合成ガスコンプレッサーにおけるワニス濾過技術の革新的な応用

要約: 遠心圧縮機ユニットのメインベアリングシェルの温度変動の原因を分析し、具体的な解決策を提案し、運転のリスクポイントと予防策を習得します。

キーワード: 遠心圧縮機グループ ワニス軸受ブッシュ温度

1まとめ

CNOOC Huahui Coal Chemical Co., LTD の合成ガス圧縮機ユニット K04401 は、日本の三菱によって設計および製造されています。その形状レイアウトは次のようにインストールされます。

Syngas コンプレッサーユニット K04401 高 3V-7S (Hp)、低圧シリンダー 3V-7 (Lp) シェルはバレル構造で、バレル本体の底部がドライバーに向かって、自由端側が開いており、内シリンダーに簡単に挿入できます。

表 1: K04401 低圧および高圧シリンダー 3V-7 (Lp) / 3V-7S (Hp) 装置の性能パラメーター

2. 2 号機には問題があります

2020年5月に、ユニットのアクスルシェル温度が変動し、一部の温度点の温度が元の動作値に戻らなくなる問題が発生しました。このうち、蒸気タービン排気端TI-04457Bのラジアル主軸受シェル温度は82℃に達しており、上昇傾向にある。

図 1: ユニットベアリングブッシュ温度点の傾向 TI04457B

3. 原因分析と治療法

3.1 気温上昇の上昇

単位作動油の油指数を測定したところ、ワニス傾向指数２２．４が高く、汚染度も高いことが判明した（表２参照）。また、ワニス傾向指数が高いと、ワニスがシャフトに付着蓄積してワニスが形成され、油膜ギャップが減少し、フリクションが増加し、シャフトの放熱不良、シャフト温度の上昇、オイルの酸化促進に重大な影響を及ぼします。同時に、オイルの汚染度が高いため、ワニスが他の汚染粒子に付着し、研磨効果を形成して機器の摩耗を悪化させます。

ベアリングブッシュの変動を分析すると、ユニット潤滑剤中に生成されたワニスが最終的にベアリングブッシュに集中し、

主軸受シェルの温度が変動し、上昇します。

ワニスの原因: 1 つ目は、油製品の自然酸化です。炭化水素油の酸化は、フリーラジカル連鎖反応機構に従い、カルボン酸、エステル、過酸化アルコールの酸化、これらの過酸化物は油の状態で溶解した高分子量ポリマーのさらなる縮合反応を経て、潤滑油の溶解度を超えると、潤滑油飽和した過剰な分解生成物はワニスを形成します。第二に、オイルの「微燃焼」もワニスの形成を促進します。通常の状態では、潤滑油中に一定量 (<8%) の空気が溶解しています。溶解限界を超えると、油に混入した空気が油中に懸濁状態で存在します。潤滑油が低圧領域から高圧領域にポンプで送り込まれると、油中に浮遊するこれらの小さな気泡が急激に圧縮され、その結果、油の微小領域の温度が急速に上昇し、場合によっては 1100℃ に達し、断熱状態になります。油の微小領域で「微小燃焼」が起こり、非常に小さな不溶性物質が生成されます。これらの不溶性物質は極性があり、非常に不安定であり、また金属表面に付着してワニスを形成しやすいものでもあります。繰り返しますが、オイル内の「電気火花」も、高温、高圧、高速、環境下、バルブコア、精密フィルター、分子摩擦などの非常に小さなギャップを通過した後のオイルにワニスが形成される重要な原因です。静電気の間、突然の放電、数千度の高温の後に蓄積されたワニスも生成しやすいです。一般的に言えば、石油製品の酸化はゆっくりとしたプロセスであり、石油製品の断熱「微燃焼」によるワニスの生成速度ははるかに速いです。最後に、潤滑油の量が不足している、ユニット自体の取り付けクリアランスが小さすぎる、不均一なアクスルシェルの荷重分布などもワニスの生成を促進します。これらの潤滑剤中の極性酸化物の濃度が特定の温度圧力で飽和に達し、金属内面に析出すると、軸受ブッシュの放熱に影響を及ぼし、軸受ブッシュの温度変動や温度上昇を引き起こします。 。

 3.2 シャフト温度上昇の問題を解決する

シェル温度の変動に対して、計画外の停止を避けるため、グループ内および石炭化学業界企業は、静電吸着、平衡電荷、樹脂吸着、低温沈殿、機械濾過、およびいくつかのワニスフィルターの効果と市場の評判を調査し、最終的に W VD 静電吸着を選択しました。 +樹脂吸着複合ワニス装置です。沈殿したワニスを静電吸着で解決し、溶解したワニスを樹脂吸着で解決し、ワニスによる軸受ブッシュの温度変動上昇の問題を完全に解決し、さらにワニスの除去異常も解決します。石油汚染の問題。

3.2.1 静電吸着技術の動作原理と模式図 ～析出したワニスの除去～

静電吸着原理は、高電圧の静電界によって発生する電気泳動と誘電泳動力を利用します。 油中の汚染粒子を分極させ、それぞれプラスとマイナスの電気を示します。 プラスとマイナスの電気粒子は、マイナスとプラスの方向に泳ぎます。超高圧電界の作用下で電極を形成し、荷電粒子の流れによって中性粒子を移動させ、最終的に電極に取り付けられた集電体に全粒子を吸着させる、石油製品から汚染物質を徹底的に除去する、静電吸着の原理精製後のオイル製品を弱極性化する技術を使用し、タンク壁、配管、バルブ部品に付着した汚染物質を常に除去し、クリーンな配管システムに、オイルシステム全体の清浄度を向上させ、信頼できる保証を提供します。ユニットの安定した動作のために。

3.2.2 イオンレジン吸着技術の動作原理と模式図 - 溶解ワニスの除去

イオン樹脂技術により、可溶性ワニスを除去できます。ユニットの運転中は油温が高いため、溶解したワニス（ワニス胚とも呼ばれます）は耐性が高く、静電吸着技術では簡単に除去できませんが、イオン樹脂吸着技術により油中の可溶性汚染物質を除去できます。イオン交換樹脂は主にポリマー骨格とイオン交換基の2つの部分から構成されています。吸着原理を下図に示します。交換基は固定部分と活性部分に分かれており、活性部分はポリマーマトリックスに結合しており、自由に移動して固定イオンになることはできません。活性部と固定部がイオン結合により結合し、交換可能なイオンとなります。固定イオンと活性イオンはそれぞれ逆の電荷を持っています。溶液中で、活性部分は自由に動くイオンに解離し、溶液中で同じ電荷を持つ他の分解生成物と交換され、固定イオンと結合して交換基にしっかりと吸着され、溶液中の可溶性ワニスが除去されます。を解決し、MPC 値を下げます。

3.3 を削除します。ワニス効果

ワニスフィルターを取り付けて使用しています。現在、１ヶ月のろ過後、油の色の程度は大幅に改善されています。分析と外部検出データの分析により、油ワニスの傾向指数は22.4から2.5に低下し、汚染レベルはNAS9から7に低下し、酸価指数は0.064から0.048に低下しました。

表 2: ろ過前の M PC と清浄度指数

表 3: フィルタリングされた M PC と清浄度指数

表 4: 濾過前の酸価指数

表 5: フィルター処理された酸価指数

図 2: フィルタリング前後の色のコントラスト

図3：ユニット潤滑油濾過後の温度推移（67.1℃まで温度降下）

4. 生み出される経済的利益

静電吸着により状態ワニスを沈殿させ、樹脂吸着によりワニスを溶解し、ワニスによる軸受ブッシュの温度と振動変動を完全に解決し、莫大な出力損失を回避します（尿素生産量の1日当たりの損失1700トン、300万元。オープンシリンダーの交換ローターで、時間は少なくとも3日、900万）、シェルの温度振動により回転とシール部品が増加し、スペアパーツの損失（1000万〜500万元の損失）が発生しました。

WSDワニス除去ユニットを導入し、運用を開始しました。現在、１ヶ月のろ過後、油の色の程度は大幅に改善されています。分析と外部検出データの分析により、油ワニスの傾向指数は22.4から2.5に低下し、汚染レベルはNAS9から7に低下し、酸価指数は0.064から0.048に低下しました。さらに、このユニットには約150バレルの石油製品が含まれており、ワニス除去高度精密ろ過により、石油は完全に適格指標に達し、石油交換コストと廃油処理コスト、合計40万元を節約できます。

5。結論

大型ユニットの潤滑システムは長期にわたる高温、高圧、高速の作動条件により、オイルの酸化速度が加速し、ワニス指数が増加し、ゼラチン含有量が増加します。大きなユニット システムには柔らかい不純物が蓄積し、速度調整システムの精度とユニットの通常の動作に影響を与えます。ユニットの変動や予期せぬ停止につながる可能性があります。軸受ブッシュの表面に付着したワニス接着剤も軸受ブッシュの温度を上昇させ、ワニスと固体粒子の付着により装置の摩耗が悪化します。ワニス除去ユニットは、ユニットの潤滑油の品質を継続的に改善し、大型ユニットの長期安定稼働を確保し、潤滑油のサービスサイクルを延長し、システムの動作環境を改善し、潤滑油の購入コストを削減します。油。