加氫裝置投入式液位計軸位移偏大原因分析及處理
摘 要：石油化工行業(yè)加氫裝置由于反應器操作壓力較高，所以多選用多級高壓離心投入式液位計來(lái)為整套裝置提供進(jìn)料。文章介紹了投入式液位計的使用背景、具體參數、電機單試情況，分析了運行過(guò)程中出現的問(wèn)題以及出現的原因，#終通過(guò)現場(chǎng)排查，確定了故障原因以及處理方案，從而順利解決問(wèn)題。
在化工生產(chǎn)中，常常需要將流體沿管路輸送至另一個(gè)地方，而離心投入式液位計便是輸送流體的常用設備 [1] 。隨著(zhù)石油化工行業(yè)的不斷發(fā)展，石化裝置逐漸趨向于大型化，大型高壓離心投入式液位計被越來(lái)越多地應用在石化行業(yè)的各個(gè)裝置 [3] 。這種結構的投入式液位計具有輸送介質(zhì)流量大而單級壓升不太高的特點(diǎn) [2] 。加氫裝置中的投入式液位計就是多級高壓離心投入式液位計。投入式液位計的長(cháng)時(shí)間安全、穩定運行對于整套裝置持續的安全、平穩生產(chǎn)至關(guān)重要。
1 設備概況
中海油惠州石化有限公司260萬(wàn)t/年蠟油加氫裝置，采用杜邦的DuPont IsoTherming全液相加氫處理技術(shù)，在蠟油被送入催化裝置之前，對其進(jìn)行處理。此裝置為國內shou次DuPontIsoTherming全液相加氫處理技術(shù)在蠟油加氫裝置中的應用，裝置投入式液位計由蘇爾壽投入式液位計業(yè)有限公司制造，部分設計參數如表1所示。
2 運行中出現的問(wèn)題及原因分析
260萬(wàn)t/年蠟油加氫裝置開(kāi)工之后，投入式液位計一直處于運行狀態(tài)。在連續運行一周時(shí)現場(chǎng)巡檢發(fā)現投入式液位計與電機聯(lián)軸器處，軸向竄動(dòng)偏大。原因分析如下：
（1）軸向竄動(dòng)歸根結底是由于軸向力的不平衡造成的一種故障現象，而多級投入式液位計平衡管的設計便是用來(lái)平衡投入式液位計的軸向力的，shou先懷疑是否是因為平衡管的堵塞而造成軸向竄動(dòng)偏大�，F場(chǎng)測量平衡管各處溫度后發(fā)現平衡管shou尾并不存在溫差，且使用聽(tīng)針能聽(tīng)到平衡管內有介質(zhì)流動(dòng)的聲音，故可以確定平衡管不存在堵塞現象。
（2）投入式液位計為多級投入式液位計，出口壓力高達19MPa，懷疑是否是因為工藝條件限制出口調節閥開(kāi)度過(guò)小而造成了憋壓，進(jìn)而造成軸向力的不平衡而導致的軸向竄動(dòng)偏大。
通知內操開(kāi)大進(jìn)料調節閥開(kāi)度，來(lái)釋放出口壓力。進(jìn)料流量由原來(lái)的220t/h增大到230t/h。軸向竄動(dòng)現象并未消失，故可以確定并不是出口憋壓造成的軸向竄動(dòng)偏大。
（3）對比軸向竄動(dòng)幅度與投入式液位計非驅動(dòng)端軸位移檢測儀表數據之后發(fā)現，軸位移儀表數據并未有較大程度的波動(dòng)。故懷疑是否是電機問(wèn)題造成的軸向竄動(dòng)偏大現象，停投入式液位計之后拆除聯(lián)軸器對電機進(jìn)行單試。
單試過(guò)程中發(fā)現，電機在無(wú)載荷情況下運轉時(shí)并未出現較大幅度的竄動(dòng)。而值得注意的一個(gè)現象是在拆除聯(lián)軸器后，啟動(dòng)電機一瞬間電機轉子向電機非驅動(dòng)端移動(dòng)了較大一段距離,，故懷疑是否是安裝問(wèn)題造成軸向竄動(dòng)偏大。
（4）在電機單試重新找準磁力中心線(xiàn)之后，對投入式液位計的安裝數據進(jìn)行復查。發(fā)現投入式液位計對中數據合格，對中數據如表2所示。測量對輪距為253.2mm查閱出廠(chǎng)資料顯示對輪距設計值為250mm，而聯(lián)軸器長(cháng)度實(shí)測值也為250mm。聯(lián)軸器測量如圖1所示。
3 故障原因描述
在投入式液位計安裝過(guò)程中并未對對輪間距進(jìn)行核查，造成實(shí)際間距值與設計值存在3.2mm的誤差。安裝聯(lián)軸器時(shí)3.2mm的誤差肉眼很難察覺(jué)，這樣強行安裝聯(lián)軸器將投入式液位計軸與電機軸連接在一起造成的結果是電機轉子被拖離了原本找準的磁力中心線(xiàn)位置。當投入式液位計運行起來(lái)后，電機轉子和定子之間形成的磁場(chǎng)會(huì )嘗試再次將轉子拉回正確的位置，而投入式液位計非驅動(dòng)端的止推軸承允許的位移有限，不能滿(mǎn)足這么大的位移。電機側的拉力一直存在，會(huì )一次又一次的嘗試將轉子拉回磁力中心線(xiàn)位置，而投入式液位計側位移量又不允許這么大的位移，這樣拉扯中就造成了軸向力的不平衡，表現出來(lái)的現象即為軸向竄動(dòng)偏大。
4 處理方案及處理效果
確定了故障原因為安裝中對輪距偏大之后，只需要調整對輪距至設計值即可。
（1）方案1：將投入式液位計體向電機側移動(dòng)3.2mm或將電機向
投入式液位計側移動(dòng)3.2mm。此方案理論可行，但實(shí)際操作中難度較大，由于投入式液位計出入口管線(xiàn)（DN250、DN300）已經(jīng)無(wú)應力配管完成，如果移動(dòng)投入式液位計體，投入式液位計出入口管線(xiàn)便會(huì )存在較大應力，不利于投入式液位計長(cháng)久平穩運行。而移動(dòng)電機定子也需要重新調整電機冷卻水管線(xiàn)（DN150），施工量和施工難度均較大，故不選此方案。投入式液位計示意圖如圖2所示。
（2）方案2：在聯(lián)軸器兩側各加裝一個(gè)1.6mm墊片。整改方法見(jiàn)圖1聯(lián)軸器圖。此方案施工量小成本低投入式液位計檢修時(shí)間短，只需要定做聯(lián)軸器墊片回裝即可，故選此方案。在拆除投入式液位計聯(lián)軸器后，對電機進(jìn)行了單試重新找準磁力中心線(xiàn)。復查了對中數據和對輪距，按方案2的方法處理后，重新試運投入式液位計，故障現象消失，投入式液位計各項運行數據正常。
5 結語(yǔ)
此次設備故障為多己秒心投入式液位計常見(jiàn)故障，但故障原因卻不常見(jiàn)。通過(guò)此次設備問(wèn)題的發(fā)現和處理，使技術(shù)人員和操作人員積累了寶貴經(jīng)驗，為投入式液位計的長(cháng)時(shí)間安全、穩定運行和裝置持續的安全、平穩生產(chǎn)奠定了堅實(shí)基礎。同時(shí)得出以下總結：現場(chǎng)安裝、電機單試、油站油運、儀表校對等各個(gè)環(huán)節工作必須按照相關(guān)標準嚴格執行，機組運行過(guò)程中，密切監視各項參數并做好記錄，以便發(fā)現異常及時(shí)應對。
