乙烯“三機”(裂解氣壓縮機組、乙烯制冷壓縮機組、丙烯制冷壓縮機組)被稱為乙烯裝置“心臟”。3月27日,鎮海基地新建120萬噸/年乙烯裝置丙烯壓縮機組運抵現場,至此,鎮海基地乙烯“三機”全部就位。
鎮海基地乙烯“三機”是集團公司重大裝備國產化攻關項目。15年前,鎮海煉化100萬噸/年乙烯裝置建設時,乙烯“三機”只有一臺是國產的,其余兩臺都是進口的;15年后,在攻關團隊的共同努力下,新建大乙烯“三機”全部實現了國產化。
從設計到制造,再到單機試車,鎮海煉化攻關團隊全程參與推動乙烯“三機”國產化工作。攻關團隊結合該公司多年來乙烯裝置運行經驗,攻克諸多難題,為填補國內空白,建設世界級、高科技、一體化綠色石化基地,書寫下濃墨重彩的篇章。
無擾動切換讓機組“血液循環”暢通
2019年7月,高溫天的裝置區異常炎熱,鎮海煉化動設備團隊正在第三套加氫裝置進行一個重要試驗。試驗是在一臺備用的壓縮機組上進行的,目標是潤滑油泵無擾動切換。
“如果把機組比作身體,潤滑油系統就是血液循環系統。”攻關團隊成員何文豐說,因為生產的需要,為潤滑油系統提供動力的機泵都是一臺運行、一臺備用,切換風險高、難度大,切換時潤滑油系統的壓力會產生變化,就像“血壓”一樣,過高、過低都不行,“身體”吃不消。近年來,類似的乙烯裝置發生過多起因潤滑油系統故障導致的停機。
攻關團隊結合前期多次試驗,創新提出在乙烯“三機”采用自動調節閥代替手閥進行切換操作,并得到設計方和廠方的認可。積累的數據和經驗終于變成創新的舉措,2021年2月22日,裂解氣壓縮機潤滑油系統出廠試驗成功,攻關團隊成員凌海亮在現場一直緊盯切換過程的壓力波動情況。“切換過程油壓上下波動小于0.1兆帕。”當他將這優異的數據通過視頻公布時,攻關團隊的成員隔著屏幕拍手慶賀。
在乙烯“三機”國產化攻關過程中,類似潤滑油系統攻關的技術創新還有很多:大型機殼防變形技術攻關、控制系統優化攻關、機組效率提升優化攻關、汽輪機抽汽平穩性攻關等,鎮海煉化攻關團隊全部深度參與攻關過程,用豐富的運行經驗提出切實可行的建議。
“鎮海乙烯‘三機’的技術附件已成為范本,今后同類裝置建設只要按照鎮海乙烯‘三機’的要求執行就可以,節省了技術交流時間。”煉化工程集團工程建設公司(SEI)技術副總監陳亞林說。
首個不開槽的國產高壓缸
2020年12月1日,鎮海基地項目管理部板房內,攻關團隊緊張地坐在電腦前,屏幕上顯示的是沈陽鼓風機集團制造基地。當天,首個不開槽的國產裂解氣壓縮機組高壓缸正在進行水壓試驗。
裂解氣壓縮機組的高壓缸結構特殊、尺寸大,上下兩部分需要52個螺栓緊固連接。由于水壓試驗壓力高,密封難度很大,以往沈陽鼓風機集團制造類似的設備都在上下缸體的接觸面開槽加密封條。開槽還是不開槽,對于零部件及中分面的精度要求相差甚遠,開槽對于制造方而言制造難度將大大降低。
“高壓缸不開槽不加密封圈標準高,對廠家制造能力提升有幫助,對我們以后的長周期運行也有好處,這是雙贏。”攻關團隊成員張立群說。在鎮海煉化的堅持下,制造廠同意不開槽進行優化提升。
鎮海煉化也沒有做“甩手掌柜”,攻關團隊在檢查中發現缸體緊固螺栓加工精度、螺栓螺母與墊片接觸面精度不足,根據歷年檢修經驗,接觸面不足會存在緊力發“虛”的情況,提出了螺栓精度處理建議,細化到52個螺栓螺母和每個螺栓緊固的4個接觸面,要求液壓緊固螺栓槽、墊、螺母接觸面都要進行研磨,參照進口超級螺母的標準執行,確保接觸面積不少于90%。
攻關團隊還全程參與制造過程,多次對制造廠及其分供商進行飛行檢查,對于不達標的零部件,該報廢的堅決報廢。廠家也全力配合,將鎮海煉化質量管控措施貼在墻上,如果查出存在質量問題,負責人直接“下崗”。
高壓缸水壓試驗一次成功,對攻關團隊和沈陽鼓風機集團而言是極大的鼓舞和動力。“這是沈鼓的第一次,也是中國的第一次。感謝鎮海煉化攻關團隊的堅持和參與,以后就這么干!”沈陽鼓風機集團副總經理單瑋說。
精確到0.1微米的試車
乙烯“三機”單機試車是出廠前的最后把關,也是對國產化攻關的一次“大考”,全面考驗機組的運行參數。
所有的參數中,軸振動參數是重中之重。乙烯“三機”軸振動值的國際標準為25.4微米,25.4微米意味著比手機貼膜的厚度還要薄上好幾個數量級,肉眼根本看不出來,需要專業方法來測量。
憑借多年的百萬噸級乙烯運行經驗,鎮海煉化攻關團隊深知軸振動數據的重要性。“過高的振動不但會磨損軸承,影響機組運行的可靠性,而且會直接觸發聯鎖停機。”何文豐表示,正因如此,鎮海煉化對廠家提出的要求是軸振動值小于20微米,力爭15微米。
100萬噸/年乙烯裝置高壓缸中的葉輪直徑為1.5米,而鎮海基地新建120萬噸/年乙烯裝置的葉輪直徑要再長10厘米,達到1.6米。“機子變大了要降低振動值難度更大,在國際標準上再優化5.4微米,甚至是10.4微米,需要設計、制造、安裝、運行各個環節都精益求精才能達到。”何文豐說。
只有重視質量,才能實現這個目標。攻關團隊堅持中間質量檢查,制造方調集骨干全流程嚴控質量,即便如此,攻關過程依舊艱難,僅裂解氣汽輪機就經歷了5次試車,其中只有一次軸振動值達到20.2微米。攻關團隊沒有放棄,他們與制造廠家一起討論措施,優化試車方案和加工過程測量處理,對電跳測量的精度提出優化建議。通過近1個月的努力,裂解氣汽輪機軸振動值終于低于20微米。
3月12日,最后一臺機組試車完畢,全部滿足技術附件要求。3臺壓縮機、3臺汽輪機共8個缸,其中5個缸實現了軸振動值15微米的力爭目標,國產的大機組指標真正做到了優于國際標準。
“鎮海乙烯‘三機’將制造方的加工制造能力提升到一個新的高度,也將我國重大裝備國產化工作提升到新的高度!”杭州汽輪機公司總工程師孔建強感慨地說。
轉自:中國石化報
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