7800m3／h空分设备膨胀机及管道进油原因分析和处理

7800m3/h空分装置膨胀机及管道进油原因分析和处理王同（无锡高新气体有限公司，江苏省无锡市新区华山路1号214028）摘要：介绍无锡高新7800m3/h空分装置膨胀机及管道进油的事故经过，事故原因分析和采取的处理措施。关键词：膨胀机；碳环密封；润滑油Causeanalysisandtreatmentofoilintrusionattheexpanderandpipelinesofa7800m3/hASUWangTong(WuxiHi-TechGasesCo.,Ltd.,1#Huashanroad,newdistrict,Wuxi,214028,Jiangsu,P.R.China)Abstract:Oneoilintrusionaccidentintheexpanderandpipelinesofa7800m3/hASUisintroduced.Thecauseandtreatmentmeasuresarealsopresented.Keywords:Expander;Carbonringseal;Lubeoil无锡高新气体公司空分装置的低温流程所需冷量是由两台带制动增压ETB190/190MS型的透平膨胀机组（D20/D21）提供。2009年8月，在空分停车检修后重新开车过程中发生一起膨胀机D20机体及相连管道进油事故。下面就具体介绍这次事故的经过、原因分析以及处理措施。1、事故经过2009年8月31号，04：00在进行加温吹扫过程中测量D20露点时发现检测口有大量油雾喷出。随即停止加温吹扫过程，并停下D20/21油泵。检查D20密封气压力正常，压力值为0.20Mpa。经过多次检查和确认后，决定拆卸D20进行检查。在将D20转子组件整体抽出时，发现其出口管线已被润滑油污染。其中出口金属波纹软管部位积油较多，软管后面下游管道积油相对较少。检查膨胀端叶轮时，发现叶轮表面（包括背面）也已经被润滑油污染。IGV喷嘴处也有油滴存在。拆开D20入口短管，检查过滤网，发现过滤网堵塞达百分之八十左右，其后也有很多润滑油残留。从入口管道往紧急切断阀上看，发现阀头和阀座四周也都有较多润滑油。2、事故原因分析鉴于事故发生前后密封气压力正常，于是基本上可以排除由于密封气压力低导致润滑油从密封气系统窜入工艺系统的可能性。检查D20上游工艺管道，未发现有油脂存在的迹象。据了解2005年1月ASU装置曾进行过大加温吹扫，但当时也未发现在D20露点检测口有油脂存在的现象。因此可以初步判定此次进油故障是由D20机体本身漏油引起的。拆开膨胀端碳环密封后，发现其后面的垫片下面部分（约占垫片的三分之一面积）有被油浸湿的痕迹（见图1）。检查拆卸下来的碳环密封，其内表面平整光滑，没有过度磨损的迹象。使用紫外灯对碳环密封检查时，在其内表面未发现明显的油脂。但肉眼检查时，发现上面隐隐约约有流体通过的痕迹（见图2）。图1碳环密封后面垫片图2碳环密封将以前更换下来的旧碳环密封内表面涂上润滑油，浸润十几分钟后用洁净的干燥氮气吹干。人为制造一个润滑油流过碳环密封内表面的过程，然后与设备上的碳环密封内表面做对比。通过对比可以观察到润滑油留下的痕迹颜色与设备上的碳环内表面痕迹非常相似，因此可以基本确定润滑油正是通过此路径进入到工艺系统中的。综合上述各点考虑，基本上可以确定此次机体及管道进油原因是：碳环密封后面的密封垫片安装时未被充分压紧，润滑油逐步渗入到中间缝隙中，在开停机时由于系统压力基本为零，因此润滑油可以通过碳环密封内表面流入到系统中（见图3）。此处垫片未被完全压紧漏油通道图3膨胀机漏油路径示意图3、处理措施（1）对膨胀机D20进行检修：更换膨胀端气封和增压端轴承（考虑到该设备多年未作检修处理）；更换各易损件如垫片等；膨胀机各部件清洁并脱脂并组装；膨胀端蜗壳内表面清洁脱脂；膨胀机转子组件整体回装。（2）从膨胀节后割开D20出口管道，取出膨胀节和出口短节，进行清洁脱脂。脱脂后，焊接出口膨胀节处的切割口，并对焊缝无损探伤。（3）清洗脱脂D20进出口管道和阀门，用紫外灯检查各处有无油脂残留，直到管道内洁净无油脂。4、效果与体会检修结束后即交给工艺进行加温吹扫，在吹扫整个过程在露点检测口没有发现油脂。截至目前空分装置投入运行已达70多天，各项指标均正常。可以讲这次检修取得了预期的效果，成功解决了膨胀机D20漏油故障。同时这起故障也给我们很大的启发和教训：检修空分设备时，任何一个细节方面的疏忽都有可能造成严重的设备损坏及人员伤亡事故；因此检修过程中每个环节都必须做到非常认真细致。参考文献[1]毛绍融，朱朔元，周智勇.现代空分设备技术与操作原理【M】.杭州：杭州出版社，2005.[2]汤学忠，顾福民.新编制氧工问答【M】.北京：冶金工业出版社，2003.