張書利

（吐哈油田分公司三塘湖采油廠，新疆 哈密 839008）

在天然氣的采集和輕烴回收的過程中，設(shè)備在工藝流程中的作用越來越重要。由于天然氣的加工特性和市場需求，需要設(shè)備達(dá)到“高質(zhì)量、全負(fù)荷”的運(yùn)行狀態(tài)。但天然氣采集地點(diǎn)大多是在野外，環(huán)境比較惡劣，溫度、風(fēng)沙等因素對設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的影響很大，所以改善設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的工作很重要。

一、紅臺集氣站設(shè)備概述

紅臺集氣站共有原料氣壓縮機(jī)五臺、閃蒸氣壓縮機(jī)兩臺、氨制冷壓縮機(jī)兩臺。根據(jù)現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝——原料氣集中增壓、氨輔助制冷低溫分離等的要求，需運(yùn)行原料氣壓縮機(jī)兩臺，閃蒸汽、氨制冷壓縮機(jī)各一臺，其生產(chǎn)運(yùn)行過程如圖1所示。

圖1 紅臺集氣站工藝流程簡圖

紅臺集氣站日產(chǎn)氣64萬m3，這種情況下任一臺機(jī)組停機(jī)都會造成重大經(jīng)濟(jì)損失。從圖1可以看出，原料氣壓縮機(jī)停機(jī)會導(dǎo)致低壓井所產(chǎn)天然氣無法進(jìn)站而造成大量原料氣放空，不僅造成巨大的資源浪費(fèi)，而且污染環(huán)境（停機(jī)1h損失氣量3 400m3，直接經(jīng)濟(jì)損失7 300元）；閃蒸氣壓縮機(jī)停機(jī)會造成凝析油閃蒸罐中閃蒸出的天然氣無法回收，每天造成10 000m3的損失，直接經(jīng)濟(jì)損失490元；氨制冷壓縮機(jī)停機(jī)不僅造成凝析油產(chǎn)量大幅下降，而且直接影響外輸天然氣管線的安全，產(chǎn)生重大安全隱患，尤其在冬季，這種影響尤為突出，有可能造成外輸管線凍堵，嚴(yán)重影響下游的生產(chǎn)和安全（停機(jī)1h損失氣量750m3，直接經(jīng)濟(jì)損失1 730元）；空氣壓縮機(jī)是儀表風(fēng)系統(tǒng)的心臟，一旦停機(jī)會造成自控系統(tǒng)故障，控制閥門失靈，嚴(yán)重影響安全生產(chǎn)，有可能造成停機(jī)（停機(jī)1h損失氣量27 000m3，直接經(jīng)濟(jì)損失62 100元）。

同時對2007年8月～2008年7月間設(shè)備的非正常停機(jī)次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計，總數(shù)為34次，分析結(jié)果如表1所示，可見環(huán)境溫度對設(shè)備運(yùn)行的影響之大。

表1 設(shè)備故障停機(jī)頻次統(tǒng)計

二、溫度對設(shè)備運(yùn)行的影響

1.環(huán)境溫度過高對設(shè)備的影響及對策

（1）環(huán)境溫度過高對設(shè)備的影響。以空壓機(jī)為例，該設(shè)備主要是為工藝流程的啟動儀表閥提供合適的氣源壓力。該機(jī)組在機(jī)房內(nèi)每天長時間運(yùn)轉(zhuǎn)，由于空冷器的熱交換及機(jī)組自身發(fā)熱會造成室內(nèi)溫度明顯升高。夏季機(jī)房內(nèi)的溫度一般都在65℃以上，造成吸氣溫度高，再加上壓縮所產(chǎn)生的熱量就很容易導(dǎo)致排氣溫度高而停機(jī)。高溫運(yùn)行狀態(tài)下的潤滑油通過溫控閥后按設(shè)定值進(jìn)入空冷器，但如果溫度過高，空冷器的換熱效果不足以使?jié)櫥屠鋮s到正常范圍內(nèi)，這樣首先會提高軸承等被潤滑件的溫度，例如機(jī)殼和轉(zhuǎn)子副的溫度，而其溫度過高不僅影響排氣溫度，而且會增大二者之間的摩擦，從而減短機(jī)組壽命。進(jìn)入主機(jī)腔內(nèi)用于冷卻壓縮空氣的潤滑油溫過高則達(dá)不到預(yù)期的冷卻效果，造成排溫過高、潤滑油過稀，從而影響主機(jī)吸氣和排氣腔之間的密封而造成內(nèi)泄漏。

2007年8月～2008年7月間中空壓機(jī)共停機(jī)七次，除去停電和機(jī)械故障造成的三次停機(jī)外，其他非正常停機(jī)都是由于排溫過高造成的。為保證設(shè)備不因高溫運(yùn)行而損壞部件，該空壓機(jī)停機(jī)溫度設(shè)定值為110℃，而7～9月間是氣溫最高的三個月，在12：00～16：00機(jī)組排溫一般在100℃以上，凌晨6：00～8：00也能達(dá)到90℃以上。在這種高溫運(yùn)行的狀況下空壓機(jī)非常容易出現(xiàn)停機(jī)現(xiàn)象。

（2）采取措施

①強(qiáng)制通風(fēng)，在空壓機(jī)房增加一個軸流風(fēng)機(jī)，增大室內(nèi)空氣的流通量，以達(dá)到降低室內(nèi)溫度的效果。

②更換設(shè)定溫度，設(shè)定較高的溫控閥。

③定期清洗空冷器翅片，降低污垢對散熱功能的影響，保持空冷器有良好的換熱效果。

④為防止?jié)櫥瓦^熱導(dǎo)致的黏度降低甚至變質(zhì)的情況，更換了黏度更高的的潤滑油。

⑤將空氣干燥塔的排氣管延伸至室外，避免熱空氣在室內(nèi)循環(huán)。

⑥開門窗通風(fēng)，降低室內(nèi)溫度。

（3）效果分析。采取措施后，在中午14：00通過觀察，得出數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 措施前后效果對比

從表2中看出，溫度對設(shè)備運(yùn)行的影響較大，通過采取一些適當(dāng)?shù)拇胧〉昧嗣黠@的效果。

2.環(huán)境溫度過低對設(shè)備的影響

（1）溫度過低對設(shè)備運(yùn)行的影響。室外環(huán)境溫度過低直接影響壓縮機(jī)、空壓機(jī)等的潤滑油溫度，潤滑油溫過低會增加油品的黏稠度，使注油器的注油量減少，出現(xiàn)無油流停機(jī)。經(jīng)調(diào)查原料氣壓縮機(jī)在2007年8月～2008年7月共停機(jī)19次，其中由于環(huán)境溫度影響所致的故障停機(jī)七次，全部發(fā)生在2007年11月～2008年1月間。

（2）采取措施：

①在設(shè)備上容易發(fā)生凍堵的管線和零件上纏繞電伴熱線及在設(shè)備安全閥、氣動球閥等處加裝保溫措施，如毛氈、石棉等，在原料氣壓縮機(jī)百葉窗全關(guān)的狀態(tài)下還在其外蓋上一層毛氈保溫。

②更換了較大功率的油加熱器，保證啟動時的潤滑油溫度。

③更換黏溫特性好的潤滑油，盡量避免無油流停機(jī)。該壓縮機(jī)所用潤滑油為NGM40，40℃時運(yùn)動黏度僅為141mm3/s，傾點(diǎn)為-18℃，黏度指數(shù)為97?，F(xiàn)更換為黏度指數(shù)在120～140的VHVI類潤滑油。

（3）效果分析。實(shí)施以上措施后，冬季原料氣壓縮機(jī)停機(jī)減少為兩次，有了明顯的效果。

三、風(fēng)沙對設(shè)備運(yùn)行的影響

紅臺地處新疆的百里風(fēng)區(qū)，1年有2/3時間是大風(fēng)天氣，而且年平均降水量僅有25.2mm，所以植被比較貧乏，大風(fēng)便會帶起大量的沙礫和粉塵，這些沙礫、粉塵進(jìn)入設(shè)備的潤滑系統(tǒng)使設(shè)備的磨損加大，從而減短設(shè)備的使用壽命；進(jìn)入電機(jī)會嚴(yán)重磨損軸承，減短電機(jī)壽命；進(jìn)入泵體會磨損軸承和機(jī)械密封；進(jìn)入介質(zhì)會造成介質(zhì)變質(zhì)，從而影響后續(xù)流程。以乙二醇循環(huán)柱塞泵為例，該泵為室外運(yùn)行，受風(fēng)沙影響非常明顯。其正常檢查維修周期為500h，但實(shí)際一般運(yùn)行250～350h，便會出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。

1.原因分析

柱塞在盤根里做往復(fù)直線運(yùn)動，當(dāng)柱塞運(yùn)動到上止點(diǎn)時，柱塞的大部分裸露在盤根盒外，沙礫及其他雜物吸附在柱塞上后，柱塞向下止點(diǎn)運(yùn)動，將小的沙礫及雜物帶入盤根造成磨損，當(dāng)磨損到一定程度時就會造成滲漏。

2.采取措施

（1）該泵每運(yùn)行200h清理一次柱塞、盤根，并且在泵箱上加裝一個透明密封蓋板，減少沙塵進(jìn)入。

（2）增加柱塞的硬度，提高抗磨損性能?，F(xiàn)在所用的柱塞材料為45#鋼，最高硬度50HRC左右，建議更換材料為8CR13MOV，硬度可以達(dá)到58HRC，并且具有良好的抗磨損性能。

（3）改變泵箱結(jié)構(gòu)，將泵箱和密封蓋板之間的連接方式改為螺栓連接，增強(qiáng)密封效果。

（4）使用密封效果較好的材料制作盤根，減小磨損。現(xiàn)選用2248芳綸復(fù)合盤根，其技術(shù)參數(shù)見表3。

表3 2201合成石墨盤根與2248芳綸復(fù)合盤根技術(shù)參數(shù)比較表

（5）對設(shè)備的潤滑油作定期檢測，發(fā)生雜質(zhì)超標(biāo)的情況要及時更換潤滑油。定期清洗各設(shè)備的潤滑油過濾器，防止沙礫磨損被潤滑件，延長設(shè)備壽命。

3.效果分析

采取以上措施后，該泵檢查維修周期由措施前的250～350h提高到450～500h，效果明顯。