中国石油塔里木石化分公司有年产45×104t分解氨，80×104t尿素项目。该项目分解氨安装的工艺空气紧缩机选用德国AtlasCopco公司消费的多轴离心式空气紧缩机，其驱动设备为杭汽消费的中压注汽冷凝式汽轮机。该项目于2010年5月投入正常消费，2011年12月28日，在安装开车的进程中，多轴离心式空气紧缩机喘振放空阀三次忽然全开，使二段炉断空气，形成除一段炉及脱碳安装以外其它一切安装停车。对此，中国石油塔里木石化分公司成立了调查组，对该事故停止了调查和剖析，找出了其影响要素，提出了处理措施。
1 多轴离心式空气紧缩机简述
1.1 工艺描绘
中国石油塔里木石化分公司多轴离心式空气紧缩机由中压注汽冷凝式汽轮机驱动，用于化肥分解氨安装，为二段炉提供熄灭转换空气。紧缩机带增速齿轮箱，在增速齿轮箱和汽轮机之间装置了两头齿轮箱，来降高压缩机齿轮箱的输出转速。紧缩机分为两段，一段由四级紧缩组成，二段由两级紧缩组成。一段各级出口辨别装置了水冷器，正常运转时，空气经过过滤器到紧缩机的一段被紧缩到1.42MPa（a），然后经过一段水冷器被冷却到34.5°C，其中一局部空气被抽出作为仪表空气和尿素防腐空气之用，另一局部进入紧缩机二段，被紧缩至3.82MPa（a），进入二段炉。紧缩机形态监测见图1。
图1 紧缩机形态监测
1.2 紧缩机控制描绘
在运转时，紧缩机一、二段入口导叶（IGV）用于控制紧缩机的流量及压力，如添加紧缩机的流量及出口压力时需增大导叶开度，反之减小。若叶轮内的流量停滞，发作喘振，则会对紧缩机机械部件形成很大应力，故要求紧缩机实践流量必需大于最小容积流量。运转中，紧缩机进入最小流量前喘振放空阀会自动翻开，为确保紧缩机远离喘振线而平安运转，在分散控制零碎（DCS）中装置了防喘振控制零碎，由其控制防喘振放空阀的启、闭，以防止紧缩机发作喘振。
为确保紧缩机波动操作，多轴式紧缩机装备了一、二段防喘振放空阀，由喘振控制器自动控制防喘振放空阀。波动和不波动运转的分界限称作喘振线，其取决于多种要素，如温度、压力等。对喘振线留有一定的平安余量，这条平安线称为放空线，它与喘振线平行，其平安余量是设计流量的8%，从而确保了紧缩机的波动、平安运转，见图2。
图2 紧缩机喘振控制线
防喘振放空阀和入口导叶控制紧缩机流量。紧缩机一段额外流量的30%由一段导叶调理控制，即经过导叶调理可使紧缩机额外流量从100%增加到70%，假如流量需进一步减小，只能依托调理一段喘振放空阀的开度来完成。当紧缩机流量＞70%时，喘振放空阀将自动完全封闭，当一段喘振放空阀封闭后，一段导叶将开端从最小操作地位翻开。
紧缩机二段额外流量的38%由二段导叶调理控制，即经过导叶调整可使额外流量从100%增加到62%，假如流量需进一步减小，只能依托调理二段喘振放空阀的开度来完成，当紧缩机的流量＞62%时，喘振放空阀将自动完全封闭，当二段喘振放空阀封闭后，二段导叶将开端从最小操作地位翻开。
紧缩机的流量是经过导叶调理来完成的，即一级入口导叶控制紧缩机一段流量，五级入口导叶控制紧缩机二段流量。
实践运转中，为避免紧缩机喘振，同时在极端条件下能迅速全开喘振放空阀，紧缩机喘振控制器要求设置在自动形式，依据AtlasCopco公司提供的紧缩机运用手册可知，一段喘振流量设定值为3450m3/h，二段喘振流量设定值为1750m3/h，当紧缩机流量大于喘振流量设定值时，喘振放空阀自动封闭，当小于喘振流量设定值时，喘振放空阀自动开启。
关于紧缩机的一、二段出口压力，设置了平安控制器，它的作用是防止紧缩机一、二段出口压力大于最大允许值，它由可编程逻辑控制器（PLC）停止控制，运转时应设置为自动形式。在极端操作条件下，即当一段出口压力＞1.5MPa或二段出口压力＞4.2MPa时，一、二段喘振放空阀会霎时全开，反之封闭。
当汽轮机转速升至最小转速＞5743r/m时，在全自动形式下，可对紧缩机停止加载，在操作画面上逐渐添加一、二段出口压力的设定值，这时，喘振放空阀会先逐步封闭，当全关后，入口导叶才逐渐翻开，完成加载。需卸载时，减小一、二段出口压力的设定值，这时导叶开端逐渐封闭，当完全封闭后，喘振放空阀才开端逐渐翻开，完成卸载。
当汽轮机的转速＜5743r/m时，电磁阀失电，一、二段喘振放空阀霎时全开，导叶霎时全关。
2 喘振放空阀忽然全开要素及对策
经过以上剖析可知，运转中形成紧缩机一、二段喘振放空阀霎时全开的要素有两个：一段出口压力＞1.5MPa或二段出口压力＞4.2MPa；汽轮机的转速＜5743r/m。
在分解氨安装开车进程中，2011年12月28日多轴离心式空气紧缩机一天内呈现了三次喘振放空阀忽然翻开，二段炉断空气，形成除一段炉及脱碳安装以外其它一切安装停车。
2.1 缘由剖析
2.1.1 第一次喘振放空阀全开
2011年12月28日清晨01∶04∶36分解气紧缩机汽轮机TK431在投抽汽时，多轴离心式空气紧缩机一、二段喘振放空阀忽然翻开，形成机组甩负荷，其运转情况见图3。
图3 紧缩机运转情况
从图3可见，当汽轮机转速下降至5667.6r/m时，其转速已＜5743r/m，到达了紧缩机喘振放空阀忽然翻开的条件，喘振放空阀翻开，因紧缩机忽然甩负荷，汽轮机转速上升，1m后其转速最高到达6330r/m，但未上升到汽轮机电子跳闸转速6645r/m，所以汽轮机并未跳车。
将中压蒸汽管网的压力、温度及多轴离心式空气紧缩机汽轮机转速的形态趋向调出后发现，在01∶05∶27中压蒸汽管网的蒸汽温度由392℃下降至258℃，随之汽轮机的转速下降至5609r/m，见图4。由于图3与图4在不同计算机屏幕上截取的画面，因而存在一定的工夫误差。
图4 中压蒸汽压力、温度及汽轮机转速
调出分解气紧缩机汽轮机TK431抽汽的温度历史记载后发现，01∶05∶20分解气紧缩机汽轮机TK431正在投抽汽零碎，在投抽汽前，其抽汽线内的蒸汽温度为126.5℃，在投抽汽后其温度为258.96℃，见图5。操作人员曾发如今投抽汽后，温度逐步下降，很难控制，由此可推断出减温水阀TV7046存在内漏，其内漏会添加暖管难度。
图5 TK431汽轮机抽汽温度情况
上述可得，分解气紧缩机汽轮机TK431在投抽汽前，因操作人员没有很好地对抽汽管线停止暖管，加之减温水阀内漏，添加了暖管难度，在投汽时将抽汽管线中少量的冷凝水霎时带入到中压蒸汽管网，使管网内的蒸汽温度很快下降到258℃，蒸汽温度的下降招致多轴离心式空气紧缩机汽轮机转速从5860r/m迅速下降到5743r/m以下，形成紧缩机一、二段喘振放空阀忽然翻开。
2.1.2 第二次喘振放空阀全开
紧缩机第一次喘振放空阀全开后形成了二段炉断空气，进而零碎连锁反响形成分解气紧缩机跳车，这时多轴离心式空气紧缩机处于空负荷形态运转，01∶40∶20多轴离心式空气紧缩机加压提负荷，经过00∶1∶25该紧缩机一、二段喘振放空阀忽然翻开，其运转情况见图6。
从图6可见，在紧缩机提负荷时，操作人员逐渐封闭一段、二段喘振放空阀，一段出口压力迅速上升。对此，操作人员马上翻开一段喘振放空阀，但依然没有遏制住紧缩机一段出口压力的上升，01∶41∶45一段出口压力到达1.555MPa，其压力已＞1.5MPa，到达了紧缩机喘振放空阀忽然翻开的条件，喘振放空阀翻开，因紧缩机忽然甩负荷，汽轮机转速急速上升，01∶42∶01其转速到达6641r/m，汽轮机电子跳闸停车。
图6 紧缩机运转情况
调出多轴离心式空气紧缩机的出口阀FV2011开度状况、紧缩机出口流量以及汽轮机转速形态趋向后发现，在第一次多轴离心式空气紧缩机喘振放空阀翻开后，紧缩机甩负荷，其出口阀FV2011随即封闭，尔后该阀不断处于封闭形态，见图7。同时调出紧缩机出口副线阀开度趋向后发现该阀也不断处于封闭形态。
图7 出口阀FV2011开度及汽轮机转速
上述剖析可得，多轴离心式空气紧缩机在加负荷提压时，其出口阀FV2011及副线伐不断处于封闭形态，憋压招致紧缩机一段出口压力迅速上升，操作人员马上翻开一段喘振放空阀，但是其压力仍持续上升到达1.5MPa以上，形成紧缩机一、二段喘振放空阀忽然翻开，紧接着汽轮机转速迅速到达电子跳闸转速而跳车。
2.1.3 第三次喘振放空阀全开
2011年12月28日20∶18∶12分解气紧缩机汽轮机TK431在投抽汽时，多轴离心式空气紧缩机一、二段喘振放空阀又一次忽然翻开，形成机组甩负荷。
经过调查、剖析，其缘由与第一次喘振放空阀全开缘由一样，皆因在分解气紧缩机汽轮机投抽汽时暖管不充沛，冷凝液霎时带入到中压蒸汽管网，使管网的蒸汽温度大幅度下降，而形成多轴离心式空气紧缩机汽轮机转速下降到5743r/m以下，形成喘振放空阀忽然翻开。
2.2 处理措施
为避免此类事故再次发作，做出以下操作规则：
a）在分解气紧缩机汽轮机投抽汽前，操作人员要充沛停止暖管，翻开导淋放净冷凝液，在其温度＞280℃后［4-5］，方可投汽。
b）为降低暖管难度，对减温水阀TV7046停止检修，防止其内漏。
c）在紧缩机提负荷时，紧缩机岗位与转化岗位要充沛沟通和联络，严防紧缩机出口阀FV2011或副线阀未及时翻开，形成紧缩机憋压。
以上措施的施行无效地避免了由该类缘由形成紧缩机喘振阀忽然全开的严重结果，保证了安装长周期运转。
3 结论
对多轴离心式空气紧缩机一天内三次喘振放空阀忽然翻开的事故停止了深化调查和剖析，找出了事故的缘由，并采取相应处理措施：为避免分解气紧缩机汽轮机在投抽汽时形成管网蒸汽温度低而影响多轴离心式空气紧缩机汽轮机的转速，进而招致喘振放空阀翻开，要求在投抽汽前充沛暖管，反省减温水阀的运转形态；为避免多轴离心式空气紧缩机出口过高而形成喘振放空阀翻开，要求紧缩机岗位与转化岗位要亲密配合，及时翻开紧缩机出口阀FV2011或副线阀，防止此类成绩再次发作。
