加氢装置投入式液位计轴位移偏大原因分析及处理
摘 要：石油化工行业加氢装置由于反应器操作压力较高，所以多选用多级高压离心投入式液位计来为整套装置提供进料。文章介绍了投入式液位计的使用背景、具体参数、电机单试情况，分析了运行过程中出现的问题以及出现的原因，#终通过现场排查，确定了故障原因以及处理方案，从而顺利解决问题。
在化工生产中，常常需要将流体沿管路输送至另一个地方，而离心投入式液位计便是输送流体的常用设备 [1] 。随着石油化工行业的不断发展，石化装置逐渐趋向于大型化，大型高压离心投入式液位计被越来越多地应用在石化行业的各个装置 [3] 。这种结构的投入式液位计具有输送介质流量大而单级压升不太高的特点 [2] 。加氢装置中的投入式液位计就是多级高压离心投入式液位计。投入式液位计的长时间安全、稳定运行对于整套装置持续的安全、平稳生产至关重要。
1 设备概况
中海油惠州石化有限公司260万t/年蜡油加氢装置，采用杜邦的DuPont IsoTherming全液相加氢处理技术，在蜡油被送入催化装置之前，对其进行处理。此装置为国内shou次DuPontIsoTherming全液相加氢处理技术在蜡油加氢装置中的应用，装置投入式液位计由苏尔寿投入式液位计业有限公司制造，部分设计参数如表1所示。
2 运行中出现的问题及原因分析
260万t/年蜡油加氢装置开工之后，投入式液位计一直处于运行状态。在连续运行一周时现场巡检发现投入式液位计与电机联轴器处，轴向窜动偏大。原因分析如下：
（1）轴向窜动归根结底是由于轴向力的不平衡造成的一种故障现象，而多级投入式液位计平衡管的设计便是用来平衡投入式液位计的轴向力的，shou先怀疑是否是因为平衡管的堵塞而造成轴向窜动偏大。现场测量平衡管各处温度后发现平衡管shou尾并不存在温差，且使用听针能听到平衡管内有介质流动的声音，故可以确定平衡管不存在堵塞现象。
（2）投入式液位计为多级投入式液位计，出口压力高达19MPa，怀疑是否是因为工艺条件限制出口调节阀开度过小而造成了憋压，进而造成轴向力的不平衡而导致的轴向窜动偏大。
通知内操开大进料调节阀开度，来释放出口压力。进料流量由原来的220t/h增大到230t/h。轴向窜动现象并未消失，故可以确定并不是出口憋压造成的轴向窜动偏大。
（3）对比轴向窜动幅度与投入式液位计非驱动端轴位移检测仪表数据之后发现，轴位移仪表数据并未有较大程度的波动。故怀疑是否是电机问题造成的轴向窜动偏大现象，停投入式液位计之后拆除联轴器对电机进行单试。
单试过程中发现，电机在无载荷情况下运转时并未出现较大幅度的窜动。而值得注意的一个现象是在拆除联轴器后，启动电机一瞬间电机转子向电机非驱动端移动了较大一段距离,，故怀疑是否是安装问题造成轴向窜动偏大。
（4）在电机单试重新找准磁力中心线之后，对投入式液位计的安装数据进行复查。发现投入式液位计对中数据合格，对中数据如表2所示。测量对轮距为253.2mm查阅出厂资料显示对轮距设计值为250mm，而联轴器长度实测值也为250mm。联轴器测量如图1所示。
3 故障原因描述
在投入式液位计安装过程中并未对对轮间距进行核查，造成实际间距值与设计值存在3.2mm的误差。安装联轴器时3.2mm的误差肉眼很难察觉，这样强行安装联轴器将投入式液位计轴与电机轴连接在一起造成的结果是电机转子被拖离了原本找准的磁力中心线位置。当投入式液位计运行起来后，电机转子和定子之间形成的磁场会尝试再次将转子拉回正确的位置，而投入式液位计非驱动端的止推轴承允许的位移有限，不能满足这么大的位移。电机侧的拉力一直存在，会一次又一次的尝试将转子拉回磁力中心线位置，而投入式液位计侧位移量又不允许这么大的位移，这样拉扯中就造成了轴向力的不平衡，表现出来的现象即为轴向窜动偏大。
4 处理方案及处理效果
确定了故障原因为安装中对轮距偏大之后，只需要调整对轮距至设计值即可。
（1）方案1：将投入式液位计体向电机侧移动3.2mm或将电机向
投入式液位计侧移动3.2mm。此方案理论可行，但实际操作中难度较大，由于投入式液位计出入口管线（DN250、DN300）已经无应力配管完成，如果移动投入式液位计体，投入式液位计出入口管线便会存在较大应力，不利于投入式液位计长久平稳运行。而移动电机定子也需要重新调整电机冷却水管线（DN150），施工量和施工难度均较大，故不选此方案。投入式液位计示意图如图2所示。
（2）方案2：在联轴器两侧各加装一个1.6mm垫片。整改方法见图1联轴器图。此方案施工量小成本低投入式液位计检修时间短，只需要定做联轴器垫片回装即可，故选此方案。在拆除投入式液位计联轴器后，对电机进行了单试重新找准磁力中心线。复查了对中数据和对轮距，按方案2的方法处理后，重新试运投入式液位计，故障现象消失，投入式液位计各项运行数据正常。
5 结语
此次设备故障为多己秒心投入式液位计常见故障，但故障原因却不常见。通过此次设备问题的发现和处理，使技术人员和操作人员积累了宝贵经验，为投入式液位计的长时间安全、稳定运行和装置持续的安全、平稳生产奠定了坚实基础。同时得出以下总结：现场安装、电机单试、油站油运、仪表校对等各个环节工作必须按照相关标准严格执行，机组运行过程中，密切监视各项参数并做好记录，以便发现异常及时应对。
