喻良++李華++袁世平++瞿斌

摘 要：此文針對(duì)NPU300HP型移動(dòng)式制氮裝置在蘇里格氣田運(yùn)行中情況，進(jìn)行了分析，針對(duì)出現(xiàn)的問題，提出了排除方法和改進(jìn)措施，并對(duì)改造后的效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵詞：制氮裝置；故障分析；改造方法；效果評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：TE35 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

概述

采氣三廠搶險(xiǎn)維修大隊(duì)目前管理的2臺(tái)NPU300HP型移動(dòng)式制氮裝置，2008年5月投用，設(shè)備主要由卡特彼勒C7發(fā)動(dòng)機(jī)、Sullair空壓機(jī)組、日本大洋發(fā)電機(jī)和美國(guó)MD膜制氮系統(tǒng)四部分組成，工作原理是由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)空壓機(jī)將環(huán)境空氣凈化、增壓，增壓后的空氣經(jīng)過一系列的除水、除碳過濾和冷干后，進(jìn)入膜組分離出氮?dú)猓l(fā)電機(jī)為設(shè)備整個(gè)控制系統(tǒng)供電。

設(shè)備主要用于蘇里格氣田單井、集氣站以及處理廠的管線吹掃、置換和試壓。該設(shè)備設(shè)計(jì)氮?dú)獬隹诹髁繛?00m3/h（氮?dú)饧兌葹?5%時(shí)，海拔高度1500米），出口壓力在1.0～2.2Mpa之間，氮?dú)饧兌仍?5%～99%之間連續(xù)可調(diào)，主要部分技術(shù)參數(shù)如表1所示。

1 NPU300制氮裝置改造前的狀況

兩臺(tái)NPU300制氮裝置從2008年投用至改造前已運(yùn)行五年，在這五年的運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)NPU300制氮裝置存在以下幾個(gè)問題：

一是2010年至2013年間，制氮裝置在運(yùn)行中分別出現(xiàn)了夏季運(yùn)行溫度高、地腳螺栓斷裂、柴油機(jī)下排氣孔（呼吸器）排氣量大、冬季啟機(jī)難、跑冒滴漏頻發(fā)等較大運(yùn)行隱患。

二是制氮裝置出廠時(shí)均存在部分設(shè)計(jì)缺陷，主要有：整套裝置超高（加上車輛高度，整體高度為4.2m）；冷卻水、空氣管路分布不合理，互相干涉，影響操作和維修；冷卻器組不易清洗、風(fēng)扇與散熱器組距離短（250mm），不利散熱；冷干機(jī)散熱器出廠設(shè)計(jì)為自然風(fēng)冷式（封閉吸風(fēng)式），運(yùn)行時(shí)需關(guān)閉裝置所有箱門，夏季運(yùn)行時(shí)導(dǎo)致柴油水溫過高；柴油機(jī)未安裝機(jī)油預(yù)熱裝置，冬季難以啟機(jī)；排污匯管設(shè)計(jì)不合理，不易排干，冬季易凍堵；各管路連接管卡、膠管質(zhì)量差，頻繁破損、刺漏；柴油機(jī)消音器固定不合理，出現(xiàn)下沉現(xiàn)象等。

2 NPU300制氮裝置改造方法

針對(duì)NPU300制氮裝置在運(yùn)行中存在的問題，從以下幾個(gè)方面的對(duì)其進(jìn)行改造。

2.1 NPU300制氮裝置散熱系統(tǒng)的改造

2.2 將后冷散熱器移至散熱器組內(nèi)，可以將外箱門打開通風(fēng)，降低冷卻介質(zhì)溫度，使整體散熱效果轉(zhuǎn)好。

因?yàn)槔涓蓹C(jī)通風(fēng)不暢，且由于封閉吸風(fēng)式散熱系統(tǒng)造成箱體內(nèi)負(fù)壓，箱體內(nèi)溫度過高，散熱效果差。由圖中可以看出設(shè)備原散熱方式為封閉吸風(fēng)散熱模式。此結(jié)構(gòu)主要優(yōu)點(diǎn)是可以降低噪音，缺點(diǎn)是易造成箱內(nèi)整體溫度高（后冷散熱器散發(fā)熱量、冷干機(jī)散發(fā)熱量全部傳到箱內(nèi)），夏季柴油機(jī)潤(rùn)滑油溫高，潤(rùn)滑不好，易出現(xiàn)高溫頂缸現(xiàn)象，而且設(shè)備內(nèi)部高分子材料易老化，維修周期變短。將后冷散熱器改至散熱器組內(nèi)后，設(shè)備運(yùn)行時(shí)可將箱體門全部打開，既提高冷干機(jī)散熱效果，又解決了柴油機(jī)夏季溫度高等隱患。

2.3 更換風(fēng)扇葉片大小，調(diào)整風(fēng)扇與散熱器組的距離。

把大小為1m的風(fēng)扇更改為1.2m的風(fēng)扇，增大風(fēng)量；增大風(fēng)扇與散熱器組距離，安裝導(dǎo)風(fēng)罩，使散熱達(dá)到最佳效果。

2.4 NPU300制氮裝置油路上的管線的改造

改造前燃油管路過長(zhǎng)且皆為橡膠軟管，存在安全隱患且，不易維修更換。

2.5 NPU300制氮裝置排污管線改造

NPU300制氮裝置冷干機(jī)、過濾器排污管線由于管徑太小，且無保溫措施，冬季經(jīng)常出現(xiàn)凍堵情況。為防止此類情況再次出現(xiàn)，需將排污管線改為Φ12不銹鋼硬管線，增大排污量，并且在排污管線和排污罐上加裝保溫材料。

2.6 NPU300制氮裝置箱體方面的改造

2.7 NPU300制氮裝置操作平臺(tái)的改造

改造前操作門打開后阻擋操作臺(tái)通行道，不便于操作人員行走，且存在墜落風(fēng)險(xiǎn)。操作平臺(tái)過重，操作時(shí)，需要打開車廂門和操作平臺(tái)，增加了操作員工工作量。為此，可以利用卡車大箱板制造操作平臺(tái)，表面鋪鋁合金防滑板；采用抽拉式支撐結(jié)構(gòu)；鋼制移動(dòng)上下梯，懸掛安裝。即能方便快捷的打開操作平臺(tái)，又能減少工作量。

2.8 NPU300制氮裝置排氣筒的改造

NPU300制氮裝置發(fā)電機(jī)排氣筒、消音器在箱體內(nèi)部，導(dǎo)致廢氣都排放在箱體內(nèi)部。為此，因?qū)l(fā)電機(jī)消音器及排氣筒改至箱體外部，進(jìn)一步減小噪音。

2.9 降低NPU300制氮裝置整體高度

NPU300制氮裝置由于整個(gè)高度達(dá)到4.2M，超出國(guó)家車輛限高標(biāo)準(zhǔn)（4m），影響制氮裝置外出作業(yè)，為此應(yīng)改造撬體，降低裝置高度0.2m。

3 NPU300制氮裝置改造后效果評(píng)價(jià)

3.1 NPU300制氮裝置散熱系統(tǒng)的改造，解決了夏季裝置柴油機(jī)水溫高報(bào)警停機(jī)的問題，改造后，柴油機(jī)水溫可以有效控制在90℃。

3.2 PU300制氮裝置加熱系統(tǒng)的改造，解決了冬季裝置難以啟動(dòng)的問題，加裝上埃貝赫加熱裝置后，冬季開啟加熱裝置15分鐘，可以把柴油機(jī)缸套水加熱到50℃，啟機(jī)時(shí)，能一次性啟動(dòng)柴油機(jī)。

3.3 NPU300制氮裝置管路的改造，一是使裝置各管路鋪設(shè)合理，不影響操作，連接管卡、橡膠軟管質(zhì)量達(dá)到要求，無跑冒滴漏現(xiàn)象發(fā)生；二是冬季的時(shí)候排污管線能正常工作，未再次出現(xiàn)低溫凍堵情況；三是解決了制氮裝置燃油管路安全隱患。

3.4 NPU300制氮裝置箱體方面的改造，一是徹底解決了裝置超高的問題，使裝置能正常外出作業(yè)；二是給操作員工帶來了極大便利，減少了操作員工工作量，改善了操作員工操作壞境。

結(jié)語(yǔ)

我們應(yīng)該總結(jié)NPU300制氮裝置的使用經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)針對(duì)出現(xiàn)的各種問題，對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造，使我廠NPU300制氮設(shè)備可以永?；盍Πl(fā)揮出更重要的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]李樹生，萬德玉.《中高速大功率柴油機(jī)故障診斷與排除》[M].呼和浩特：遠(yuǎn)方出版社，2003，12.endprint