან

2018 წელს, VOC ემისიის მოთხოვნების დაკმაყოფილების მიზნით, მოწყობილობას დაემატა ახალი VOC დანადგარი ჟანგვის რეაქტორის კუდის გაზის დასამუშავებლად და დამუშავებული კუდის გაზი კვლავ შეჰყავდა ექსპანდერში.იმის გამო, რომ ბრომიდის მარილი თავდაპირველ კუდის გაზში იჟანგება მაღალ ტემპერატურაზე, არსებობს ბრომიდის იონები.იმისათვის, რომ არ მოხდეს ბრომიდის იონების კონდენსაცია და გამოყოფა, როდესაც კუდის გაზი გაფართოვდება და მუშაობს ექსპანდერში, ეს გამოიწვევს კოროზიას ექსპანდერს და შემდგომ აღჭურვილობას.ამიტომ აუცილებელია გაფართოების ბლოკის გაზრდა.მაღალი წნევის და დაბალი წნევის მხარის შეყვანის და გამონაბოლქვის ტემპერატურა (იხ. ცხრილი 1).

ცხრილი 1 ექსპანდერის შესასვლელსა და გასასვლელში მოქმედი ტემპერატურის ჩამონათვალი VOC ტრანსფორმაციამდე და შემდეგ

VOC-ის ტრანსფორმაციამდე, დაბალი წნევის ბოლოზე არა-იმპულერის გვერდის ტემპერატურა სტაბილური იყო დაახლოებით 80°C-ზე (საკისრის განგაშის ტემპერატურა აქ არის 110°C, ხოლო მაღალი ტემპერატურა 120°C).მას შემდეგ, რაც VOC-ის ტრანსფორმაცია დაიწყო 2019 წლის 6 იანვარს, ექსპანდერის დაბალი წნევის ბოლოზე მდებარე არაიმპულერის გვერდის ტემპერატურა ნელ-ნელა გაიზარდა და ყველაზე მაღალი ტემპერატურა ახლოს იყო ყველაზე მაღალ მოხსენებულ ტემპერატურასთან, 120°C, მაგრამ ვიბრაციის პარამეტრები მნიშვნელოვნად არ შეცვლილა ამ პერიოდის განმავლობაში (იხ. სურათი 2).

ნახ. 2 ექსპანდერის ნაკადის სიჩქარის დიაგრამა და გვერდითი ლილვის არამძრავი ვიბრაციისა და ტემპერატურის დიაგრამა

1 – დინების ხაზი 2 – უძრავი ბოლო ხაზი 3 – უძრავი ლილვის ვიბრაციის ხაზი

3. მიზეზის ანალიზი და მკურნალობის მეთოდი

ორთქლის ტურბინის საკისრების ტემპერატურის მერყეობის ტენდენციის შემოწმებისა და ანალიზის შემდეგ, და აღმოიფხვრა ინსტრუმენტების ადგილზე ჩვენების, პროცესის რყევების, ორთქლის ტურბინის ჯაგრისის ცვეთა სტატიკური გადაცემის, აღჭურვილობის სიჩქარის რყევების და ნაწილების ხარისხის პრობლემების აღმოფხვრა, ტარების ტემპერატურის რყევების ძირითადი მიზეზები არიან:

3.1 გამაძლიერებლის დაბალი წნევის ბოლოზე არა-იმპულერის გვერდის ტარების ტემპერატურის აწევის მიზეზები

3.1.1 დემონტაჟის ინსპექტირებამ დაადგინა, რომ მანძილი საკისარსა და ლილვს შორის და გადაცემათა კოლოფის კბილების ბადისებრი კლირენსი ნორმალური იყო.გარდა საეჭვო ლაქისა, რომელიც არ არის იმპულსური გვერდითი ტარების ზედაპირზე, ექსპანდერის დაბალი წნევის ბოლოზე (იხ. სურათი 3), სხვა საკისრებში არ იქნა ნაპოვნი რაიმე დარღვევები.

ნახაზი 3 არაამძრავი ბოლო საკისრის და ექსპანდერის კინემატიკური წყვილის ფიზიკური სურათი

3.1.2 იმის გამო, რომ საპოხი ზეთი ერთ წელზე ნაკლები ხნის განმავლობაში შეიცვალა, ზეთის ხარისხმა გაიარა ტესტი ტარების წინ.ეჭვების აღმოსაფხვრელად კომპანიამ საპოხი ზეთი პროფესიონალურ კომპანიას გაუგზავნა ტესტირებისა და ანალიზისთვის.პროფესიული კომპანია ადასტურებს, რომ ტარების ზედაპირზე დამაგრება არის ადრეული ლაქი, MPC (ლაქის მიდრეკილების ინდექსი) (იხ. სურათი 4).

სურათი 4 ნავთობის მონიტორინგის ტექნოლოგიის ანალიზის ანგარიში, რომელიც გაცემულია ნავთობის მონიტორინგის პროფესიული ტექნოლოგიით

3.1.3 ექსპანდერში გამოყენებული საპოხი ზეთი არის Shell Turbo No. 46 ტურბინის ზეთი (მინერალური ზეთი).როდესაც მინერალური ზეთი მაღალ ტემპერატურაზეა, საპოხი ზეთი იჟანგება და ჟანგვის პროდუქტები გროვდება საყრდენი ბუჩქის ზედაპირზე და ქმნის ლაქს.მინერალური საპოხი ზეთი ძირითადად შედგება ნახშირწყალბადის ნივთიერებებისგან, რომლებიც შედარებით სტაბილურია ოთახის ტემპერატურაზე და დაბალ ტემპერატურაზე.თუმცა, თუ ნახშირწყალბადის ზოგიერთი (თუნდაც ძალიან მცირე რაოდენობა) მოლეკულა განიცდის ჟანგვის რეაქციებს მაღალ ტემპერატურაზე, სხვა ნახშირწყალბადის მოლეკულები ასევე განიცდიან ჯაჭვურ რეაქციებს, რაც ნახშირწყალბადის ჯაჭვური რეაქციების მახასიათებელია.

3.1.4 აღჭურვილობის ტექნიკოსებმა ჩაატარეს გამოკვლევები აღჭურვილობის კორპუსის საყრდენის, შესასვლელი და გამოსასვლელი მილსადენების ცივი სტრესის, ზეთის სისტემის გაჟონვის გამოვლენისა და ტემპერატურის ზონდის მთლიანობის შესახებ.და შეცვალა საკისრების ნაკრები ექსპანდერის დაბალი წნევის მხარის არაამძრავი ბოლოზე, მაგრამ ერთი თვის ტარების შემდეგ, ტემპერატურამ მაინც მიაღწია 110 ℃, შემდეგ კი იყო ვიბრაციისა და ტემპერატურის დიდი რყევები.რამდენიმე კორექტირება განხორციელდა, რათა მიახლოებულიყო წინასწარ მოწყობის პირობებთან, მაგრამ თითქმის ყოველგვარი ეფექტის გარეშე (იხ. სურათი 5).

დიაგრამა 5 დაკავშირებული ინდიკატორების ტენდენციური სქემა 13 თებერვლიდან 29 მარტის ჩათვლით

MAN Turbo მწარმოებელი, ექსპანდერის ამჟამინდელი სამუშაო პირობებში, თუ შემომავალი ჰაერის მოცულობა სტაბილურია 120 ტ/სთ-ზე, გამომავალი სიმძლავრეა 8000 კვტ, რაც შედარებით ახლოსაა ორიგინალური დიზაინის გამომავალი სიმძლავრესთან ნორმალურ სამუშაო პირობებში 7990 კვტ.როდესაც ჰაერის მოცულობა არის 1 30 ტ/სთ, გამომავალი სიმძლავრეა 8680 კვტ;თუ შემომავალი ჰაერის მოცულობა არის 1 46 ტ/სთ, გამომავალი სიმძლავრეა 9660 კვტ.ვინაიდან დაბალი წნევის მხარის მიერ შესრულებული სამუშაო შეადგენს ექსპანდერის ორ მესამედს, ექსპანდერის დაბალი წნევის მხარე შეიძლება გადატვირთული იყოს.როდესაც ტემპერატურა აღემატება 110 °C-ს, ვიბრაციის მნიშვნელობა მკვეთრად იცვლება, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ ახლად წარმოქმნილი ლაქი ლილვის ზედაპირზე და საყრდენი ბუჩქის ზედაპირზე ნაკაწრია (იხ. სურათი 6).

სურათი 6 გაფართოების ერთეულის სიმძლავრის ბალანსის ცხრილი

3.2არსებული პრობლემების მექანიზმის ანალიზი

3.2.1 როგორც ნაჩვენებია 7-ზე, ჩანს, რომ ჩართული კუთხე კრამიტის ბლოკის საყრდენი წერტილის მცირე ვიბრაციის მიმართულებასა და კოორდინატულ სისტემაში ჰორიზონტალურ კოორდინატთა ხაზს შორის არის β, კრამიტის ბლოკის რხევის კუთხე არის φ. და დახრილი ბალიშის საყრდენი სისტემა შედგება 5 ფილისგან, როდესაც ფილა როდესაც ბალიშს ექვემდებარება ზეთის ფირის წნევა, ვინაიდან საფენის საყრდენი არ არის აბსოლუტური ხისტი სხეული, საფენის საყრდენი ადგილის პოზიცია შეკუმშვის დეფორმაციის შემდეგ იქნება წარმოქმნის მცირე გადაადგილებას გეომეტრიული წინასწარი დატვირთვის მიმართულების გასწვრივ საყრდენი წერტილის სიხისტის გამო, რითაც იცვლება ტარების კლირენსი და ზეთის ფირის სისქე [1.^] .

ნახ.7 დახრილი ბალიშის ტარების ერთი ბალიშის საკოორდინაციო სისტემა

3.2.2 სურათი 1-დან ჩანს, რომ როტორი არის კონსოლური სხივის სტრუქტურა, ხოლო იმპულსი არის სამუშაოს მთავარი კომპონენტი.ვინაიდან იმპერატორის მხარე არის მამოძრავებელი მხარე, როდესაც გაზი ფართოვდება სამუშაოს შესასრულებლად, იმპულს მხარეს მბრუნავი ლილვი იდეალურ მდგომარეობაშია ტარების ბუჩქში გაზის დემპინგის ეფექტის გამო და ზეთის უფსკრული რჩება ნორმალური.მსხვილ და პატარა გადაცემათა კოლოფს შორის ბრუნვის შერწყმისა და გადაცემის პროცესში, ამით, როგორც საყრდენი წერტილით, გვერდითი ლილვის რადიალური თავისუფალი მოძრაობა შეიზღუდება გადატვირთვის პირობებში და მისი საპოხი ფირის წნევა სხვაზე მაღალია. საკისრები, რაც ამ ადგილს ატენიანებს ფირის სიმტკიცე იზრდება, ზეთის ფირის განახლების სიჩქარე მცირდება და ხახუნის სითბო იზრდება, რის შედეგადაც ხდება ლაქი.

3.2.3 ზეთში ლაქი ძირითადად იწარმოება სამი ფორმით: ზეთის დაჟანგვა, ზეთის „მიკროწვა“ და ადგილობრივი მაღალი ტემპერატურის გამონადენი.ლაქი უნდა იყოს გამოწვეული ზეთის "მიკრო წვით".მექანიზმი ასეთია: ჰაერის გარკვეული რაოდენობა (ზოგადად 8%-ზე ნაკლები) გაიხსნება საპოხი ზეთში.როდესაც ხსნადობის ზღვარს გადააჭარბებს, ზეთში შემომავალი ჰაერი იარსებებს ზეთში შეკიდული ბუშტების სახით.საკისარში შესვლის შემდეგ, მაღალი წნევა იწვევს ამ ბუშტებს სწრაფ ადიაბატურ შეკუმშვას, ხოლო სითხის ტემპერატურა სწრაფად იმატებს ზეთის ადიაბატურ „მიკრო წვას“, რის შედეგადაც წარმოიქმნება უკიდურესად მცირე ზომის უხსნადი.ეს უხსნადი პოლარულია და მიდრეკილია ლითონის ზედაპირებზე ლაქების შესაქმნელად.რაც უფრო დიდია წნევა, მით უფრო დაბალია უხსნადი ნივთიერების ხსნადობა და მით უფრო ადვილია მისი დალექვა და ლაქის წარმოქმნა.

3.2.4 ლაქის წარმოქმნისას ზეთის ფირის სისქე არათავისუფალ მდგომარეობაში იკავებს ლაქს და ამავდროულად მცირდება ზეთის ფირის განახლების სიჩქარე და ტემპერატურა თანდათან მატულობს, რაც იზრდება. ხახუნი საკისრის ბუჩქის ზედაპირსა და ლილვს შორის, და დეპონირებული ლაქი იწვევს სითბოს ცუდ გაფრქვევას და ზეთის ტემპერატურის მატებას იწვევს საკისრის ბუჩქის მაღალ ტემპერატურას.ბოლოს ჟურნალი ერევა ლაქს, რაც გამოიხატება ლილვის ვიბრაციის მძაფრი რყევებით.

3.2.5 მიუხედავად იმისა, რომ ექსპანდერის ზეთის MPC მნიშვნელობა არ არის მაღალი, როდესაც საპოხი ზეთის სისტემაში არის ლაქი, ზეთში ლაქის ნაწილაკების დაშლა და დალექვა შეზღუდულია საპოხი ზეთის დაშლის შეზღუდული შესაძლებლობის გამო. ლაქის ნაწილაკები.ეს არის დინამიური ბალანსის სისტემა.როდესაც ის მიაღწევს გაჯერებულ მდგომარეობას, ლაქი ჩამოკიდებული იქნება საკისრზე ან საყრდენ ბალიშზე, რაც იწვევს ტარების ბალიშის ტემპერატურის მერყეობას, რაც წარმოადგენს ძირითად ფარულ საფრთხეს, რომელიც გავლენას ახდენს უსაფრთხო მუშაობაზე.მაგრამ იმის გამო, რომ ის ეკვრის საყრდენ ბალიშს, ეს არის ტარების ბალიშის ტემპერატურის აწევის ერთ-ერთი მიზეზი.

4 ზომები და კონტრზომები

საკისრზე ლაქის დაგროვების მოცილებამ შეიძლება უზრუნველყოს, რომ დანაყოფის საკისარი მუშაობს კონტროლირებად ტემპერატურაზე.ლაქის მოსაშორებელი აღჭურვილობის მრავალ მწარმოებელთან კვლევისა და კომუნიკაციის შედეგად, ჩვენ ავირჩიეთ Kunshan Winsonda, რომელსაც აქვს კარგი გამოყენების ეფექტი და ბაზარზე რეპუტაცია, WVD-II ელექტროსტატიკური ადსორბციის + ფისოვანი ადსორბციის დასამზადებლად, რომელიც არის ლაქის მოსაშორებელი რთული მოწყობილობა საღებავის მოსაშორებლად.მემბრანა.

WVD-II სერიის ზეთის გამწმენდები ეფექტურად აერთიანებს ელექტროსტატიკური ადსორბციული გამწმენდის ტექნოლოგიას და იონური გაცვლის ტექნოლოგიას, ხსნის გახსნილ ლაქს ფისოვანი ადსორბციით და ხსნის დალექილ ლაქს ელექტროსტატიკური ადსორბციით.ამ ტექნოლოგიას შეუძლია შეამციროს ლამის შემცველობა მოკლე დროში. რამდენიმე დღეში, ორიგინალური საპოხი სისტემა, რომელიც შეიცავს დიდი რაოდენობით ტალახს/ლაქს, შეიძლება აღდგეს საუკეთესო ოპერაციულ მდგომარეობაში და ნელი აწევის პრობლემა ლაქით გამოწვეული ბიძგების ტარების ტემპერატურა შეიძლება გადაიჭრას.მას შეუძლია ეფექტურად ამოიღოს და თავიდან აიცილოს ორთქლის ტურბინის ნორმალური მუშაობის დროს წარმოქმნილი ხსნადი და არახსნადი ნავთობის შლამი.

მისი ძირითადი პრინციპები შემდეგია:

4.1 იონგაცვლის ფისი გახსნილი ლაქის მოსაშორებლად

იონგაცვლის ფისი ძირითადად შედგება ორი ნაწილისგან: პოლიმერული ჩონჩხი და იონგაცვლის ჯგუფი.ადსორბციის პრინციპი ნაჩვენებია სურათზე 8,

სურათი 8 იონური ურთიერთქმედების ფისოვანი ადსორბციის პრინციპი

გაცვლითი ჯგუფი იყოფა ფიქსირებულ და მოძრავ ნაწილად.ფიქსირებული ნაწილი შეკრულია პოლიმერულ მატრიცაზე და თავისუფლად ვერ მოძრაობს და ხდება ფიქსირებული იონი;მოძრავი ნაწილი და ფიქსირებული ნაწილი გაერთიანებულია იონური ბმებით და ხდება გაცვლადი იონი.ფიქსირებულ და მობილურ იონებს აქვთ შესაბამისად საპირისპირო მუხტები.ტარების ბუჩქთან, მობილური ნაწილი იშლება თავისუფლად მოძრავ იონებად, რომლებიც ცვლის სხვა დეგრადაციის პროდუქტებს იგივე მუხტით, ისე რომ ისინი გაერთიანდებიან ფიქსირებულ იონებთან და მყარად შეიწოვება გაცვლის ბაზაზე.ჯგუფზე მას აშორებს ზეთი, გახსნილი ლაქი ამოღებულია იონგაცვლის ფისის ადსორბციით.

4.2 ელექტროსტატიკური ადსორბციის ტექნოლოგია შეჩერებული ლაქის მოსაშორებლად

ელექტროსტატიკური ადსორბციის ტექნოლოგია ძირითადად იყენებს მაღალი ძაბვის გენერატორს მაღალი ძაბვის ელექტროსტატიკური ველის შესაქმნელად ზეთში დაბინძურებული ნაწილაკების პოლარიზაციის მიზნით, რათა აჩვენოს შესაბამისად დადებითი და უარყოფითი მუხტები.ნეიტრალური ნაწილაკები იკუმშება და მოძრაობს დამუხტული ნაწილაკებით, ბოლოს კი ყველა ნაწილაკი შეიწოვება და მიმაგრებულია კოლექტორზე (იხ. სურათი 9).

სურათი 8 ელექტროსტატიკური ადსორბციის ტექნოლოგიის პრინციპი

ზეთის ელექტროსტატიკური გაწმენდის ტექნოლოგიას შეუძლია ამოიღოს ყველა უხსნადი დამაბინძურებლები, მათ შორის ნაწილაკების მინარევები და შეჩერებული ლაქი, რომელიც წარმოიქმნება ზეთის დეგრადაციის შედეგად.თუმცა, ტრადიციული ფილტრის ელემენტებს შეუძლიათ მხოლოდ დიდი ნაწილაკების ამოღება შესაბამისი სიზუსტით და ძნელია ქვემიკრონის ამოღება. დონის შეკიდული ლაქი.

ამ სისტემას შეუძლია მთლიანად გადაჭრას საყრდენი ბალიშზე დალექილი და დეპონირებული ლაქი, რითაც მთლიანად აგვარებს ლაქით გამოწვეული ტემპერატურისა და ვიბრაციის ცვლილებების გავლენას, ისე, რომ ერთეულს შეუძლია სტაბილურად იმუშაოს დიდი ხნის განმავლობაში.

5 დასკვნა

WSD WVD-II ლაქის მოსაშორებელი დანადგარი ამოქმედდა, ორწლიანი მუშაობის დაკვირვებით, ტარების ტემპერატურა ყოველთვის შენარჩუნებული იყო დაახლოებით 90°C-ზე და დანადგარი რჩებოდა ნორმალურ მუშაობაში.ნაპოვნია ლაქის ფილმი (იხ. სურათი 10).

საკისრის დაშლის ფიზიკური სურათი ლაქის მოცილების დაყენების შემდეგ

აღჭურვილობა

მითითებები:

[1] Liu Siyong, Xiao Zhonghui, Yan Zhiyong და Chen Zhujie.ციფრული სიმულაცია და ექსპერიმენტული კვლევა საყრდენი ელასტიური და ამორტიზაციის დახრილი საკისრების დინამიური მახასიათებლების შესახებ [J].ჩინური ჟურნალი მექანიკური ინჟინერიის, ოქტომბერი 2014, 50 (19): 88.