罗茨真空机组问题分析及对策

罗茨真空机组问题分析及对策

李红兵

中国石油辽阳石化分公司，辽阳 111003

摘  要：介绍了罗茨真空机组运行中出现的问题，对装置开工之初、机组后期运行及机组检修时所出现的问题进行深入分析，剖析问题产生的原因并提出解决措施，在罗茨真空机组及同类设备的长周期平稳运行及检修等方面提供有力参考，同时实现装置节能降耗，创造了可观的经济效益。

关键词：液环泵；罗茨真空机组；问题；效益

【作者简介】  李红兵（1987-），男，重庆市潼南区人，大学本科，设备工程师，从事石油化工设备的维修管理工作。lihbing01@petrochina.com.cn, 15241967129。

1前言

罗茨真空机组是“蒸馏+溶剂萃取法“废润滑油再生的核心设备，通常采用罗茨机+液环泵组成，其中脱轻组分系统采用二级罗茨+液环泵，馏分油系统采用三级罗茨+液环泵。本文以鞍山友田环保科技有限公司5万吨/年HW-08循环利用项目为例，总结分析各类问题的原因并提出对策，为罗茨真空机组的长周期运行提供有力参考。

2出现的问题原因及分析

2.1运行中的问题及原因分析

（1）开车过程中出现罗茨机热继保护器频频跳闸停机现象，待冷却一段时间后，复位热继保护器，机组就能重新启动。经分析发现，在开工前期，由于系统内温度低，工艺介质蒸发量小，而罗茨机启动后就持续以工频转动，导致机体内流动气量过小，转子和机体出现过热膨胀，导致间隙变小，阻力变大，甚至出现刮擦，至使电机负载过大电流超出额定电流从而引发热继跳闸。

（2）罗茨机在正常运转过程中出现明显异响和剧烈振动。经分析发现，机组前级缓冲罐液面高，且罐中的冷凝液在极高的负压下无法排出，导致罐中汽液分离不好，进入机组的气相夹带液体，导致罗茨机夹液振动异响。

（3）真空机组运行过程中出现突停时，罗茨机出现反转，随后抱死，无法盘车和启动；液环泵工质液罐液位丢失。经分析发现，当罗茨机出现突停时，由于系统的负压远远高于液环泵的极限负压，且液环泵入口止逆阀失效，出现真空系统反抽，罗茨机反转，将液环泵中工质液反抽至罗茨机下冷凝器，导致短时间内冷凝器充满工质液，且液面达到罗茨机腔内出现抱死现象。

2.2检修中的问题及原因分析

（1）在罗茨真空机拆除短接内部检查清理过程中，出现转子和腔体附作大量固体杂质，甚至因杂质过多引起转子无法盘动的情况。经对比发现杂质为真空塔内结焦物质，伴随气相进入机组腔内堆积而成。经检查发现：机组前过滤网精度不够，网孔为2mm；材质不具备防腐性能，局部已经腐蚀锈烂。由于减压蒸馏系统的极限负压很高，且气相量非常大，在塔顶冷凝器和缓冲罐内没有完全分离下来，气相将塔内的结焦物带到机组内，机组间隙非常小，长期运转堆积而成。

（2）罗茨机轴承箱内润滑油变质快且油位丢失。经拆解轴承箱体发现机组油封为普通橡胶油封，由于工艺气体里含有大量腐蚀性介质，在流经机组时对油封造成腐蚀老化失去密封性能，运转过程中有腐蚀性气体串入轴承箱导致润滑油污染，同时润滑油被真空系统带走导致油位降低。

3针对问题采取的措施

3.1运行中的问题解决措施

（1）针对开车过程中罗茨机工频高转速高温跳停情况采取电机增加变频器，外接风机散热，同时将变频器的控制信号引至中控DCS，中控人员可以根据工艺操作需要适时调节频率，既方便操作，又减小现场操作人员的工作强度。给罗茨机电机增设变频器控制，通过调节变频来调节电机转速，从而降低罗茨机的转速。在开车前期，真空系统的蒸发量较小，进入机组的气相也较少，通过调整适量的频率，在达到工艺需求的真空度前提下降低转速，罗茨机的转动部件发热降低，其热膨胀减小，阻力减小，从而电机负荷降低，不会出现超载超电流现象，避免电机跳闸保护，同时也减小罗茨机转动部件的磨损。随着系统负荷的增加，系统蒸发量变大，需要抽走的气相增多，中控增加电机频率，加大罗茨机的抽力，实现频率、负压、气相、抽速动态平衡，在实现真空机组长期稳定运行的同时，节能降耗。（新采购机组建议厂家在出厂时配套变频电机，便于电机的散热）

（2）针对机组前级缓冲罐无法排液的问题，在缓冲罐的底部增设一个排液罐，利用连通管及压力平衡原理实现间接排液（如图1所示）。系统正常运行时，阀1、阀2常开，阀3、阀4常闭。此时缓冲罐和排液罐压力一致，液体在重力作用下流向排液罐。当缓冲的液位记显示有高液位时，操作人员进行排液操作，操作顺序如下：a、关闭阀1、阀2，此时排液罐里充满液体且为负压；b 、缓慢打开阀4，待排液罐为常压时，缓慢打开阀3，将罐内液体排向收液槽；C、等排液罐里液体排尽后，关闭阀4、阀3；d、打开阀2（注意：开此阀时一定要缓慢，先微微打开阀门一扣至两扣，待排液罐与缓冲罐压力平衡后再加大阀门开度，同时关注系统负压波动情况和机组运转情况）；e、打开阀1。观察缓冲罐液位，待液位不再下降时，重复操作a，b，c，d，e。直到缓冲罐液位排尽。通过此办法，能够顺利将缓冲罐的液位及时排除，防止气相带液进入罗茨机，避免机组因夹液异响和振动，甚至导致机组停机。

图1  缓冲罐增设排液罐图

（3）针对真空机组突停时液环泵工质液反抽的问题，在液环泵和冷凝器中间管道增设气动快关阀，阀门的关阀动作通过罗茨机的停机信号控制。当罗茨机出现突停时，触及气动阀关闭，切断液环泵与罗茨机，防止工质液反串至冷凝器及前序真空系统。同时将冷凝器增设一台排液罐，将冷凝器低点排净阀引至排液罐，排液罐的压力平衡管引至冷凝器的气相管。其操作方式和步骤与措施（2）的排液操作一致。通过此办法能将冷凝器内正常运行时的冷凝液及时排除，防止液位过多造成气阻引起罗茨机异响和振动。

3.2检修中的问题解决措施

（1）针对罗茨机组内部有大量残渣积累的现象，在机组入口短接处增设30目过滤细网，材质为316不锈钢材质，并且每次停工时进行清理检查，防止固体杂质随气相夹带进入机组腔内。通过此处理后，机组没有再发现积碳物质。

（2）针对轴承箱丢油和润滑油变质问题，重新更换耐腐蚀的氟橡胶骨架油封后，问题得到解决。

4结语

本文介绍了鞍山友田环保科技有限公司5万吨/年HW-08循环利用项目罗茨真空机组在开工之初、运行及机组日常检修时所出现的问题并进行深入分析，提出行之有效的改进措施。在对本套及同类机组长周期平稳运行及维修等方面提供了有力参考，实现了装置节能降耗，创造更加可观的经济效益。

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