“推力轴承和同步齿轮都损坏了,”德国现场服务工程师毫无表情地说:“我查过备件清单,推力轴承已经有储备了。同步齿轮没有储备,需要立刻购买。”
0 |6 e- d9 Y8 o. i# h" V1982年4月15日下午3点,南方石油化工厂设备副厂长刘智天木然地看着拆开的螺杆压缩机和正在整理图纸的德国工程师,心绪回到二年前……+ s, _& B9 Q0 l, {
1980年的春天,南方石油化工厂决定老装置改造。如果改造完成,可以提高产能40%。南方石油化工厂位于上海西北郊区,是中国最大的苯乙烯和聚苯乙烯生产装置。
- p2 E% E* o; w5 n$ m( w' ~4 @$ v' p石油化工装置不同于一般的工厂,有几十层楼高的圆形反应塔、矮胖敦实的物料容器、过山车似的高架管廊、遍布各个角落的输液泵。装置边缘唯一的一座有人的水泥平房是装置的大脑——控制室,十几名操作员面对着控制盘聚精会神地观察各种数据和指标;装置中唯一遮蔽在厂房里的设备是装置的心脏——压缩机,通过它反应物料血液般地流向装置其他部分。白天,装置看去犹如一片奇异钢铁建筑;夜晚,灯光璀璨恰似盛装的迪尼斯乐园。装置昼夜不停的运转,吞进石油、天然气,吐出国家急需的塑料、基础化工原料,每分每秒都产生巨大的财富;工人没有星期天、没有节假日,四个班组二十四小时倒班,实行半军事化的管理。) M1 r# G" X- n' e
当时厂里使用四台往复式压缩机,三台生产一台备用。往复式压缩机就像一座巨大的风箱,在电动机的驱动下,缸体内的活塞一推一拉把工艺气体压缩升压,送到反应器里进行化学反应。不过,往复式压缩机噪音高、震动大、易损件多,九个工人的维修班几乎天天围着这四台压缩机转。
4 P: p- Y; ^6 q" Q, K* ?设备处提出:趁这次装置改造,采用一台螺杆压缩机取代现在使用的四台往复式压缩机。+ n- r0 ?1 f l( p# z
螺杆压缩机像一只趴在地上的巨大乌龟,“龟壳”里有两根类似螺栓的转子对在一起旋转。低压气体从“龟壳”一端吸入,被转子压缩,变成高压气体从“龟壳”另一端排出。螺杆压缩机噪声低、震动轻、易损件少,维护工作量小。9 G& Q8 J. A* L) ?% |5 ^$ @# N
每台螺杆压缩机都有独立的润滑油系统,它就像这个巨型“乌龟”的体外心脏,一面连续不断地把常温的润滑油送进压缩机压缩机的各个轴承,一面将被轴承高速旋转加热了的润滑油收集起来冷却、过滤,然后再加压送回压缩机的轴承。只所以称之为‘血液’,因为它一刻也不能停,哪怕只有几十秒钟,也能让这台巨型“乌龟”立刻死亡(高速旋转的轴承缺油就必然烧毁)。为了防止这类事故,在压缩机旁边高挂着一个“紧急血罐”(高位油箱),随时准备应付润滑油系统的故障。+ C+ x8 u) R* u6 @3 ~
螺杆压缩机有着复杂的控制系统,在压缩机旁边有一个就地控制盘,上面有启动和停止按钮,为了防止误接触而导致事故,这些按钮用透明塑料盖子罩着。控制盘上还有若干指示仪表,显示主要操作参数。在控制室里,有一个远程控制盘,除了有就地控制盘上所有的按钮和指示仪表外,还有更多的指示仪表,压缩机的入口压力、出口压力、流量、气体的温度等等,就连轴承的温度、振动也有仪表显示。
+ g" C0 H; k3 h' [这台螺杆压缩机将很大,估计价格近千万元。这么贵的压缩机备不起备机,因此,要求螺杆压缩机至少能保证连续运转一年,最好三年。' A1 R: s* Z5 t) i6 Q
这个建议得到装置改造指挥部的批准,但是具体到选用哪个公司生产的螺杆压缩机却产生了分歧。3 x4 `0 q {0 I* T! D
前来技术交流交流的制造厂不少,最后集中到两家:德国凯克科压缩机公司和中国长江压缩机厂。 n9 U8 S2 P' t; S
凯克科公司的销售代表古德姆博士温文尔雅,典型的日耳曼脸庞,表情十分生动。虽然已经四十多岁了,仍然显得很年轻、像个漂亮的学者。他嘴唇很薄、说话幽默,浅灰色的眼睛总是能捕捉到别人脸上难以察觉的变化,还未开会,已经和用户接待人员成了朋友。) f1 j$ k; s' e1 i
在技术交流的第一天,他用极为艰涩的中文向用户致词,并且解释说:这是他花了一星期时间练习的结果。虽然大家根本听不懂他说的是什么,但是却对他的友好报以热烈的掌声。
' @6 q$ o# s& x* }; X, e古德姆博士用通俗的语言介绍凯克科公司的压缩机结构和最新技术,配合着幻灯照片介绍了他们在世界各地的使用业绩。他对国际上通用的API(美国石油学会)压缩机设计标准非常熟悉,他用公式和数据显示了他的博学,不过介绍的深度拿捏的恰到好处,南方石油化工厂参加技术交流会的技术人员无不被他的魅力和风度所折服。$ {( e4 I1 x5 \% o# U" ]
古德姆非常尊重用户,无论用户提出问题是出于无知还是诘难,他总是耐心地解答,而且还触类旁通地提供一系列参考数据和实例。设备处新来的技术员孙茂龙冒冒失失地问了一句:“同步齿轮是干什么用的?”
+ B; E* c" w6 T( x“问得好!”古德姆鼓励道:“同步齿轮是压缩机的重要部件,相当于控制人走路的膝盖。它的作用是控制两个螺杆之间的间隙。间隙太大,气体泄漏太多,效率低;间隙太小,无法补偿螺杆温度变形,引起螺杆碰撞。”' k/ i- k- O& T2 ~* ?* @$ G
古德姆详细地解释了齿轮间隙和螺杆间隙的关系,解释了同步齿轮的转动和受力,从公式到曲线,满满画了一白板。就连对孙茂龙提问感到粗浅的刘智天也觉得收益匪浅,这个古德姆彻底征服了他。8 Z( ~* `* @5 |. o8 T- N
其实被征服的不只是刘智天,除了他师傅——现任设备处长牛浩以外,所有的人都倾向购买德国凯克科的压缩机。虽然凯克科的压缩机要比长江压缩机厂的价格贵四倍,但是《性能价格比评分》(技术和商务的综合评分)还是德国凯克科公司高,刘智天下决心购买凯克科的压缩机。
# u* L7 h6 Q& ^设备处长牛浩是刘智天进厂时的师傅,因为是第一次使用螺杆压缩机,他格外谨慎:“请问你们是怎样防止压缩机反转的?”4 w. e# G# a* k. L
古德姆对此很不以为然,凯克科的压缩机在全世界销售了一百多台了,从来没有发生过反转事故。古德姆博士很轻松地说:“…凯克科压缩机出口工艺管线上安装止回阀,在压缩机突然停车时自动关闭,防止后系统工艺气体倒灌,导致压缩机反转。另外,凯克科压缩机采用了可倾瓦推力轴承,这种轴承是由若干个独立作用的轴瓦块组成,可以自动调节受力角度,允许压缩机反转,……。”
7 D6 f$ r V# f" K% A0 i长江压缩机厂也在上海,地处黄浦江东岸,销售代表是个年轻的姑娘,叫朱向红,二十多岁,一副眼镜遮不住满脸的稚气。她对牛浩担心的问题倒是很认真,与她的设计工程师商量之后,她很小心地回答:“如果反转速度不高,我们的压缩机没有问题。如果反转速度很高,我们希望与用户共同商讨对策。一般说来,应对措施是结合工艺控制系统和压缩机控制系统,……”
, Q1 ~+ e$ I* G$ \她的话还没有说完,刘智天就不耐烦地打断她:“你们以前遇到过压缩机反转的情况吗?”" _+ [- M; U3 {+ F9 V. o
朱向红有些犹豫,“有过一次,不过……”
! |. \* P* j/ x, v, W+ I; H( Y l最后,考虑到压缩机反转的可能性不大,而且装置改造时间紧迫,刘智天拍板:“…虽然我们第一次采用螺杆压缩机,但是通过对几家的压缩机方案研究,我们已经基本掌握了螺杆压缩机的特点。最近部里多次来电话催问改造进度,…”最后,购买了德国凯克科公司的压缩机。
. i: v' @" x. e8 ^% @% u% X古德姆博士非常高兴,宴会上酒喝的异常兴奋,宴会结束了还拉着刘智天不放,不断地用夹着德语的英语表示,德国人是中国人的好朋友。据宾馆服务员讲,古德姆还没走到房门口,就在走廊里稀里糊度地小便。第二天,古德姆赔了地毯清洗费。
- E& J3 c- u+ t/ E失标通知是设备处长牛浩发给长江压缩机厂的,从那以后刘智天只在设备展览会上见过一次朱向红,好像没说什么,只记得她抱着一堆资料跟几个客户在讨论什么。朱向红的打扮有点土,人不漂亮穿什么也不行,刘智天很快就忘掉朱向红了。8 b* A+ b1 s' g% {# E* g, R
德国凯克科公司的压缩机终于到了,机体喷漆就像烤瓷一样漂亮,控制柜上各式仪表和开关是那样的精致,还配了一套德国产的日常维修工具,螺丝刀可以自动卡住螺钉。钳工出身的维修车间主任立刻把这套工具拿到自己的办公室里,像孩子玩玩具一样稀罕起来没完。# W: N* f* M& s+ H9 @. n
压缩机的安装、试车虽然也有些小问题,比如,有些附属件尺寸有偏差,在现场再次加工;有些部件没有随主机运来,再次补供,资料错误造成时间和人力的浪费等等。但是,总体来说还是很顺利。打通流程、化工投料、提负荷,终于完成了预期的扩建目标。4 [$ B- v% v4 }0 R* a
刘智天心里别提多么高兴,在最后安装和试车这五个月里,他整天泡在工地上,经常睡在办公室里,总算是熬过来了,可以睡个安稳觉了。" P6 V" L" x1 k& |9 A, u
可是,也就安稳了不到4个月。
- y! }4 O- m5 @4 \一次工艺系统发生波动,压缩机突然连锁停车,下游工艺气沿着压缩机出口管道直冲压缩机螺杆转子,造成压缩机突然反转,转速高达5000转/分钟,损坏了止推轴承和同步齿轮。" P! r% { v+ D) }4 c, d1 I
刘智天想起了古德姆博士,联系过去,古德姆正在休假。! _. I7 j4 ?' H+ g9 s8 u' P
凯克科公司的正式答复是:…由于贵司工艺气体含有聚合物,卡住压缩机出口止回阀的驱动机构,导致止回阀无法正常关闭。由此产生后系统高压气体倒灌进压缩机壳体,引起压缩机转子反转,损坏推力轴承和同步齿轮,…这次压缩机损坏属于贵司工艺问题引起的事故,不属于我们的质保范围,…防止压缩机反转是整个工艺控制的问题,如果贵司需要我们协助,可以派工程师参加研究,我们工程师的费用是1200马克/每天/每人,从工程师出发日算起,工程师的差旅费和旅馆费用由贵司承担…
9 d# L( l( Z5 ]3 K3 o5 ^6 e5 Z8 z8 M刘智天心事重重地回到装置区外的行政办公室,回手把安全帽挂在门后的衣架上。这台从德国引进的压缩机是装置的心脏,它一停,全厂都得停。
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