पेट्रोकेमिकल बड़ी इकाइयों में वार्निश रिमूवल फिल्ट्रेशन टेक्नोलॉजी का सफल अनुप्रयोग

उपकरण प्रबंधन विभाग, सिनोपेक यिझेंग केमिकल फाइबर कंपनी, लिमिटेड 211900

अमूर्त: यह पेपर बड़ी टर्बो विस्तारक इकाइयों के असामान्य कारणों का विश्लेषण करता है, समस्याओं को हल करने के लिए उपायों की एक श्रृंखला सामने रखता है, और संचालन के जोखिम बिंदुओं और निवारक उपायों को समझता है।वार्निश हटाने की तकनीक के अनुप्रयोग के माध्यम से, संभावित छिपे हुए खतरों को समाप्त कर दिया जाता है और इकाई की आंतरिक सुरक्षा सुनिश्चित की जाती है।

1 अवलोकन

यिझेंग केमिकल फाइबर कंपनी लिमिटेड के 60 टन/ए पीटीए प्लांट की एयर कंप्रेसर इकाई जर्मनी मैन टर्बो के उपकरणों से सुसज्जित है।इकाई एक थ्री-इन-वन इकाई है, जिसमें वायु कंप्रेसर इकाई एक मल्टी-शाफ्ट पांच-चरण टरबाइन इकाई है, संघनक भाप टरबाइन का उपयोग वायु कंप्रेसर इकाई की मुख्य ड्राइविंग मशीन के रूप में किया जाता है, और टर्बो विस्तारक है वायु कंप्रेसर इकाई के रूप में उपयोग किया जाता है।सहायक ड्राइव मशीन.टर्बो विस्तारक उच्च और निम्न दो-चरण विस्तार को अपनाता है, प्रत्येक में एक सक्शन पोर्ट और एक निकास पोर्ट होता है, और प्ररित करनेवाला तीन-तरफ़ा प्ररित करनेवाला को अपनाता है (चित्र 1 देखें)

चित्र 1 विस्तार इकाई का अनुभागीय दृश्य (बाएं: उच्च दबाव पक्ष; दाएं: निम्न दबाव पक्ष)

टर्बो विस्तारक के मुख्य प्रदर्शन पैरामीटर इस प्रकार हैं:

उच्च दबाव वाली साइड गति 16583 आर/मिनट है, और कम दबाव वाली साइड गति 9045 आर/मिनट है;विस्तारक की रेटेड कुल शक्ति 7990 किलोवाट है, और प्रवाह दर 12700-150450-किग्रा/घंटा है;इनलेट दबाव 1.3Mpa है, और निकास दबाव 0.003Mpa है।उच्च दबाव वाले हिस्से का सेवन तापमान 175°C है, और निकास तापमान 80°C है;कम दबाव वाले हिस्से का सेवन तापमान 175°C है, और निकास तापमान 45°C है;टिल्टिंग पैड का एक सेट उच्च दबाव और कम दबाव वाले साइड गियर शाफ्ट बियरिंग्स के दोनों सिरों पर उपयोग किया जाता है, प्रत्येक 5 पैड के साथ, तेल इनलेट पाइपलाइन दो तरीकों से तेल में प्रवेश कर सकती है, और प्रत्येक बियरिंग में एक तेल इनलेट छेद होता है, जिसके माध्यम से 15 तेल इंजेक्शन नोजल के 3 समूह, तेल इनलेट नोजल का व्यास 1.8 मिमी है, असर के लिए 9 तेल रिटर्न छेद हैं, और सामान्य परिस्थितियों में, 5 पोर्ट और 4 ब्लॉक का उपयोग किया जाता है।यह थ्री-इन-वन इकाई चिकनाई वाले तेल स्टेशन से केंद्रीकृत तेल आपूर्ति की मजबूर स्नेहन विधि को अपनाती है।

2. चालक दल के साथ समस्याएं

2018 में, वीओसी उत्सर्जन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, ऑक्सीकरण रिएक्टर की टेल गैस के उपचार के लिए डिवाइस में एक नई वीओसी इकाई जोड़ी गई थी, और उपचारित टेल गैस को अभी भी विस्तारक में इंजेक्ट किया गया था।चूँकि मूल टेल गैस में ब्रोमाइड नमक उच्च तापमान पर ऑक्सीकृत होता है, इसलिए ब्रोमाइड आयन होते हैं।जब टेल गैस फैलती है और विस्तारक में काम करती है तो ब्रोमाइड आयनों को संघनित होने और अलग होने से रोकने के लिए, यह विस्तारक और उसके बाद के उपकरणों में जंग का कारण बनेगा।इसलिए एक्सपेंशन यूनिट को बढ़ाना जरूरी है.उच्च दबाव पक्ष और निम्न दबाव पक्ष का सेवन तापमान और निकास तापमान (तालिका 1 देखें)।

तालिका 1 वीओसी परिवर्तन से पहले और बाद में विस्तारक के इनलेट और आउटलेट पर ऑपरेटिंग तापमान की सूची

वीओसी परिवर्तन से पहले, कम दबाव वाले छोर पर गैर-प्ररित करनेवाला पक्ष का तापमान लगभग 80 डिग्री सेल्सियस पर स्थिर रहा है (यहां असर का अलार्म तापमान 110 डिग्री सेल्सियस है, और उच्च तापमान 120 डिग्री सेल्सियस है)।6 जनवरी, 2019 को वीओसी परिवर्तन शुरू होने के बाद, विस्तारक के कम दबाव वाले छोर पर गैर-प्ररित करनेवाला पक्ष का तापमान धीरे-धीरे बढ़ा, और उच्चतम तापमान 120 डिग्री सेल्सियस के उच्चतम रिपोर्ट किए गए तापमान के करीब था, लेकिन इस अवधि के दौरान कंपन मापदंडों में महत्वपूर्ण परिवर्तन नहीं हुआ (चित्र 2 देखें)।

चित्र 2 विस्तारक प्रवाह दर और गैर-ड्राइव साइड शाफ्ट कंपन और तापमान का आरेख

1 - फ्लो लाइन 2 - नॉन-ड्राइव एंड लाइन 3 - नॉन-ड्राइव शाफ्ट वाइब्रेशन लाइन

3. कारण विश्लेषण एवं उपचार विधि

भाप टरबाइन बीयरिंगों के तापमान में उतार-चढ़ाव की प्रवृत्ति की जाँच और विश्लेषण करने के बाद, और ऑन-साइट उपकरण प्रदर्शन, प्रक्रिया में उतार-चढ़ाव, भाप टरबाइन ब्रश पहनने के स्थैतिक संचरण, उपकरण की गति में उतार-चढ़ाव और भागों की गुणवत्ता की समस्याओं को दूर करने के बाद, तापमान में उतार-चढ़ाव के मुख्य कारण हैं:

3.1 विस्तारक के कम दबाव वाले सिरे पर गैर-प्ररित करनेवाला पक्ष असर के तापमान में वृद्धि के कारण

3.1.1 डिस्सेम्बली निरीक्षण में पाया गया कि बेयरिंग और शाफ्ट के बीच की दूरी और गियर दांतों की मेशिंग क्लीयरेंस सामान्य थी।विस्तारक के कम दबाव वाले सिरे पर गैर-प्ररित करनेवाला पक्ष असर सतह पर संदिग्ध वार्निश को छोड़कर (चित्र 3 देखें), अन्य बीयरिंगों में कोई असामान्यता नहीं पाई गई।

चित्र 3 विस्तारक के नॉन-ड्राइव एंड बियरिंग और गतिक युग्म का भौतिक चित्र

3.1.2 चूंकि चिकनाई वाले तेल को एक वर्ष से भी कम समय के लिए बदल दिया गया है, तेल की गुणवत्ता ड्राइविंग से पहले परीक्षण में उत्तीर्ण हुई है।संदेह को दूर करने के लिए कंपनी ने चिकनाई वाले तेल को परीक्षण और विश्लेषण के लिए एक पेशेवर कंपनी को भेजा।पेशेवर कंपनी पुष्टि करती है कि असर सतह पर लगाव एक प्रारंभिक वार्निश, एमपीसी (वार्निश प्रवृत्ति सूचकांक) है (चित्र 4 देखें)

चित्र 4 तेल निगरानी प्रौद्योगिकी विश्लेषण रिपोर्ट तेल निगरानी पेशेवर प्रौद्योगिकी द्वारा जारी की गई

3.1.3 विस्तारक में प्रयुक्त चिकनाई वाला तेल शेल टर्बो नंबर 46 टरबाइन तेल (खनिज तेल) है।जब खनिज तेल उच्च तापमान पर होता है, तो चिकनाई वाला तेल ऑक्सीकरण हो जाता है, और ऑक्सीकरण उत्पाद वार्निश बनाने के लिए असर वाली झाड़ी की सतह पर इकट्ठा होते हैं।खनिज चिकनाई तेल मुख्य रूप से हाइड्रोकार्बन पदार्थों से बना होता है, जो कमरे के तापमान और कम तापमान पर अपेक्षाकृत स्थिर होते हैं।हालाँकि, यदि कुछ (यहां तक ​​कि बहुत कम संख्या में) हाइड्रोकार्बन अणु उच्च तापमान पर ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं से गुजरते हैं, तो अन्य हाइड्रोकार्बन अणु भी श्रृंखला प्रतिक्रियाओं से गुजरेंगे, जो हाइड्रोकार्बन श्रृंखला प्रतिक्रियाओं की एक विशेषता है।

3.1.4 उपकरण तकनीशियनों ने उपकरण बॉडी के समर्थन, इनलेट और आउटलेट पाइपलाइनों के ठंडे तनाव, तेल प्रणाली के रिसाव का पता लगाने और तापमान जांच की अखंडता के आसपास जांच की।और विस्तारक के कम दबाव वाले पक्ष के गैर-ड्राइव अंत में बीयरिंग का एक सेट बदल दिया, लेकिन एक महीने तक चलने के बाद, तापमान अभी भी 110 ℃ तक पहुंच गया, और फिर कंपन और तापमान में बड़े उतार-चढ़ाव हुए।पूर्व-रेट्रोफिट स्थितियों के करीब पहुंचने के लिए कई समायोजन किए गए, लेकिन लगभग कोई प्रभाव नहीं पड़ा (चित्र 5 देखें)।

चित्र 5 13 फरवरी से 29 मार्च तक संबंधित संकेतकों का रुझान चार्ट

MAN टर्बो निर्माता, विस्तारक की वर्तमान कार्यशील परिस्थितियों के तहत, यदि सेवन वायु की मात्रा 120 t/h पर स्थिर है, तो आउटपुट पावर 8000kw है, जो सामान्य कामकाजी परिस्थितियों में 7990kw की मूल डिज़ाइन आउटपुट पावर के अपेक्षाकृत करीब है;जब हवा की मात्रा 1 30 टन/घंटा है, तो आउटपुट पावर 8680 किलोवाट है;यदि अंतर्ग्रहण वायु की मात्रा 1 46 टन/घंटा है, तो आउटपुट पावर 9660 किलोवाट है।चूँकि निम्न-दबाव पक्ष द्वारा किया गया कार्य विस्तारक के दो-तिहाई हिस्से के लिए होता है, इसलिए विस्तारक का निम्न-दबाव पक्ष अतिभारित हो सकता है।जब तापमान 110 डिग्री सेल्सियस से अधिक हो जाता है, तो कंपन मान में भारी बदलाव होता है, जो दर्शाता है कि इस अवधि के दौरान शाफ्ट और बियरिंग बुश की सतह पर नवगठित वार्निश खरोंच हो गई है (चित्र 6 देखें)।

चित्र 6 विस्तार इकाई की शक्ति संतुलन तालिका

3.2मौजूदा समस्याओं का तंत्र विश्लेषण

3.2.1 जैसा कि चित्र 7 में दिखाया गया है, यह देखा जा सकता है कि टाइल ब्लॉक के आधार की मामूली कंपन दिशा और समन्वय प्रणाली में क्षैतिज समन्वय रेखा के बीच शामिल कोण β है, टाइल ब्लॉक का स्विंग कोण φ है , और 5 टाइलों से बना टिल्टिंग पैड बेयरिंग सिस्टम, जब टाइल जब पैड को तेल फिल्म के दबाव के अधीन किया जाता है, चूंकि पैड का फुलक्रम एक पूर्ण कठोर शरीर नहीं है, संपीड़न विरूपण के बाद पैड के फुलक्रम की स्थिति होगी आधार की कठोरता के कारण ज्यामितीय प्रीलोड दिशा के साथ एक छोटा विस्थापन उत्पन्न होता है, जिससे असर निकासी और तेल फिल्म की मोटाई बदल जाती है [1^] .

चित्र 7 टिल्टिंग पैड बियरिंग के एकल पैड की समन्वय प्रणाली

3.2.2 चित्र 1 से देखा जा सकता है कि रोटर एक ब्रैकट बीम संरचना है, और प्ररित करनेवाला मुख्य कार्य घटक है।चूंकि प्ररित करनेवाला पक्ष ड्राइविंग पक्ष है, जब गैस काम करने के लिए फैलती है, तो प्ररित करनेवाला पक्ष पर घूमने वाला शाफ्ट गैस डंपिंग के प्रभाव के कारण असर झाड़ी में एक आदर्श स्थिति में होता है, और तेल का अंतर सामान्य रहता है।बड़े और छोटे गियर के बीच मेशिंग और टॉर्क संचारित करने की प्रक्रिया में, इसके आधार के रूप में, गैर-प्ररित करनेवाला साइड शाफ्ट की रेडियल मुक्त गति अधिभार स्थितियों के तहत सीमित होगी, और इसका चिकनाई फिल्म दबाव अन्य की तुलना में अधिक है बीयरिंग, इस जगह को चिकनाई बनाते हैं, फिल्म की कठोरता बढ़ जाती है, तेल फिल्म नवीनीकरण दर कम हो जाती है, और घर्षण गर्मी बढ़ जाती है, जिसके परिणामस्वरूप वार्निश बनता है।

3.2.3 तेल में वार्निश मुख्य रूप से तीन रूपों में निर्मित होता है: तेल ऑक्सीकरण, तेल "सूक्ष्म-दहन", और स्थानीय उच्च तापमान निर्वहन।वार्निश तेल के "सूक्ष्म-दहन" के कारण होना चाहिए।तंत्र इस प्रकार है: चिकनाई वाले तेल में हवा की एक निश्चित मात्रा (आमतौर पर 8% से कम) घुल जाएगी।जब घुलनशीलता सीमा पार हो जाती है, तो तेल में प्रवेश करने वाली हवा निलंबित बुलबुले के रूप में तेल में मौजूद रहेगी।बेयरिंग में प्रवेश करने के बाद, उच्च दबाव के कारण ये बुलबुले तेजी से रुद्धोष्म संपीड़न से गुजरते हैं, और द्रव का तापमान तेजी से बढ़ता है जिससे तेल का रुद्धोष्म "सूक्ष्म-दहन" होता है, जिसके परिणामस्वरूप बेहद छोटे आकार के अघुलनशील पदार्थ बनते हैं।ये अघुलनशील पदार्थ ध्रुवीय होते हैं और वार्निश बनाने के लिए धातु की सतहों से चिपक जाते हैं।दबाव जितना अधिक होगा, अघुलनशील पदार्थ की घुलनशीलता उतनी ही कम होगी, और वार्निश बनाने के लिए अवक्षेपित होना और जमना उतना ही आसान होगा।

3.2.4 वार्निश के निर्माण के साथ, गैर-मुक्त अवस्था में तेल फिल्म की मोटाई वार्निश द्वारा कब्जा कर ली जाती है, और साथ ही तेल फिल्म की नवीकरण गति कम हो जाती है, और तापमान धीरे-धीरे बढ़ता है, जो बढ़ता है बेयरिंग बुश और शाफ्ट की सतह और जमा वार्निश के बीच घर्षण के कारण गर्मी का खराब अपव्यय होता है और तेल का तापमान बढ़ने से बेयरिंग बुश का तापमान बढ़ जाता है।अंत में, जर्नल वार्निश के खिलाफ रगड़ता है, जो शाफ्ट कंपन में हिंसक उतार-चढ़ाव में प्रकट होता है।

3.2.5 हालांकि विस्तारक तेल का एमपीसी मूल्य अधिक नहीं है, जब चिकनाई वाले तेल प्रणाली में वार्निश होता है, तो चिकनाई वाले तेल की घुलने की सीमित क्षमता के कारण तेल में वार्निश कणों का विघटन और अवक्षेपण सीमित होता है। वार्निश कण.यह एक गतिशील संतुलन प्रणाली है.जब यह संतृप्त अवस्था में पहुंच जाता है, तो वार्निश बेयरिंग या बेयरिंग पैड पर लटक जाएगा, जिससे बेयरिंग पैड के तापमान में उतार-चढ़ाव होगा, जो सुरक्षित संचालन को प्रभावित करने वाला एक बड़ा छिपा हुआ खतरा है।लेकिन क्योंकि यह बियरिंग पैड से चिपक जाता है, यह बियरिंग पैड के तापमान में वृद्धि का एक कारण है।

4 उपाय और प्रतिउपाय

बेयरिंग पर जमा हुए वार्निश को हटाने से यह सुनिश्चित हो सकता है कि यूनिट का बेयरिंग नियंत्रित तापमान पर चलता है।वार्निश हटाने वाले उपकरणों के कई निर्माताओं के साथ अनुसंधान और संचार के माध्यम से, हमने WVD-II इलेक्ट्रोस्टैटिक सोखना + राल सोखना का उत्पादन करने के लिए कुशान विंसोंडा को चुना, जिसका उपयोग प्रभाव अच्छा है और बाजार में प्रतिष्ठा है, जो पेंट हटाने के लिए एक मिश्रित वार्निश हटाने वाला उपकरण है।झिल्ली.

WVD-II श्रृंखला के तेल शोधक प्रभावी ढंग से इलेक्ट्रोस्टैटिक सोखना शुद्धि प्रौद्योगिकी और आयन एक्सचेंज तकनीक को जोड़ते हैं, राल सोखना के माध्यम से घुले हुए वार्निश को हल करते हैं, और इलेक्ट्रोस्टैटिक सोखना के माध्यम से अवक्षेपित वार्निश को हल करते हैं।यह तकनीक कम समय में कीचड़ की मात्रा को कम कर सकती है, कई दिनों की छोटी अवधि में, बड़ी मात्रा में कीचड़/वार्निश वाली मूल स्नेहन प्रणाली को सर्वोत्तम परिचालन स्थिति में बहाल किया जा सकता है, और धीमी गति से बढ़ने की समस्या को कम किया जा सकता है। वार्निश के कारण होने वाले थ्रस्ट बेअरिंग के तापमान को हल किया जा सकता है।यह भाप टरबाइन के सामान्य संचालन के दौरान उत्पन्न घुलनशील और गैर-घुलनशील तेल कीचड़ को प्रभावी ढंग से हटा सकता है और रोक सकता है।

इसके मुख्य सिद्धांत इस प्रकार हैं:

4.1 घुले हुए वार्निश को हटाने के लिए आयन एक्सचेंज रेज़िन

आयन एक्सचेंज रेजिन मुख्य रूप से दो भागों से बना है: पॉलिमर कंकाल और आयन एक्सचेंज समूह।सोखना सिद्धांत चित्र 8 में दिखाया गया है,

चित्र 8 आयन-इंटरैक्शन राल सोखना का सिद्धांत

विनिमय समूह को एक निश्चित भाग और एक चल भाग में विभाजित किया गया है।स्थिर भाग पॉलिमर मैट्रिक्स पर बंधा होता है और स्वतंत्र रूप से नहीं घूम सकता, और एक निश्चित आयन बन जाता है;गतिशील भाग और स्थिर भाग आयनिक बंधों द्वारा संयुक्त होकर विनिमेय आयन बन जाते हैं।स्थिर आयनों और गतिशील आयनों पर क्रमशः विपरीत आवेश होते हैं।बेयरिंग बुश पर, मोबाइल भाग स्वतंत्र रूप से घूमने वाले आयनों में विघटित हो जाता है, जो समान चार्ज के साथ अन्य गिरावट उत्पादों के साथ आदान-प्रदान करते हैं, ताकि वे निश्चित आयनों के साथ संयोजित हो जाएं और विनिमय आधार पर मजबूती से अवशोषित हो जाएं।समूह पर, इसे तेल द्वारा दूर ले जाया जाता है, आयन एक्सचेंज राल सोखना द्वारा हटाए गए भंग वार्निश को हटा दिया जाता है।

4.2 निलंबित वार्निश को हटाने के लिए इलेक्ट्रोस्टैटिक सोखना तकनीक

इलेक्ट्रोस्टैटिक सोखना तकनीक मुख्य रूप से तेल में प्रदूषित कणों को क्रमशः सकारात्मक और नकारात्मक चार्ज दिखाने के लिए ध्रुवीकृत करने के लिए एक उच्च-वोल्टेज इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र उत्पन्न करने के लिए एक उच्च-वोल्टेज जनरेटर का उपयोग करती है।तटस्थ कणों को आवेशित कणों द्वारा निचोड़ा और स्थानांतरित किया जाता है, और अंत में सभी कण सोख लिए जाते हैं और कलेक्टर से जुड़ जाते हैं (चित्र 9 देखें)।

चित्र 8 इलेक्ट्रोस्टैटिक सोखना प्रौद्योगिकी का सिद्धांत

इलेक्ट्रोस्टैटिक तेल सफाई तकनीक सभी अघुलनशील प्रदूषकों को हटा सकती है, जिसमें कण संबंधी अशुद्धियाँ और तेल के क्षरण से उत्पन्न निलंबित वार्निश शामिल हैं।हालाँकि, पारंपरिक फ़िल्टर तत्व केवल बड़े कणों को संबंधित परिशुद्धता के साथ हटा सकते हैं, और सबमाइक्रोन को हटाना मुश्किल है स्तर निलंबित वार्निश.

यह प्रणाली असर पैड पर अवक्षेपित और जमा हुए वार्निश को पूरी तरह से हल कर सकती है, जिससे असर पैड के तापमान और वार्निश के कारण होने वाले कंपन परिवर्तनों के प्रभाव को पूरी तरह से हल किया जा सकता है, ताकि इकाई लंबे समय तक स्थिर रूप से चल सके।

5। उपसंहार

WSD WVD-II वार्निश रिमूवल यूनिट को उपयोग में लाया गया, दो साल के ऑपरेशन अवलोकन के माध्यम से, असर तापमान हमेशा लगभग 90 डिग्री सेल्सियस पर बनाए रखा गया है, और यूनिट सामान्य संचालन में बनी हुई है।एक वार्निश फिल्म मिली (चित्र 10 देखें)।

वार्निश हटाने की स्थापना के बाद बेयरिंग को अलग करने की भौतिक तस्वीर

उपकरण

संदर्भ:

[1] लियू सियॉन्ग, जिओ झोंघुई, यान झियोंग, और चेन झूजी।पिवट इलास्टिक और डैम्पिंग टिल्टिंग पैड बियरिंग्स की गतिशील विशेषताओं पर संख्यात्मक सिमुलेशन और प्रयोगात्मक अनुसंधान [जे]।चाइनीज़ जर्नल ऑफ़ मैकेनिकल इंजीनियरिंग, अक्टूबर 2014, 50(19):88।