翁乙友，常記佳，瞿強(qiáng)

(中國(guó)石油塔里木油田公司，新疆 塔里木 841000)

塔里木油田牙哈凝析氣田采用循環(huán)注氣保壓開(kāi)采方式，7臺(tái)16SGT/MH66天然氣壓縮機(jī)組，設(shè)計(jì)循環(huán)注氣壓力為52MPa，注氣規(guī)模為3.5×106m3/d，有注氣壓力高、排量大的特點(diǎn)。自2000年10月投產(chǎn)以來(lái)，機(jī)組經(jīng)常發(fā)生1號(hào)注油系統(tǒng)無(wú)油流停車(chē)故障，導(dǎo)致壓縮機(jī)起停次數(shù)增多，增加了壓縮機(jī)的機(jī)械磨損，影響了注氣量，同時(shí)增加了天然氣放空量。為了解決該故障，從進(jìn)油管線(xiàn)、注油泵、分配器、單流閥、盤(pán)根等多個(gè)方面進(jìn)行討論和分析，通過(guò)互換對(duì)比、更換拆裝等方法尋找解決途徑。幾年來(lái)該類(lèi)故障，有小部分確實(shí)是由于零部件損壞造成，但始終沒(méi)有形成邏輯性的判斷，在很長(zhǎng)一段時(shí)間里，只能靠加大注油量甚至打開(kāi)預(yù)潤(rùn)滑泵維持機(jī)組運(yùn)行。但機(jī)組注油量加大直接導(dǎo)致潤(rùn)滑油消耗量過(guò)高，造成了生產(chǎn)成本的提高，同時(shí)注油量過(guò)大會(huì)造成氣閥閥片粘滯，氣閥工作效率降低，甚至?xí)?dǎo)致閥片斷裂等嚴(yán)重后果。因此，對(duì)注油系統(tǒng)進(jìn)行改造勢(shì)在必行。

1 注氣壓縮機(jī)氣缸注油系統(tǒng)簡(jiǎn)介

壓縮機(jī)氣缸注油系統(tǒng)主要包括注油器、安全閥、過(guò)濾器、分配器、無(wú)油流開(kāi)關(guān)和單流閥六部分。氣缸注油系統(tǒng)通過(guò)壓縮機(jī)曲軸驅(qū)動(dòng)4組注油器，潤(rùn)滑油經(jīng)過(guò)安全閥、過(guò)濾器再進(jìn)入4組分配器，分別為壓縮機(jī)氣缸頂部(10個(gè)注入點(diǎn))、氣缸底部(10個(gè)注入點(diǎn))、盤(pán)根內(nèi)(6個(gè)注入點(diǎn))、盤(pán)根外(6個(gè)注入點(diǎn))共32個(gè)注入點(diǎn)提供強(qiáng)制潤(rùn)滑，其中進(jìn)入氣缸頂部、底部的20個(gè)注入點(diǎn)之前都有1個(gè)單流閥，改造前的注油系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 改造前注油系統(tǒng)流程示意

2 注油系統(tǒng)無(wú)油流故障停機(jī)原因及處理方法

通過(guò)對(duì)注油系統(tǒng)流程的分析可以得出造成注油系統(tǒng)無(wú)油流故障有很多，下面分別從設(shè)備安裝、注油系統(tǒng)管路、元件故障以及工作環(huán)境四個(gè)方面查找原因。

2.1 設(shè)備安裝

在完成機(jī)組檢修回裝時(shí)需特別注意分配器的安裝。先清洗基板及柱塞，如果柱塞有磨損則需更換分配器；安裝時(shí)要注意O型圈的安裝方式，如果錯(cuò)位則會(huì)引起油孔堵塞或是流通不暢;在安裝過(guò)程中還需注意在連接分配器出口管線(xiàn)前用泵油置換分配器中的空氣。檢測(cè)分配器有無(wú)故障可以通過(guò)泵油觀察潤(rùn)滑油能否順利流出，如果潤(rùn)滑油順利流出則說(shuō)明分配器沒(méi)有故障，反之則有故障。另外無(wú)油流開(kāi)關(guān)安裝時(shí)也必須注意扭距不能過(guò)大，否則也會(huì)導(dǎo)致無(wú)油流故障停機(jī)。

2.2 注油系統(tǒng)管路

檢查注油系統(tǒng)管線(xiàn)首先檢查安全閥、注油過(guò)濾器和分配器前的油路是否存在滲漏現(xiàn)象，如果油路有滲漏則會(huì)導(dǎo)致無(wú)油流開(kāi)關(guān)檢測(cè)到的潤(rùn)滑油壓力不足或者油量太少致使無(wú)油流報(bào)警停機(jī)。

注油過(guò)濾器堵塞、注油泵單泵潤(rùn)滑油入口管線(xiàn)堵塞或是凸輪和柱塞磨損，造成凸輪與柱塞間隙太大，柱塞不能正常運(yùn)動(dòng)，從而使注油泵配油量不夠，導(dǎo)致無(wú)油流故障報(bào)警停車(chē)?？梢酝ㄟ^(guò)拆開(kāi)注油過(guò)濾器和注油泵檢查是否堵塞或通過(guò)測(cè)量凸輪與柱塞之間間隙來(lái)判斷凸輪和柱塞是否磨損。

2.3 元件故障

無(wú)油流開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù)連接線(xiàn)斷路或接地都會(huì)造成無(wú)油流故障停車(chē)，由于無(wú)油流開(kāi)關(guān)是根據(jù)磁性計(jì)數(shù)的，所以通過(guò)鐵器接觸開(kāi)關(guān)的觸油面，觀察控制面板是否計(jì)數(shù)來(lái)判斷數(shù)據(jù)線(xiàn)是否連接正常；填料盒磨損、填料磨損、活塞桿磨損和出口導(dǎo)向管的安裝不正確都可能導(dǎo)致填料盒油道串氣或者是潤(rùn)滑油在流動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生氣泡，影響無(wú)油流開(kāi)關(guān)的正常工作。

2.4 工作環(huán)境

無(wú)油流開(kāi)關(guān)的夏季實(shí)際工作環(huán)境溫度約在80～90℃，遠(yuǎn)超出其設(shè)定溫度范圍(-18～55℃)，導(dǎo)致不能正常檢測(cè)到潤(rùn)滑油?，F(xiàn)場(chǎng)采用冷卻水強(qiáng)制冷卻的方法，對(duì)無(wú)油流開(kāi)關(guān)進(jìn)行降溫。

在注氣壓縮機(jī)氣缸1號(hào)注油系統(tǒng)無(wú)油流故障停機(jī)的判斷中，按照以上幾個(gè)方面依次排查發(fā)現(xiàn)機(jī)組填料和填料盒漏氣致使盤(pán)根油道串氣，最后導(dǎo)致氣缸1號(hào)注油單泵泵壓不足以及注油泵配油量不足，這是影響注油系統(tǒng)無(wú)油流故障停車(chē)的主要因素。

3 改造措施

為了能夠更好地解決氣缸1號(hào)注油單泵泵壓不足以及注油泵配油量不足的問(wèn)題，此次注油改造的關(guān)鍵點(diǎn)是怎樣提高氣缸1號(hào)注油系統(tǒng)的泵壓以及注油泵配油量。針對(duì)氣缸注油系統(tǒng)改造提供了兩個(gè)方案：1)在其余3個(gè)注油系統(tǒng)流程不變的情況下，氣缸1號(hào)注油系統(tǒng)由原來(lái)的1個(gè)3/8注油單泵直接并聯(lián)1個(gè)單泵，改為2個(gè)1/4單泵并聯(lián)注油；2)氣缸2號(hào)注油系統(tǒng)和4號(hào)注油系統(tǒng)不變，將氣缸3號(hào)注油系統(tǒng)由原來(lái)的2個(gè)1/4注油單泵改為1個(gè)3/8注油單泵注油，而氣缸1號(hào)注油系統(tǒng)由原來(lái)的1個(gè)3/8注油單泵改為2個(gè)1/4單泵并聯(lián)注油。

根據(jù)注氣壓縮機(jī)氣缸注油系統(tǒng)流程圖可以看出，氣缸注油的4個(gè)注油系統(tǒng)的注油單泵安放在注油器里面，而整個(gè)注油器只能容納5個(gè)注油單泵，方案一現(xiàn)場(chǎng)只需改變一個(gè)系統(tǒng)流程，改造管線(xiàn)方便、簡(jiǎn)單，但是可行性不夠，如果額外增加1個(gè)注油單泵，需考慮額外增加單泵的動(dòng)力和單泵安裝位置問(wèn)題，給整個(gè)技術(shù)改造增加了很多難度，最終沒(méi)有采用該方案；方案二是氣缸2號(hào)注油系統(tǒng)和4號(hào)注油系統(tǒng)不變，將氣缸3號(hào)注油系統(tǒng)由原來(lái)的2個(gè)1/4注油單泵改為1個(gè)3/8注油單泵注油，而氣缸1號(hào)注油系統(tǒng)由原來(lái)的1個(gè)3/8注油單泵改為2個(gè)1/4單泵并聯(lián)注油。經(jīng)試運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)3號(hào)注油系統(tǒng)壓力偏低，所以又將改造后氣缸注油系統(tǒng)的注油單泵功率調(diào)大，再試運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)每個(gè)注油系統(tǒng)都能得到合理的潤(rùn)滑。改造后的注油系統(tǒng)如圖2所示。

4 改造后效果

2011年1月注氣壓縮機(jī)氣缸注油系統(tǒng)經(jīng)過(guò)技術(shù)改造后的故障統(tǒng)計(jì)如圖3所示，從統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)注氣機(jī)組因無(wú)油流故障停機(jī)次數(shù)大幅減少，同時(shí)也減少了故障停機(jī)時(shí)造成的天然氣放空量，保證了注氣機(jī)組每個(gè)注油系統(tǒng)能夠更好地在合理的注油量下正常工作，不需要增大注油量來(lái)保證機(jī)組正常運(yùn)行，提高了注氣壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)率，節(jié)約了氣缸注油系統(tǒng)潤(rùn)滑油消耗量，保證了牙哈作業(yè)區(qū)注氣量，為節(jié)能減排及環(huán)境保護(hù)工作作出了巨大的貢獻(xiàn)。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)近三年的正常運(yùn)行，充分證明天然氣注氣壓縮機(jī)氣缸注油系統(tǒng)改造取得了圓滿(mǎn)的成功，為同類(lèi)壓縮機(jī)解決該類(lèi)故障提供了可借鑒的寶貴經(jīng)驗(yàn)，最終解決了天然氣注氣壓縮機(jī)氣缸注油系統(tǒng)故障，并形成了解決該類(lèi)型故障的一整套思路，當(dāng)然注油系統(tǒng)只是注氣壓縮機(jī)的一個(gè)組成部分，要使天然氣注氣壓縮機(jī)安全平穩(wěn)運(yùn)行還需更進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和研究。

圖2 改造后的注油系流程示意

圖3 2004～2011年無(wú)油流故障統(tǒng)計(jì)

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