چکیده: علل نوسان دمای بوش یاتاقان ژنراتور توربین گازی دوگانه سوز را تجزیه و تحلیل کنید، راه حل های خاصی را ارائه دهید، بر نقاط خطر و اقدامات پیشگیرانه بهره برداری تسلط پیدا کنید.
نمای کلی تجهیزات
BZ 25-1 / S Oilfield (دریای بوهای مرکزی) از شرکت CNOOC (چین) LTD.شعبه تیانجین (FPSO) به چهار مجموعه ژنراتور توربین گازی دوگانه سوز TITAN130 تولید شده توسط سولار مجهز شده است.مجموعه توربین ژنراتور شامل موتور توربین گاز، دستگاه دنده کاهش سرعت، ژنراتور، پانل کنترل، پانل ابزار، پایه مشترک، پوشش عایق صدا و سیستم کمکی و غیره است. هنگامی که واحد از سوخت متفاوتی استفاده می کند، اندازه ظرفیت باربری آن نیز متفاوت است. بخش شکل 1)
توان خالص خروجی توربین 13500 کیلووات و سرعت 11220 دور در دقیقه است و توان خروجی ژنراتور پیکربندی شده 12500 کیلووات در شرایط محیطی 40 درجه سانتیگراد است.ولتاژ ژنراتور 6300 ولت، 50 هرتز، 3 ساعت، ضریب توان 0.8 PF است.این واحد دارای یاتاقان شیبدار بالشتک برای یاتاقان رانش، یاتاقان قطر شفت، و کاهنده دارای دنده سیاره ای درجه 3 است.هر نقطه روغن کاری یاتاقان حالت روانکاری اجباری عرضه متمرکز روغن را اتخاذ می کند. (جدول 1،2،3 و 4 برای پارامترهای فنی خاص واحد را ببینید
چهار مجموعه ژنراتور توربین گازی دوگانه سوز TITAN130 می توانند انرژی کل میدان نفتی را تامین کنند و چهار دستگاه بازیابی حرارت زباله وجود دارد.روغن محیط گرمایی توسط گاز دودکش با دمای بالا تولید شده توسط توربین گرم می شود.عملکرد پایدار و ایمن چهار مجموعه ژنراتور توربین گازی دوگانه سوز TITAN130 بسیار مهم است.
جدول 1: پارامترهای فنی مجموعه ژنراتور توربین گازی
تولید کنندگان | شرکت سولا، ایالات متحده آمریکا (SOLAR) |
شماره دستگاه | FPSO-MA-GTG-001A/B/C/D |
قدرت ISO | 13500 کیلو وات |
اندازه واحد | 1414832123948 (mm) (طول، عرض و ارتفاع)، بدون احتساب ارتفاع لوله ورودی / اگزوز |
وزن کل سورتمه واحد | 12T |
انواع سوخت | با عصبانیت و گازوئیل |
راه نصب | پشتیبانی سه نقطه ای GIMBAL |
جدول 2: پارامترهای فنی توربین گاز مجموعه ژنراتور توربین گازی
تولید کنندگان | شرکت سولا، ایالات متحده آمریکا (SOLAR) |
مدل | TITAN 130 |
نوع | نوع تک محوری / جریان محوری / صنعتی |
فرم کمپرسور | نوع جریان محوری |
سری کمپرسور | سطح 14 |
نرخ کاهش | 17:1 |
سرعت کمپرسور | 11220 دور در دقیقه |
جریان گاز فشرده | 48 کیلوگرم بر ثانیه (90.6 پوند بر ثانیه) |
سری توربین های گازی | سطح 3 |
سرعت توربین گاز | 11220r/min |
نوع محفظه احتراق | نوع لوله حلقه |
حالت احتراق | اشتعال جرقه ای |
تعداد نازل سوخت | 21 |
نوع بلبرینگ | یاتاقان رانش |
حالت شروع | موتور تبدیل فرکانس راه اندازی می شود |
جدول 3: پارامترهای فنی گیربکس کاهش سرعت مجموعه ژنراتور توربین گازی
تولید کنندگان | ALLEN GERS |
نوع | دنده سیاره ای سطح 3 سرعت بالا |
سرعت خروجی اصلی | 1500 دور در دقیقه |
جدول 4: پارامترهای فنی ژنراتور اصلی مجموعه ژنراتور توربین گازی
تولید کنندگان | شرکت ایده آل الکتریک ایالات متحده |
مدل | SAB |
شماره ساخت | 0HF08-L0590;0114L;0120L;0053L |
رتبه قدرت | 12000 کیلو وات |
سرعت نامی | 1500 دور در دقیقه |
ولتاژ محاسبه شده | 6300 کیلوولت |
فرکانس | 50 هرتز |
ضریب قدرت | 0.8 |
سال کارخانه | 2004 |
مشکل در واحد وجود دارد
در آوریل 2018، مشخص شد که دمای بوش یاتاقان چهار واحدی در نوسان است و برخی از نقاط دمایی پس از افزایش دما نمی توانند به مقدار عملیاتی اولیه بازگردند.یک یاتاقان توربین توربین (بوش بلبرینگ) به دمای 108 درجه سانتیگراد رسید و روند صعودی را نشان داد، در حالی که سه واحد دیگر نیز روند صعودی را نشان دادند.
تجزیه و تحلیل علت و اقدامات درمانی
3.1 یاتاقان دلیل افزایش درجه حرارت بوش
3.1.1 روغن روان کننده مورد استفاده در این واحد CASTROL PERFECTO X32 است که روغن معدنی است.هنگامی که دما بالا است، روغن روان کننده به راحتی اکسید می شود و محصولات اکسیداسیون روی سطح بوش جمع می شوند و لاک ایجاد می کنند.با تشخیص شاخص روغن در حال اجرا واحد، مشخص می شود که شاخص تمایل لاک بالا و درجه آلودگی نیز بالا است (جدول 5 را ببینید).شاخص تمایل لاک بالا است، که ممکن است باعث ایجاد چسبندگی و تجمع بر روی بوش یاتاقان شود، در نتیجه شکاف لایه روغن را کاهش داده، اصطکاک را افزایش داده و منجر به اتلاف حرارت ضعیف بوش یاتاقان، بالا آمدن محوری می شود. دما و تسریع اکسیداسیون روغن.در عین حال، به دلیل آلودگی بالای روغن، لاک به سایر ذرات آلوده میچسبد و اثر سنگ زنی را ایجاد میکند و سایش تجهیزات را تشدید میکند.
جدول 5 نتایج آزمایش و آنالیز روغن روغن قبل از نصب فیلتر روغن لاک الکل
شاخص لاک | ||||
تاریخ | 04.2018 | 2018.06 | 07.2018 | 2018.12 |
موتور اصلی A | 29.5 | 31.5 | 32 | 32.5 |
موتور اصلی B | 36.3 | 40.5 | 42 | 43 |
موتور اصلی C | 40.5 | 46.8 | 42.6 | 45 |
موتور اصلی D | 31.1 | 35 | 35.5 | 36 |
شکل 2 نمودار روند شاخص لاک قبل از خالص سازی لاک کشویی واحد
شکل 3 نمودار جریان روانکاری واحد
برای تجزیه و تحلیل علت افزایش دمای بوش بلبرینگ، ممکن است لاک در روغن روان کننده واحد تولید شود و در نهایت لاک روی بوش یاتاقان متمرکز شده و در نتیجه نوسان دما و بالا آمدن بوش یاتاقان ایجاد شود.
3.1.2علل لاک زدن
* روغن روان کننده معدنی عمدتاً از هیدروکربن ها تشکیل شده است که در دمای اتاق و دمای پایین نسبتاً پایدار هستند.اما اگر در دمای بالا، برخی از مولکولهای هیدروکربن (حتی اگر تعداد آنها بسیار کم باشد) تحت واکنش اکسیداسیون قرار گیرند، سایر مولکولهای هیدروکربنی نیز واکنش زنجیرهای را دنبال میکنند که مشخصه واکنش زنجیرهای هیدروکربنی است.
*روغن روان کننده لاک محلول را در ناحیه با دمای بالا و فشار بالا تشکیل می دهد.در فرآیند جریان روغن از منطقه با دمای بالا به منطقه دمای پایین، کاهش دما منجر به کاهش حلالیت می شود و ذرات لاک از روغن روان کننده رسوب می کنند و شروع به رسوب می کنند.
* رسوب لاک رخ می دهد.پس از تشکیل ذرات لاک، رسوب شروع به متراکم شدن می کند و رسوب ترجیحاً روی سطح فلز داغ رسوب می کند و در نتیجه دمای بوش به سرعت افزایش می یابد و دمای روغن نیز به آرامی افزایش می یابد.
* نوسانات دما که ممکن است ناشی از سایر عوامل محیطی یا مشکلات خطای واحد باشد.
3.2 اقدامات برای حل مشکل افزایش دمای بوش بلبرینگ
3.2.1 فشار روغن روانکار را از 0.23 مگاپاسکال به 0.245 مگاپاسکال افزایش دهید تا راندمان انتقال حرارت روانکاری را بهبود بخشد و روند افزایش آهسته دمای بوش بلبرینگ را کاهش دهید.
3.2.2 خنک کننده روغن کشویی را با راندمان انتقال حرارت کم پیری با یک خنک کننده مستقیم داخلی جدید جایگزین کنید و دمای عرضه روغن کشویی برای مدت طولانی از 60 درجه سانتیگراد تا حدود 50 درجه سانتیگراد پایدار است.
3.2.3 اصل کار فناوری جذب الکترواستاتیک - حذف لاک رسوبشده (شکل 4 را ببینید)
تصفیه الکترواستاتیکی استفاده از میدان استاتیک ولتاژ بالا دایره ای است، باعث می شود ذرات آلودگی نفت به ترتیب الکتریکی مثبت و منفی، ذرات الکتریکی مثبت و منفی تحت عمل جهت الکترود منفی و مثبت، ذرات خنثی فشرده شده توسط ذرات باردار جریان پیدا کنند، در نهایت همه ذرات جریان پیدا کنند. جذب روی کلکتور، حذف کامل آلاینده ها در روغن، با جریان ذرات روغن الکترواستاتیک، مخزن، دیواره لوله و اجزای گل روی تمام ناخالصی ها، جذب فرسایش اکسید خارج، حذف فعال گل و لای چسب سطح سیستم و خاک چسب ، نقش سیستم نظافت را ایفا می کند.
شکل 4. تصویر شماتیکی از فناوری جذب الکترواستاتیک
3.2.4 اصل کار فناوری جذب رزین یونی - لاک حل شده را بردارید
رزین تبادل یونی DICR™ میتواند آلایندههای محلول در روغن توربین را حذف کند و از کاهش شاخصهای MPC اطمینان حاصل کند، زیرا اکثر توربینها در حین کار محلول هستند و فقط اشباع این محصولات باعث ایجاد بارش میشوند، تجهیزات الکترواستاتیکی نمیتوانند این محصولات جانبی را حذف کنند. حالت حل شده
ترکیبی از جذب الکترواستاتیک و فن آوری رزین نه تنها می تواند به طور موثر لاک معلق را حذف کند، بلکه محصول حل شده لاک را نیز حذف می کند.
شکل 5 نمودار شماتیک فناوری جذب رزین یونی
3.3 اثر پاک کردن لاک
در تاریخ 14 دسامبر 2019 فیلتر روغن لاکی مدل WVD نصب و راه اندازی شد.تحت معیار جامع تعویض کولر روغن توربین گاز در 20 آگوست 2020، دمای بلبرینگ توربین (بوش) از 108 درجه سانتیگراد به حدود 90 درجه سانتیگراد کاهش یافت (شکل 6 روند دمایی یاتاقانهای تصفیه عقب (بوش) را ببینید).رنگ روغن به طور قابل توجهی بهبود یافته است (شکل 7 مقایسه روغن قبل و بعد از تصفیه).از طریق تجزیه و تحلیل و داده های آزمایش خارجی، شاخص تمایل لاک روغن از 42.4 به 4.5 کاهش یافت، سطح آلودگی از NAS 9 به 6 کاهش یافت و شاخص ارزش اسیدی از 0.17 به 0.07 کاهش یافت. نتایج آنالیز روغن پس از فیلتر فیلتر)
شکل 6 روند دمای یاتاقان عقب خالص شده (بوش بلبرینگ)
جدول 6 نتایج آزمایش و آنالیز روغن پس از فیلتر فیلتر
شاخص لاک | |||||||
تاریخ | 20/1 | 20/4 | 20/7 | 20/10 | 21/1 | 21/4 | 21/8 |
موتور اصلی A | 19.5 | 11.5 | 9.6 | 10 | 7.8 | 8 | 7.6 |
موتور اصلی B | 16.3 | 13.5 | 11.2 | 12.7 | 8.5 | 8.7 | 8.5 |
موتور اصلی C | 20.5 | 16.8 | 12.6 | 10.8 | 11.5 | 10.3 | 8.3 |
موتور اصلی D | 21.1 | 18.3 | 15.5 | 9.5 | 10.4 | 6.7 | 7.8 |
شکل 7 مقایسه رنگ روغن قبل و بعد از تصفیه
منافع اقتصادی ایجاد شده
از طریق نصب و بهره برداری ازواحد حذف لاک WVD، توربین گاز را به طور موثر افزایش دمای یاتاقان رانش را حل می کند ، از آسیب سنگین ناشی از آسیب یاتاقان و از بین رفتن قطعات آب بندی چرخشی ناشی از قطعات یدکی جلوگیری می کند ، تلفات یاتاقان تعمیر و نگهداری را در 5 میلیون RMB بالاتر کاهش می دهد و زمان تعمیر و نگهداری هماهنگ طولانی است. عدم وجود واحد آماده به کار در محل تولید، تأثیر جدی بر تولید ایمن و پایدار می گذارد.
واحد نیاز به پر کردن 20 بشکه نفت / واحد دارد.پس از فیلتر کردن فیلم حذف رنگ، روغن به طور کامل به شاخص واجد شرایط می رسد و در هزینه تعویض روغن حدود 400000 RMB صرفه جویی می کند.
نتیجه
با توجه به دمای بالا، فشار بالا و سرعت بالای سیستم روانکاری واحد بزرگ، سرعت اکسیداسیون روغن تسریع می شود، شاخص لاک افزایش می یابد و محتوای ژلاتین افزایش می یابد.تجمع ناخالصی های نرم در سیستم واحد بزرگ بر دقت سیستم تنظیم سرعت و عملکرد عادی دستگاه تأثیر می گذارد که به راحتی منجر به نوسان دستگاه یا حتی خاموش شدن بی برنامه می شود.چسب لاکی که روی سطح بوش شفت رسوب می کند باعث افزایش دمای بوش شفت نیز می شود و چسبندگی لاک و ذرات جامد نیز باعث تشدید ساییدگی تجهیزات می شود.واحد حذف لاک WVD می تواند به طور مداوم کیفیت روغن روانکاری واحد را بهبود بخشد، از عملکرد پایدار چرخه طولانی واحدهای بزرگ اطمینان حاصل کند، چرخه خدمات روغن روانکاری را طولانی کند، محیط عملیاتی سیستم را بهبود بخشد، هزینه خرید روغن روانکاری را کاهش دهد.
زمان ارسال: دسامبر-02-2023