【壓縮機(jī)網(wǎng)】1、引言

 

　　1.1 壓縮機(jī)組基本情況

 

　　整體式天然氣活塞壓縮機(jī)，其機(jī)型主要是以DPC系列和ZTY系列為主，發(fā)動機(jī)為二沖程燃?xì)?a href="http://laowu798.com" target="_blank" class="keylink">發(fā)動機(jī)。機(jī)組的發(fā)動機(jī)和壓縮機(jī)共用一個機(jī)身、一根曲軸，呈180°對稱平衡布置，發(fā)動機(jī)的動力通過十字頭和曲軸連桿機(jī)構(gòu)傳遞給壓縮機(jī)做功。發(fā)動機(jī)和壓縮機(jī)及配套的啟動系統(tǒng)、燃料供給系統(tǒng)、空氣進(jìn)氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、儀表自控系統(tǒng)、工藝系統(tǒng)等安裝在機(jī)座上，構(gòu)成一臺整體式撬裝天然氣壓縮機(jī)。

 

　　1.2 壓縮機(jī)使用情況

 

　　天然氣壓縮機(jī)廣泛運用氣田后期天然氣增壓開采，壓縮機(jī)運行中發(fā)生過動力缸連接螺栓斷裂、十字頭拉傷或燒結(jié)，活塞桿斷裂（圖1），放空管線焊口振動斷裂（圖2） 等嚴(yán)重設(shè)備故障，發(fā)生過冷卻器爆炸，飛輪破裂等重大人員傷亡事件，嚴(yán)重影響了增壓安全生產(chǎn)。表1和圖3是1～10月壓縮機(jī)日常運行出現(xiàn)的故障統(tǒng)計表和所占比例，可以看出故障率發(fā)生頻率高，且發(fā)生的類型多。
 

 

　　2、壓縮機(jī)安全運行的風(fēng)險

 

　　2.1 工藝系統(tǒng)風(fēng)險

 

　?。?）閥門內(nèi)漏的風(fēng)險。在壓縮機(jī)檢維修時，其它排污、放空操作時，因閥門內(nèi)漏竄入檢修機(jī)組，使檢維修人員中毒的風(fēng)險；排污系統(tǒng)不暢，使積液進(jìn)入壓縮缸造成“液擊”，同時易造成壓縮機(jī)分離器液位高自動停機(jī)，使壓縮機(jī)活塞桿、氣閥零部件損壞。

 

　?。?）壓縮機(jī)升壓、驗漏壓力等級不夠的風(fēng)險。

 

　　在對壓縮機(jī)檢維修后的原料進(jìn)氣系統(tǒng)氮氣置換后，進(jìn)行升壓驗漏時，在排氣止回閥的作用下，升壓、驗漏的壓力是進(jìn)氣壓力等級，達(dá)不到壓縮機(jī)最后級排出壓力等級。在壓縮機(jī)配套工藝系統(tǒng)建設(shè)時，沒有設(shè)置有壓縮機(jī)排氣后端的壓力等級試壓功能。現(xiàn)場有的機(jī)組進(jìn)氣壓力與排氣壓力達(dá)到10多個MPa，甚至幾十個MPa的壓差。如果壓縮機(jī)最后排出級進(jìn)行了打開作業(yè)或檢修、更換設(shè)備后，因升壓、驗漏沒有達(dá)到壓縮機(jī)最后一級的排氣壓力等級，在壓縮機(jī)加載生產(chǎn)過程中，存在嚴(yán)重天然氣泄漏安全風(fēng)險。曾有1臺DPC360機(jī)組在更換冷卻器后，加載生產(chǎn)過程中冷卻器最后級出現(xiàn)法蘭連接處嚴(yán)重泄漏，造成人員中毒安全事故。

 

　?。?）原料氣氣質(zhì)風(fēng)險。在配套的工藝管線建設(shè)中，根據(jù)使用現(xiàn)場的實際情況，充分考慮對天然氣氣質(zhì)預(yù)處理工藝的適應(yīng)性，因為液體是不可壓縮的，進(jìn)入壓縮缸就會對氣閥、活塞桿造成損壞，特別是關(guān)井停產(chǎn)、氣井檢修后恢復(fù)生產(chǎn)，對管道帶液情況重點監(jiān)控，及時排液。曾出現(xiàn)上游停產(chǎn)檢修后，壓縮機(jī)恢復(fù)生產(chǎn)運行，壓縮機(jī)出現(xiàn)排溫超高停機(jī)，拆檢時，發(fā)現(xiàn)查壓縮缸的8個進(jìn)排氣氣閥閥片、彈簧斷裂，這是原料氣中帶液造成氣閥的損壞。

 

　　（4）壓縮機(jī)組進(jìn)出站管線系統(tǒng)安全閥、壓縮機(jī)本身的各級安全閥超壓不動作的風(fēng)險。應(yīng)定期對安全閥的校驗，確保工藝系統(tǒng)或壓縮機(jī)本身超壓后能動作，避免超壓后不起跳對設(shè)備的損壞風(fēng)險。

 

　　（5）工藝系統(tǒng)或壓縮機(jī)工藝（天然氣）系統(tǒng)打開作業(yè)后空氣置換的風(fēng)險。在壓縮機(jī)每次打開維護(hù)保養(yǎng)、檢修或更換零配件后，應(yīng)用氮氣置換空氣，并采取驅(qū)替法和容積法進(jìn)行，保障壓縮機(jī)工藝系統(tǒng)全部徹底置換，不留死角。

 

　　2.2 超速風(fēng)險

 

　?。?）燃料氣供給系統(tǒng)出現(xiàn)故障未得到及時處理，造成超速。燃料氣的轉(zhuǎn)閥出現(xiàn)卡阻，不能自由轉(zhuǎn)動；對轉(zhuǎn)閥更換時，只更換換閥芯，閥芯長期與閥體來回摩擦，造成閥體磨損，間隙增大串氣，造成轉(zhuǎn)速波動；轉(zhuǎn)閥的限位銷安裝不正確或缺失，不能限制轉(zhuǎn)閥的開度；調(diào)速器與轉(zhuǎn)閥之間的連接桿松動或脫落，造成轉(zhuǎn)閥不受控制，轉(zhuǎn)速突然升高超速。

 

　?。?）機(jī)組突然失去負(fù)荷或燃料氣壓力突然升高，造成超速。

 

　?。?）壓縮機(jī)直接缸頭啟機(jī)時，突然全開燃料氣球閥以及天然氣作為啟動氣源時，沒有先關(guān)閉啟動球閥，待發(fā)動機(jī)著火后，緩慢開啟燃料氣球閥，極易造成超速。

 

　?。?）啟動壓縮機(jī)之前，調(diào)速器沒有處于怠速，發(fā)動機(jī)著火后，易出現(xiàn)壓縮機(jī)超速。

 

　　2.3 振動風(fēng)險

 

　　由于活塞壓縮機(jī)的吸氣、排氣存在間歇性，管路中的氣流壓力和速度呈周期性的變化，造成氣流脈動，造成壓縮機(jī)、管道產(chǎn)生振動，長期的振動引起壓縮機(jī)連接件、螺栓、支撐等的斷裂，壓縮機(jī)的工藝管線產(chǎn)生裂紋、焊縫開裂，使天然氣泄漏，嚴(yán)重時引起著火爆炸事故。壓縮機(jī)在運行中、出現(xiàn)過冷卻器出口連接法蘭焊口處因長期振動產(chǎn)生裂紋，造成天然氣嚴(yán)重泄漏。出現(xiàn)過發(fā)動機(jī)缸蓋與缸體連接螺栓、排氣緩沖罐固定螺栓等斷裂故障。

 

　　2.4 儀控系統(tǒng)風(fēng)險

 

　?。?）儀表自動控制系統(tǒng)的作用：一是數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲；二是根據(jù)運行工況，對壓縮機(jī)運行中超壓、超溫、超速、超液位、超振動等自動報警、停機(jī)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)出現(xiàn)上述超限時，能實現(xiàn)自動保護(hù)停機(jī)；三是壓縮機(jī)在運行中出現(xiàn)重大的異常振動，嚴(yán)重漏油、冷卻液、天然氣，附近出現(xiàn)著火等重大危險時，操作人員能實施人工就地和遠(yuǎn)程緊急停機(jī)。

 

　?。?）壓縮機(jī)的運行參數(shù)也是分析壓縮機(jī)運行狀態(tài)的有力依據(jù)。為保障壓縮機(jī)安全運行，要求儀表自動控制系統(tǒng)具有靈敏度、準(zhǔn)確性、可靠性。如果儀表自動控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，使壓縮機(jī)運行參數(shù)不準(zhǔn)確，造成分析、判斷故障偏差；壓縮機(jī)運行中出現(xiàn)超限時，不能實現(xiàn)自動保護(hù)停機(jī)；壓縮機(jī)出現(xiàn)異常情況時，不能“一招致勝”緊急人工停機(jī)，會造成重大的設(shè)備安全事故。曾出現(xiàn)啟機(jī)過程中，壓縮機(jī)超速不能實現(xiàn)自動停機(jī)、人工緊急停機(jī)，造成飛輪在高速離心作用下，飛輪解體人亡的重大安全事故。

 

　　2.5 潤滑、溫度風(fēng)險

 

　　潤滑系統(tǒng)是保障壓縮機(jī)啟機(jī)、運行中，各運動副得到充分的潤滑并形成油膜。整體式壓縮機(jī)的潤滑分為飛濺潤滑、油浴式潤滑、壓力潤滑、人工潤滑。如果潤滑不到位，會造成十字頭、曲軸瓦、注油器臥軸、動力缸、壓縮缸、活塞桿填料、風(fēng)扇軸承等零部件損壞。排氣溫度過高，會造成壓縮機(jī)的氣閥、活塞環(huán)等零部件損壞?，F(xiàn)場使用中，壓縮機(jī)啟機(jī)、加載過程中，因潤滑時間不夠、加載過早、轉(zhuǎn)速提升過快，造成十字頭拉傷。風(fēng)扇軸承因缺潤滑脂，造成軸承損壞，風(fēng)扇軸斷裂。

 

　　2.6 自動停機(jī)、人工緊急停機(jī)的影響

 

　　自動停機(jī)、人工緊急停機(jī)屬非正常停機(jī)。這類停機(jī)是壓縮機(jī)在運行中出現(xiàn)異常情況，不能按正常停機(jī)操作規(guī)程操作。壓縮機(jī)帶負(fù)荷緊急停機(jī)時，運動副處造成熱能聚積，破壞潤滑，使零部件高溫拉傷、燒結(jié)。典型故障有自動停機(jī)后，沒有及時盤車，使動力十字頭拉傷。緊急停機(jī)功能是應(yīng)急處置措施，應(yīng)做好壓縮機(jī)監(jiān)控運行，減少非正常帶負(fù)荷停機(jī)對壓縮機(jī)本質(zhì)安全的影響。

 

　　2.7 維護(hù)保養(yǎng)影響

 

　?。?）壓縮機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)是保障壓縮機(jī)安全運行的關(guān)鍵。除日常維護(hù)保養(yǎng)外，月保和年保要重點掌握機(jī)組的各項檢測技術(shù)數(shù)據(jù)。各項運動副間隙、零件的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)應(yīng)重點檢測，并進(jìn)行分析，確定各項技術(shù)參數(shù)在允許范圍內(nèi)。零配件的使用壽命要充分掌握，技術(shù)性能達(dá)不到使用要求，就應(yīng)強(qiáng)行進(jìn)行更換。曾有ZTY470機(jī)組因混合閥閥片頻繁斷裂停機(jī)，查運行時間與零件使用壽命，該批閥片的使用壽命已到期，把混合閥片全部更換后，混合閥片斷裂而排氣溫度超限停機(jī)得到解決。

 

　　（2）認(rèn)真執(zhí)行保養(yǎng)制度，按內(nèi)容做好每項維護(hù)保養(yǎng)，特別是儀表控制系統(tǒng)超限參數(shù)的設(shè)置正確。各種停機(jī)方式的靈敏度檢測，當(dāng)參數(shù)超限后，能可靠、靈敏實現(xiàn)自動停機(jī)。遇緊急情況時、能實施人工緊急停機(jī)，確保壓縮機(jī)安全運行。

 

　　2.8 工況選擇的影響

 

　　根據(jù)要增壓的氣田進(jìn)氣壓力和排氣壓力，合理計算出該使用何種工況。運行中要適時對運行機(jī)組的工況進(jìn)行計算審核，當(dāng)使用工況不適用時，要預(yù)見性及早進(jìn)行其它工況的選擇或?qū)ΜF(xiàn)工況進(jìn)行調(diào)整。如工況選擇不合理會造成機(jī)組超溫、超壓、超負(fù)荷運行，會出現(xiàn)嚴(yán)重設(shè)備事故。

 

　　2.9 操作技能技術(shù)、責(zé)任心影響

 

　　操作人員的技能技術(shù)能力和責(zé)任心是保證壓縮機(jī)安全運行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。發(fā)現(xiàn)壓縮機(jī)存在物的不安全和人的操作不安全行為，應(yīng)及時對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)、檢修、整改、技改，對操作人員進(jìn)行技能、應(yīng)急處置能力的培訓(xùn)，確保壓縮機(jī)的本質(zhì)安全和杜絕人的不安全行為。操作人員技能和責(zé)任心，是影響壓縮機(jī)安全運行的最大潛在隱患。具有熟練的技能技術(shù)和強(qiáng)烈的責(zé)任心，才能發(fā)現(xiàn)壓縮機(jī)運行中的初期故障，并進(jìn)行相應(yīng)處理，確保壓縮機(jī)的安全運行。應(yīng)加強(qiáng)這方面的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)。

 

　　3、壓縮機(jī)的風(fēng)險管控措施

 

　　3.1 日常運行管理

 

　?。?）做好設(shè)備“十字作業(yè)”，及時解決壓縮機(jī)“油、水、氣”的“跑、冒、滴、漏”；

 

　?。?）及時補(bǔ)充潤滑油、冷卻水，排放壓縮機(jī)中體、分離器積液；

 

　?。?）加強(qiáng)儀表控制系統(tǒng)的監(jiān)測，保證系統(tǒng)完好、連續(xù)，就地和中控室采集和傳輸?shù)膮?shù)準(zhǔn)確；

 

　?。?）監(jiān)測壓縮機(jī)各運行參數(shù)，防止壓縮機(jī)超溫、超壓、超負(fù)荷、超振動、超液位等超限自動停機(jī)；盡量避免高負(fù)荷下的緊急停車；做到應(yīng)急情況下的正確處理，防止事故擴(kuò)大和機(jī)械傷害；出現(xiàn)著火、燃爆事故要在最短時間內(nèi)停運壓縮機(jī)組；

 

　　（5）定期組織相關(guān)人員開展壓縮機(jī)運行動態(tài)分析會。

 

　　3.2 控制維護(hù)、保養(yǎng)、檢維修質(zhì)量

 

　?。?）壓縮機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)和項修、大修質(zhì)量，是保障壓縮機(jī)長周期安全運行的基礎(chǔ)。嚴(yán)格按設(shè)備管理要求定期做好維護(hù)保養(yǎng)、項修、大修，作好檢測數(shù)據(jù)記錄、分析，加強(qiáng)維保、檢修和操作人員的技術(shù)水平、責(zé)任心，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。

 

　?。?）對壓縮機(jī)實施特護(hù)管理，建立特護(hù)臺帳，讓壓縮機(jī)的維護(hù)工作由被動變?yōu)橹鲃?，把故障消滅在萌芽狀態(tài)。采用動態(tài)檢測，即操作人員定時對現(xiàn)場檢查記錄，技術(shù)人員隨時掌握機(jī)組的運行狀況，并定期增加紅外測溫儀、振動檢測儀、超聲波分析儀，定時對機(jī)組進(jìn)行檢測，并及時分析機(jī)組的運行狀況，做出相應(yīng)調(diào)整，加強(qiáng)對重大事故的早期預(yù)見性，從而改進(jìn)了設(shè)備管理模式，預(yù)防設(shè)備安全事故產(chǎn)生。
 

 

　　3.3 做好潤滑、配件管理

 

　　從潤滑油入庫開始，就嚴(yán)格控制潤滑油質(zhì)量，月保時對曲軸箱的潤滑油進(jìn)行一次化驗；嚴(yán)格控制動力缸、壓縮缸、填料的潤滑油量，定期巡回檢查各點注油量，發(fā)現(xiàn)異常及時調(diào)整。把好配件質(zhì)量關(guān)，掌握各類零配件使用壽命，根據(jù)壓縮機(jī)運行時間、狀態(tài)、檢修、維護(hù)保養(yǎng)情況進(jìn)行綜合分析，確定易損件外的配件的備件儲備管理。

 

　　3.4 進(jìn)行技術(shù)改造

 

　　當(dāng)發(fā)現(xiàn)有礙機(jī)組安全運行時，要及時地進(jìn)行改造。根據(jù)機(jī)組運行情況進(jìn)行動態(tài)分析，找出不適應(yīng)工藝、常出現(xiàn)故障問題進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。

 

　　3.5 操作人員培訓(xùn)

 

　　操作人員應(yīng)掌握天然氣壓縮機(jī)操作維修要領(lǐng)，從觀、聽、嗅、問等方面掌握壓縮機(jī)的操作；從準(zhǔn)、潔、隙、緊4個方面掌握壓縮機(jī)的安裝維修。

 

　　利用先進(jìn)的檢測手段，定期進(jìn)行狀態(tài)檢測。針對操作人員責(zé)任心不強(qiáng)，操作水平差，影響機(jī)組的安全運行等問題，積極開展技能提升培訓(xùn)和“雙過硬”崗位練兵活動，逐步提高了操作人員的應(yīng)變處置能力及技術(shù)水平。不斷完善制度，強(qiáng)化壓縮機(jī)檢修、操作、運行的風(fēng)險管控意識，遇到各種問題能果斷處理，消除隱患。

 

　　4、結(jié)語

 

　　要實現(xiàn)壓縮機(jī)“安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)”運行的目標(biāo)，加強(qiáng)設(shè)備管理，做到精細(xì)化管理、精心操作、細(xì)致維護(hù)、用心運行監(jiān)控。處理好技術(shù)問題，不斷完善相應(yīng)制度，才能確保壓縮機(jī)組安全運行。