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釜式反應(yīng)釜攪拌器故障分析與改造

03-17

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1944

1 基本情況介紹

1.1 攪拌器基本情況簡介聚乙烯車間原在線臺攪拌器由于2008 年2 月21 日大停電后,雖然我們按照事故預(yù)案進(jìn)行了緊急處理,但因為各種原料及公用工程全停,造成攪拌器降溫過快,軸和軸套無法冷卻,所有控制因大停電而處于失控狀態(tài),造成反應(yīng)釜攪拌器密封內(nèi)反串樹脂損壞,攪拌器抱死,從而更換了進(jìn)口原產(chǎn)新攪拌器。當(dāng)時新攪拌器安裝完畢后,由于外商供給的攪拌器密封軸承總成間隙太小,導(dǎo)致軸承過熱,電流超高,不能正常運行。2008 年3 月14 日,與公司機(jī)動處及廠機(jī)動部協(xié)商解決方案,對攪拌器軸承進(jìn)行拆檢,把軸承間隙增大了0.05 mm,復(fù)位試運,軸承溫度70 ℃,在正常范圍內(nèi),電流85 AMPS,在正常范圍內(nèi)。

1.2 運行參數(shù)
聚乙烯車間反應(yīng)釜攪拌器,由加拿大PROCHEN MIXING 公司制造,1989 年出廠,1991年安裝使用。攪拌器功率為75 kW, 轉(zhuǎn)速229 r/min ,葉輪直徑635 mm,軸長3 228.2 mm。密封采用迷宮密封,密封油型號:H-25,工作壓力:22 MPa,工作溫度:65~70 ℃;潤滑油工作壓力7 kPa,工作溫度60~65 ℃;調(diào)溫水系統(tǒng)工作壓力686 kPa,軸溫28~30 ℃,軸套溫度:30~32 ℃[1]。

1.3 工作原理
攪拌器作用是使反應(yīng)釜內(nèi)物料和催化劑充分混合均勻,穩(wěn)定聚合反應(yīng)。攪拌器密封由軸、軸承組、密封體和聯(lián)軸節(jié)四大部分組成。此系統(tǒng)配有密封油系統(tǒng)、潤滑油系統(tǒng)和調(diào)溫水系統(tǒng)三大輔助系統(tǒng),密封油系統(tǒng)和調(diào)溫水系統(tǒng)最關(guān)鍵,潤滑油系統(tǒng)對上部軸承起潤滑冷卻等作用。聚乙烯攪拌器密封管路結(jié)構(gòu)(見圖1)。攪拌器電機(jī)1 500 r/min,經(jīng)過齒輪箱減速后帶動攪拌軸旋轉(zhuǎn),攪拌軸轉(zhuǎn)速229 r/min,攪拌軸通過聯(lián)軸器帶動攪拌槳轉(zhuǎn)動,攪拌軸與反應(yīng)釜之間為金屬間隙密封,整個密封腔即軸套與攪拌軸的間隙,總長度為500 mm, 下部間隙為0.03~0.05 mm,上部間隙為0.05~0.08 mm, 軸與軸套吻合部分有反向螺紋,密封油由軸套下部1/5處進(jìn)入密封腔[2],密封油操作壓力比反應(yīng)釜壓力至少高出4 MPa,部分密封油在壓差的作用下持續(xù)進(jìn)入反應(yīng)釜內(nèi),對起密封作用,其他密封油向上逐漸泄壓流出返回密封油箱,密封油起:潤滑、密封、冷卻、沖洗等作用,密封腔的間隙靠軸和軸套的熱脹冷縮來調(diào)節(jié),所以在軸和軸套中各通入冷卻水,設(shè)計軸溫28~30 ℃,軸套溫度:30~32 ℃,溫差3~5 ℃[3],而軸套材質(zhì)極為特殊,受溫度影響變化很大,為外商專利,其中青銅含量約90%,其它為多種元素,國內(nèi)分析不出來。

2 原因分析
2.1 原因分析一第一次攪拌器抱死是由于2008年2月21日大停電,造成公用工程在瞬間全部停掉,水、汽、風(fēng)沒有流量,裝置停車,攪拌器密封系統(tǒng)由于密封油壓力過低、軸和軸套無法冷卻,造成反應(yīng)釜密封反串樹脂,在恢復(fù)運行時,積聚在密封內(nèi)的樹脂結(jié)塊,旋轉(zhuǎn)時損壞了密封面,最終導(dǎo)致攪拌器抱死。
2.2 原因分析二
第二次攪拌器抱死是由于外商供給的新攪拌器密封止推軸承徑向間隙偏?。?.03 mm),導(dǎo)致軸承過熱,電流偏高,無法正常運行。攪拌器運行數(shù)據(jù)(見表1)。

3 改進(jìn)措施
根據(jù)攪拌器抱死的原因,有針對性地從攪拌器潤滑油、直推軸承間隙、攪拌器調(diào)溫水流量等三個方面進(jìn)行了革新改造。
3.1 改造潤滑油回路將潤滑油回油管線由∮1/2"管改為∮3/4"管,并改變管線走向,減少彎曲部分;加大潤滑油量一倍,油溫度由45 ℃降至30 ℃,接三股工廠風(fēng)冷卻,軸承溫度降至80~90 ℃,表面溫度降至75 ℃,溫度和電流仍有波動變化現(xiàn)象,電流在90~96 A 之間,軸承仍需進(jìn)一步磨合。
3.2 調(diào)整定位軸承的止推間隙潤滑油管路改造后,電流仍高,對軸承進(jìn)行了拆檢。經(jīng)測量止推軸承徑向間隙0.03 mm, 偏小,立即更換新軸承蓋,并把軸承間隙增大0.05 mm 到0.08 mm,復(fù)位后四環(huán)狀態(tài)下運行,軸承溫度80 ℃以上,仍然偏高但明顯好轉(zhuǎn),電流逐漸穩(wěn)定在85AMPS,在正常范圍內(nèi),基本可以穩(wěn)定運行。處理前后對比見表1。
3.3 改造潤滑油回路調(diào)溫水水管由正扣安裝改為反扣安裝,且在壓蓋上方加固定裝置,使水管直達(dá)攪拌器底部。軸部水溫控制在27.5 ℃,軸套水溫控制在32.5 ℃,增大了軸與軸套之間的溫差:5 ℃,進(jìn)而增大了密封腔的間隙(見圖2)。

4 結(jié)束語
(1)我國煉油廠副產(chǎn)豐富的C4 資源[22],利用烷基化技術(shù)生產(chǎn)高辛烷值的異辛烷,能夠提高汽油的品質(zhì),保護(hù)社會環(huán)境,提高經(jīng)濟(jì)效益。
(2)與直接烷基化技術(shù)相比,間接烷基化生產(chǎn)烷基化油更加靈活。它對原料中異丁烷和烯烴的比例沒有嚴(yán)格的要求,且現(xiàn)有的催化疊合裝置及MTBE 裝置均能改造成間接烷基化工藝裝置。
(3)近年來,固體酸烷基化技術(shù)發(fā)展很快,但是大都處在研究開發(fā)階段,大型工業(yè)化的應(yīng)用尚未開展。解決固體酸催化劑的失活和再生等問題將是實現(xiàn)固體酸烷基化技術(shù)工業(yè)化的瓶頸。
(4)面對日益嚴(yán)苛的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和汽油質(zhì)量升級的迫切要求,我國烷基化裝置產(chǎn)能應(yīng)快速增加,來彌補未來烷基化汽油供給不足。
(5)未來烷基化技術(shù)發(fā)展,要緊緊圍繞安全、清潔生產(chǎn)高辛烷值烷基化產(chǎn)品這個主題展開。
參考文獻(xiàn):
[1] 倪蓓. 我國第五階段車用汽柴油標(biāo)準(zhǔn)解讀[J]. 標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在時,2014(3):
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[2] 李濤. 提高汽油辛烷值的新途徑[J]. 精細(xì)石油化工進(jìn)展,2002, 3(7):
18-23.
[3] 王迪,張久順. 調(diào)和汽油的蒸發(fā)性能及其改善方法探討[J]. 化工
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2012,19(2):66-70.
[5] 邢愛華,張新鋒,索婭,等. 碳四烴類資源綜合利用現(xiàn)狀及展望
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