压缩与制冷系统的操作与管理

压缩与制冷系统的操作与管理
1.压缩机开车 (1)
1.1油洗 (1)
1.2油路试联锁 (1)
1.3超高压蒸汽管网吹扫 (1)
1.4单机试车 (2)
1.5压缩机试车与开车。

(3)
2.压缩机正常运行 (4)
2.1蒸汽透平和压缩机及其辅助系统 (4)
2.2裂解气压缩工艺与控制及系统 (5)
2.3乙烯-丙烯复迭制冷工艺与控制系统 (5)
2.4机体排液 (7)
2.5防喘振操作 (7)
2.6 油路系统的操作 (7)
2.7加强联锁管理 (8)
2.8真空度下降及其处理 (9)
2.9强化三机的管理 (9)
3.压缩机停车 (10)
3.1制冷机正常停车 (10)
3.2裂解气压缩机正常停车 (10)
3.3全面紧急停车 (11)
3.4局部紧急停车 (11)
压缩与制冷系统主要包括裂解气压缩、酸性气体脱除和乙烯丙烯复制冷等四部分。

压缩系统的作用是将急冷系统来的裂解气进行加压，为分离系统提供合格的裂解气。

复制冷系统的作用是为分离系统提供不同等级的致冷剂。

整个系统是乙烯装置的心脏，对生产过程具有决定性作用。

由于压缩与制冷系统在乙烯装置所处的地位和其本身固有的特点，要求操作人员不仅熟悉流程、清楚概念、操作熟练、保证正常操作的准确无误，还要做到在异常情况下反应机敏，处理得当及时，反应迟钝、处理失误都可能导致压缩机系统波动，甚至全装置停车，因此加强三机的操作与管理尤为重要。

1.压缩机开车
1.1油洗
油路系统的设备和配管经过大修后，会有灰尘和金属杂质进入系统。

灰尘和杂质可能掉入密封箱和轴承箱内，如将油路系统直接启用，这些杂质带入压缩机轴承和轴封系统，就会严重损坏压缩机。

所以，在启动油路系统时必须先进行油洗。

油洗就是将每根润滑油和轴封油管接上临时塑料软管，软管套上尼龙过滤袋内无杂质，并经设备机械师确认油洗是否合格。

油洗时应确保塑料软管固定，防止软管弹出造成跑油事故。

1.2油路试联锁
为了有效地保护压缩机，在压缩机开车运转前，必须实际确认油路系统的联锁。

为了防止机油窜入机壳，启动油路系统时，对每台压缩机的润滑油压力、高位油槽液面和调整压力要逐台确认。

采用调节压力和液面的方法，看其是否在设定的联锁指标内联锁动作，并做好记录。

1.3超高压蒸汽管网吹扫
在压缩机开车之前，必须对超高压蒸汽系统进行吹扫。

如超高压蒸汽系统配管或设备作过更改，必须用铜片做长期停车且有条件的情况下，要对超高压蒸汽
系统进行氮封，防止配管局部生锈，腐蚀汽轮机叶轮。

1.4单机试车
单机试车内容视检修深度确定。

只有缸体、转子、隔板和调整机构解体检修，试车中就要对超速自动切断速度、调整器动作范围和最大连续运转速度下的汽轮机械性能等进行检查。

试车前，公用工程、真空、复水和油路系统等系统应已正常运行，蒸汽管线也按暖管升压、升温操作曲线进行。

暖管完成后，可谓蒸汽透平盘车，此时应注意倾听汽缸内有无异常摩擦声。

停止盘车后，调速器复位，开启主汽阀，冲动转子。

转子冲动后，立即关小主汽阀，在规定的转速下（一般为300r/min ）进行暖机，目的是纠正转子弯曲和保证缸体热膨胀均匀。

一般应使汽缸两机轴向和径间膨胀小于0.5 。

确认真空、复水和油路等关系正常运转后，要严格按照各蒸汽透平的升速曲线升速，直至升到调速器动作转速。

如做超速跳闸试验，应在升速前使调速器错油门和抽泣错油门全开，以确保调速器达运作转速时不发生运作，调速阀保持全开。

用主气阀手动控制蒸汽透平转速升至超速跳闸下的转速，以确保达到调速器运作转速时抽气阀仍处于全开状态。

超速跳闸后，应在规定的富贵转速下载进行调整复位。

跳闸试验完成后，调整器调速杠系统复位，再做调整器运作转速下的各项试验。

在升速过程中，要特别注意油温、轴承温度、透平排出侧蒸汽温度及真空度。

油温过低，粘度相对增大，升速时形成油膜。

如果透平膨胀不均匀，机体振动轴位移都将在轴承温度上有所显示。

排出侧温度不能大于120℃，超过此值应停机。

排出侧温度过高，机体末端热膨胀将大于允许值，而此时蒸汽入口端热膨胀不变，必将出现所谓的“翘尾巴”现象。

在升速过程中，还要特别注意复水器及复水泵是否正常运转。

升速时，往往因来不及调节，复水器液面上升很快，直至备用泵自启动。

试车时，由于管线设备长时间搁置不用所产生的锈皮，在高温下被冲刷聚集到复水泵入口，造成复水器液面上涨，威胁单机试车（这种现象在不少装置试车阶段都曾发生过）。

当透平升速在每个阶段停留时，都应注意观察透平各个方向的振动情况，并以此作为是否继续升速的重要依据。

蒸汽透平不应在轻负载下长时间运行，因为轻载运动时调速阀前后压降过
大。

阀座和阀蕊受到强烈冲刷，磨损过快。

试车停机前，首先用哪个逐渐降低调整器转速，然后改用主汽阀降速，待完全停转后，立即盘车，直到透平冷却至安全温度为止。

润滑油泵在这期间保持正常运转。

1.5压缩机试车与开车。

不管压缩机有几级几缸，只要转子、缸体和隔板解体检查，就要安排试车。

压缩机一般为氮气试车。

缩机试车需要供给密封油，并应与机体充氮同步进行。

这样，既可以防止密封油漏入机体，又可以防止气体漏人密封油系统。

压缩机试车前工艺系统要充氮，充氮应从压缩机一段吸入侧接管，接管应视升速所需要的气量多少而确定管线直径。

升速前，全开压缩机最小流量返回流和吸入侧补氮阀，确保外管网氮气压力正常。

依照操作规程对压缩机开车前的所有准备工作确认之后，便可开始试车。

升速时要特别注意两个问题，一是保证压缩机吸入最小流量，避免发生喘振；二是保证吸入端压力不能过低，避免发生抽空。

同时，要抓紧时间完成对压缩机试车内容的考核与检查。

试车采用氮气，尽管它具有安全、可靠和经济等优点，但其绝热指数明显高于压缩机设计工况所有的气体。

氮气一经压缩，还未达到压缩机正常工况压力时，排气温度便会较快达到超过压缩机出口正常工况所允许的最高温度。

工艺系统在做系统气密时，难以得到正常工况下的气密压力，而压缩机氮气试车则刚好提供了一个机会，即在升速过程中可对系统再行气密。

停车过程可按一般操作规程进行。

制冷机开车。

制冷机的开车标志着整个装置开车前的准备工作全部结束。

丙烯和乙烯制冷系统所用介质具有沸点低（标准状况下，丙烯为-47.7℃，乙烯为-103.7℃）的特点。

制冷系统接收制冷剂之前必须干燥合格。

根据经验，丙烯制冷机系统干燥后露点要达到-50℃，乙烯制冷机系统则为-60℃.如果干燥留有死角，压缩机开车后比将发生冻堵现象。

制冷介质操作影响甚大，顾介质物料不能含过多的其他组分。

物料过轻，如冷剂中含氮过多，压缩排出后不能冷凝，出口压力超高，物料过重，在用户换热器中难以汽化，不能满足用户要求。

制冷机开车前，各吸收罐按规定接入制冷剂，其页面不能过低。

特别是供喷
淋的制冷剂必须足量避免开车升速时供不应求；但液面不能过高，因为液面稍高，
会触动吸入罐液面超高停车连锁。

同时，要投用压缩机出口冷凝器。

在蒸汽透平暖机的同时，制冷机体进行预冷，预冷达到要求温度时，机体吸入端机壳上有露珠出现。

遇冷达到规定温度时不仅使压缩机转子、隔板受冷分布合理，而且可保证升速时有足够的吸入流量。

制冷机第一段吸入温度最为重要，这是由一段吸入量占压缩机总量比例，以及一段吸入温度队后几段工况生产的影响决定的。

一段吸入温度往往通过喷淋操作实现，即在进入压缩机吸入罐前的返回最小气体流量管线中喷入制冷剂，使过热气体降温达到或接近该压力下的气体饱和温度。

在制冷剂开车升速阶段，要特别注意不使压缩机在喘振条件下运行。

为避免制冷剂进入喘振区运行，应采取有效措施满足其吸入流量。

除T
吸
上升、Mw变轻、
p吸降低等外，p
出口
、管网阻力增大和集体六道（或入口过滤网）堵塞也可造成通过流量降低，引起吸入量不足。

发生喘振后，应迅速采取措施，如降低转速、
提高p
吸、加大循环量和降低T
吸。

值得一提的是，因为制冷机开车不带用户，出
口冷凝器必须先限量使用，以确保最小循环量。

C。

裂解气压缩机开车。

制冷机开车裂解炉进行投料操作。

当有足量裂解气时，裂解气压缩机就可开车。

裂解气压缩机接受裂解气之前，压缩机系统必须完成吹扫、试压、气密和氮气置换。

开车前，段间冷凝器和酸性气体脱除系统必须先期投入运行，段间冷凝、凝液汽提塔先期做好准备，最小流量循环阀在开前调校完毕，处于全开状态。

裂解气压缩机接受裂解气后，按操作曲线进行暖机、升速。

在操作中，应注意裂解气入口的温度和组成，以及段间凝液特别是前几段分布的变化；应考虑凝液汽提塔操作温度对凝液量的影响；应避免高压侧排液管线窜入气体和高压侧凝液窜入抵押吸入罐，而引起低压段吸入罐液面上涨/在未向分离系统送料前，多余裂解气排放火炬。

裂解气中H2S一经合格，便可向后系统运送。

2.压缩机正常运行
2.1蒸汽透平和压缩机及其辅助系统
要定时检查它们的运行情况，如检查瓦温、润滑、振动、声音和回油情况，调节系统各油缸升程，调整阀乏味状态；检查复水气液面、温度、复水凉、复水
泵运转（转速、润滑和压力）及备用状况，泄漏蒸汽冷凝器及针孔真空系统工作状态；检查有泵运转（转速、轴承温度和出口压力）及备用状态，油箱液面、油过滤器压差、油温、油气分离器及高位油槽的液位，以及邮品色泽（防止乳化）。

2.2裂解气压缩工艺与控制及系统
要随时检查各塔、罐液面、压力、各点温度、各处流量是否在规定条件下运行，既要使合格的凝液汽提塔釜液送入脱丙烷塔，又要保证最小量的塔顶气循环回到压缩机。

要注意压缩机一段入口温度，裂解气流量和出口压力的变化，因为来自急冷水塔塔顶裂解气的温度升高和流量增高（如裂解深度突然升高，裂解气量将明显增加，分子量变小），都将降低出口压力；流量突然降低（如数台裂解炉突然停车），要通过“三返一”、“五返四”避免压缩机发生喘振。

特别要检查压缩机各段吸入口定量的洗油注入情况，以免裂解气中双烯烃和炔烃在机内聚合而结垢。

要注意脱酸性气体塔各层页面的控制、黄油分层及废碱、含硫污水的外送情况。

尤其要重视碱洗塔水洗段的液面，不得无水，以避免碱沫夹带进入压缩机，腐蚀由铝合金构成的迷宫密封等设备。

2.3乙烯-丙烯复迭制冷工艺与控制系统
制冷压缩机服务于生冷分离工艺。

它的正常操作必须坚持在综合平衡的基础上，为各深冷分离用户提供不同等级的冷剂（热源）。

制冷机设计师，对分几个等级、有多少用户、每个用户的需要量等都应进行综合考虑，一旦用户超出设计需要时，将破坏整个压缩系统的平衡。

例如，一个用户所用制冷剂量过大时，蒸发量相应增大，这一等级的吸入压力受设计限制无法调节，结果迫使同一等级的其他用户也要提高制冷剂用量，否则就不能维持原有冷量，因而加剧了这一等级吸入压力的升高，出现恶性循环。

因此，操作制冷压缩机时必须考虑综合平衡。

按设计工艺参数进行操作是制冷机操作的重要原则。

制冷机工艺参数应包括吸入流量、吸入压力、吸入温度、排出压力和排出温度等。

吸入流量是维持压缩机正常运转的重要条件，在防喘振一段中已单独论述，这里仅就其他工艺参数进行分析。

A吸入压力。

制冷压缩机各段吸入压力有的可调，有的不可调。

一段吸入压
力往往是可调的，如后几段吸入压力不可调，则将受到一段吸入压力、本段可吸入流量、本段蒸发量、压缩机末端吸入压力和出口压力的影响。

一段吸入压力是压缩机操作的重要参数，应努力靠近其设计值。

吸入压力决定了用户使用冷剂的蒸发压力，一旦升高，将会降低用户对冷量的需要效果。

在一定条件下，透平转速与压缩机一段吸入压力有着一一对应的关系。

如果压缩机转速又上不来，则可能是蒸汽的品质不合要求，或是透平机本身功率因结垢或真空度下降等原因使之不能满足压缩机的需要。

B 吸入温度。

制冷机的吸入温度同吸入压力一样，有几段吸入就有几段吸入温度，有的可以直接控制，有的则不能。

一般地说，不管是乙烯机还是丙烯机，前两段吸入温度都可直接控制，但以一段吸入温度最为重要。

这由一段吸入量占压缩总量的比例，以及一段吸入温度对后几段工况产生的影响所决定。

一段吸入温度往往通过喷淋操作而实现调节，即在进入压缩机罐前的气体管线中喷入液体，使过热气体降温达到或接近该压力下的气体饱和温度。

在实际操作中，要特别注意两个问题，一是喷淋用罐液面不能过低，要保证喷淋所用的液体供给；二是喷淋量不能过大，否则将导致压缩机吸入罐液体平衡过剩、液面上涨，以至触动高液位联锁停车。

当采用靠循环气体虹吸收喷淋办法操作时更要注意，因为喷淋供给不足，吸入温度上升和压缩机实际吸入质量流量下降肯定会引起压缩机喘振，同时由于喷淋操作不当，吸入罐液面高涨，最终导致压缩机停车。

C 排出压力。

制冷压缩机应在设计压力下运转，但作为保安措施往往设有安全阀及超压停车联锁。

制冷压缩机排出压力过高，特别是骤然升高，将会引起平衡活塞的压差变化而导致轴位移。

某装置的乙烯制冷机就曾因排出压力超高而发生过轴位移，压缩机转子受到损坏。

引起排出压力升高的原因可能是压缩机出口冷凝器冷剂量不足或供给中断，冷凝器冷凝的液体送出不畅，使冷凝器面积变小，压缩气体轻组分过多在冷凝器中不能冷凝等。

所有这些现象，在操作中都应努力避免。

D 排出温度。

制冷压缩机的排出温度应低于设计温度，超温运行时导致联锁停车。

引起排出温度超高的原因主要有吸入温度和排出压力超高。

吸入温度超高时，可降低冷剂用户量，排出压力过高时，可增加冷凝器冷剂量，或调整冷凝液体的送出，或因压缩气体轻组分太多而排不凝气。

2.4机体排液
大型离心式压缩机为防止雾沫液体夹带，在机体底部设有排液倒淋，有的压缩机甚至每一级都有这种排液倒淋。

机体运转前应逐一开阀排液，运转后也应定期排液。

机体排液前应检查排液系统流程，使排放物释放的气体或去火炬或去裂解气压缩机一段入口，此系统的其他阀门处于关闭状态。

排放时应逐一排放，避免机体之间和机体内部窜压，避免排放阀体常开而造成气体长时间排放火炬。

2.5防喘振操作
压缩机喘振点取决于压缩机的级数、叶片角和操作方法等。

对于一台既定压缩机，前两项为固定因素。

级数愈多，其稳定工作范围越窄，一般要求其流量变化范围为15%~50%。

控制在某一转速下的压缩机，在其最高工作压力时有一相应的高于最低质量流量的流量，这个质量流量便是喘振流量。

这里强调质量流量的原因是在实际操作中，必须考虑气体分子量和吸入温度对气体实际流量的影响。

在实际生产中通常有三种防喘振方法。

第一种，旁路返回，确保最小流量。

这是一种最为常用的方法，通常是在压缩机升速或工艺运转条件变更下，压缩机最小流量相应变化时，人为地预先给出最小流量来动作流量调节机构，将压缩机出口气体自动的通过旁路阀返回压缩机吸入端，以确保压缩机最小流量。

第二种，通过转速调整喘振点，根据压缩机特性曲线，如图3-11所示，当压缩机转速降低时，喘振点向左移动，也就是压缩机最小流量减少，从而达到防止喘振的目的。

第三种，加大喷淋，降低吸入温度，增加质量流量，这种方法可在制冷机上采用。

2.6 油路系统的操作
在国内已开工的乙烯装置中，润滑剂系统的设计相似。

即裂解气压缩机与其汽轮机各用一套润滑油、密封油、调速油系统。

润滑油系统的作用，一是润滑油轴承防止摩擦；而是达到冷却的目的。

运转中轴承的作用是用高压油从浮环中间注入密封体，在高压侧建立合适的油气压差来保证气体不顺着轴端向大气泄漏，调速油是汽轮机调速执行机构油缸所用的动力油。

为保证压缩机正常可靠的运
行，润滑油、密封油、调速油系统皆设有油压降低报警和停车保护装置。

润滑油系统操作正常与否是压缩机连续长周期运转的关键。

油系统开车前，右路、油箱的清洗，润滑油的加入，工艺流程的准备，单单机试运等项工作必须先期完成。

压缩机来车前，油系统所有连锁校对和试验均要完毕，以确保油压波动时备用油泵能自己启动，并确保油压变化触及停车联锁值时压缩机自动停车。

压缩机开车前，油系统储能器以充气，以确保油压瞬时下降时起到补充油压的作用，并保证主油泵、辅助油泵切换过程的可靠性。

压缩机开车前，密封油已注入，密封油高位油槽和转换隔膜邮箱已充油，以确保密封油压的正常调节，以及隔膜邮箱起备用压力邮箱的作用。

压缩机开车前，密封油回油系统已投入运行，油气分离器的油和气都有指定去向，以避免压缩机开车时升压后密封油系统憋压泄漏。

密封油的回油应根据密封气的性质决定是否回收，制冷机吸入端的密封油应预先加热。

润滑油系统投入运行后，备用油泵应随时处于完好备用状态，并随时自启动。

备用油冷却器和备用油过滤器应预先排掉存留气体，充满油后方可进行切换操作。

对于油箱润滑油需定期检查液面和油品，避免油液面过低或油品变质而引起供油中断或润滑恶化。

2.7加强联锁管理
现代乙烯装置要求离心式压缩机不间断运行24000h（约3年），因而压缩机连续运行的可靠性尤为重要。

为保证压缩机正常可靠的运行，一般都采用转速控制、防喘振装置、管道安全阀、高位油箱以及联锁控制等安全措施。

离心式压缩机的联锁主要有：三机停车连锁，压缩机停车按钮，压缩机出口温度高报警及自动停车，压缩机自动吸入罐液面高报警及自动停车，压缩机及汽轮机轴位移报警及自动停车，润滑油油压低报警、备用泵自启动及自动停车，密封油油压低报警、备用泵自启动及自动停车，调速油油压低报警、备用泵自启动、密封油高位油槽液面报警、备用泵自启动及自动停车、压缩机止推轴承、支撑轴承高温度高报警，油箱液位低报警等。

据调查，最容易引起压缩机联锁停车的原因是吸入罐液面。

有的压缩机设计两套吸入罐液面联锁。

只有当两套液面计同时达到联锁指标是，压缩机才会联锁
停车。

密封油高位油槽液面联锁有的压缩机设计三套液面计，当其中的两套液面计同时达到联锁指标时，才会使压缩机停车.这样可有效地防止因假液面而造成的压缩机停车。

上述连锁在压缩机每次开机前都应调校,有条件应进行实验,调校及实验值，并使操作人员熟知。

压缩机开车前要投用连锁，连锁的投用和摘除应有详细记录并经上级批准，连锁的正确使用可保护压缩机正常可靠地运行
2.8真空度下降及其处理
如前所述，三机透平启动前，必须通过喷射泵将系统内的空气抽出来，否则机器运转后空气无法冷凝，使排汽温度升高，从而易使汽罐及内部零件变形。

正常运行时，透平真空度主要由表面冷凝器冷凝蒸汽形成，所以在操作中要保证表面冷凝器冷却水的温度、流量以及正常传热。

2.9强化三机的管理
由于三机系统复杂，受外界影响因素较多，生产中停车概率较高。

三机的停车将造成生产全面中断，因此对三机的运行管理广为关注。

其基本做法如下：
a.强化监护与管理。

建立监护与检查网络，将三机作为特护设备，由公司设备管理部门到厂、车间，由工艺、设备、电气、仪表个专业组织监护与检查网络，并定期开展活动。

三机开停车时必须有主管部门寂寞领导参加。

贯彻点检、专检、巡检相结合的检查制度。

专业检查也称专检，是由设备管理部门组织工艺、设备、电气和仪表专业人员进行系统全面的检查，发现问题立即处理。

巡回检查简称巡检，是指设备管理人员、岗位操作人员的定期巡检，并作记录，发现问题及时报告或及时处理。

实行确认卡制度，在三机由较大运作之前（如开车、试车、切换润滑油过滤器等），由工艺、设备、电气和仪表人员进行本专业的确认检查（如工艺流程、仪表及连锁、电气设备及送电状况的准备，机泵的盘车与润滑等）。

在统一的制订卡上签字后，方能进行三机的较大动作。

b.严格工艺条件，加强基础管理。

严格各种基本数据的监测与管理是保证三机安全、稳定、长周期运行的关键。

对三机来说，有如下基本内容。

○a要保证蒸汽透平叶轮不结垢，并严格控制锅炉给水和超高压蒸汽的质量。

○b设备专业人员定期监测并记录三机各部位的振动和轴位移植。

○c为保证裂解气压缩机流道不结垢，要连续定量注入符合质量要求的洗轴，并保证各段出入口温度。

○d要保证三机的润滑油质量，并作定期分析检查，监视三机油封工作是否正常，定期监测密封油泄漏量。

例如，裂解气压缩机从油气分离器出口测定油量，或测试箱液面的降低求得窜油量。

○e三机安装有状态监测设备。

三机的重量工艺与机械参数实时和历史值都可在过程计算机上显示出来，便于监视其变化。

专业技术人员记录这些状态作趋势分析，以指导机组的预处理。

3.压缩机停车
3.1制冷机正常停车
制冷机停车标志深冷分离系统全面停车。

依稀制冷机停车在装置正常停车程序中居于三机之首。

制冷机系统停车要遵循节约、安全的的原则。

停车前，可将各吸入、排入罐液面降到较低位置，并注意调整各段吸入量不低于喘振流量。

降速后，关闭系统各罐液面控制阀、喷淋、压缩机入口电动阀、各段最低流量旁通阀，使压缩机各段成为独立系统，彼此不发生窜压。

压缩机停转后，进行盘车操作，转子低速运转至常温。

工艺现场应先行排液，后排气体，以避免低压下排液设备发生“冷脆”。

3.2裂解气压缩机正常停车
分离系统停止接收物料后，裂解气压缩机即可实施停车。

停车前，切断所有返回压缩机系统的各股物料，各吸入排出罐、凝液汽提塔、五段出口丙烯冷剂应降至尽可能低的液面。

先安排胺洗系统停车，并逐渐提高碱洗塔循环量，以过渡到碱洗系统独立去除酸性气体。

如有条件，应从一段入口补。