楊海文 陳炎 王健 周敬偉 （中原油田分公司采油四廠，河南 濮陽 457001）

1 改造前存在的問題

1.1 壓縮機(jī)組內(nèi)部、出口管網(wǎng)結(jié)垢嚴(yán)重

長期以來負(fù)壓螺桿壓縮機(jī)一直使用水源井來水作為機(jī)組冷卻用水。冷卻水由于未經(jīng)過處理，不但硬度較高，而且濁度也非常高，其中的礦化物和雜質(zhì)形成致密鈣化物的分布在壓縮機(jī)內(nèi)部及出口處。出口直徑由100cm縮減為只有60多cm，經(jīng)測量結(jié)垢厚度最嚴(yán)重處已達(dá)19.5cm，結(jié)垢現(xiàn)象非常嚴(yán)重。

1.2 運(yùn)行電流逐漸增高

由于冷卻水中礦化物和雜質(zhì)含量高，在長期運(yùn)行過程中形成的鈣化物附著在壓縮腔內(nèi)壁、陰陽轉(zhuǎn)子表面，致使主機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中部件間隙過小，運(yùn)行電流呈逐漸上升趨勢；新機(jī)投運(yùn)時(shí)電流一般120A左右，由于機(jī)組長期運(yùn)行，內(nèi)部結(jié)垢越來越嚴(yán)重，電流最高上升到156A，造成耗電上升，每年多耗電122990 KWh,折合電費(fèi)9.777萬元。

1.3 經(jīng)常故障性停機(jī)

隨著機(jī)組累計(jì)運(yùn)行時(shí)間增加，內(nèi)部結(jié)垢越來越嚴(yán)重，機(jī)體內(nèi)部運(yùn)轉(zhuǎn)間隙過小，造成主機(jī)排溫難以控制，很多時(shí)候必須打開噴淋補(bǔ)水才能將排溫控制到規(guī)定值以內(nèi)，但在打開噴淋的同時(shí)又增加了設(shè)備負(fù)載，增大了能耗，造成過載停機(jī)。停機(jī)后機(jī)組因內(nèi)部結(jié)垢卡死，有時(shí)需用弱酸浸泡1-2天時(shí)間才能解卡，2013年累計(jì)停機(jī)11次，影響輕油產(chǎn)量76.67噸。

2 取得的主要技術(shù)創(chuàng)新成果

2.1 改造設(shè)計(jì)思路

我們認(rèn)為機(jī)組冷卻水硬度過高是造成機(jī)組頻繁停機(jī)的主要原因，通過對工藝流程分析，決定將分水罐分離出的閃蒸水作為冷卻水水源，閃蒸水經(jīng)過化驗(yàn)分析，達(dá)到軟化水硬度指標(biāo)，符合設(shè)備冷卻用水要求。從分水罐的切水器降水引出后經(jīng)過離心泵增壓和換熱冷卻后即可進(jìn)入壓縮機(jī)組進(jìn)行冷卻使用。

2.2 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

2.2.1 采用閃蒸水作為水源

原油經(jīng)過加熱爐加熱進(jìn)入穩(wěn)定塔后，在負(fù)壓作用下?lián)]發(fā)出輕烴組分和水蒸氣，從而起到穩(wěn)定原油和降低含水的目的。輕烴組分和水蒸氣經(jīng)過壓縮機(jī)和冷凝器后凝析進(jìn)入分水罐，通過重力沉降，水從分水罐底部被排出。分水罐排出的水中有相當(dāng)一部分是從穩(wěn)定塔抽出的水蒸氣凝析的閃蒸水，其硬度很低且無雜質(zhì)，這部分水在日常都是直接排放掉了，但如果合理利用，卻是理想的冷卻水源，只需進(jìn)行簡單換熱后即可用來對機(jī)組進(jìn)行冷卻，因此采用閃蒸水作為冷卻水源是我們改造的主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)。

2.2.2 降低了供水能耗

改造前因?yàn)槔鋮s水壓力要求在0.4MPa以上，原有的來水壓力遠(yuǎn)不能滿足要求。因此采用一臺配套功率為7.5KW的單級單吸離心泵供壓縮機(jī)冷卻水增壓使用。冷卻水量經(jīng)過測量每小時(shí)平均達(dá)到16立方米。改造后，分水罐出水壓力達(dá)到0.2-0.25MPa遠(yuǎn)高于原有來水壓力，因此無需消耗大功率設(shè)備增壓，使用一臺3KW的管道泵即可滿足生產(chǎn)需求，從而降低了供水能耗，同時(shí)又降低了電耗。

3 現(xiàn)場應(yīng)用效果分析

3.1 現(xiàn)場改造工作量

2014年5月我們組織負(fù)壓螺桿壓縮機(jī)組冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行施工改造，主要改造工作量為：

3.1.1 鋪設(shè)冷卻水流程。流程由管線將兩座分水罐切水器排污出口連接后，經(jīng)過管道泵、換熱器后連入兩臺壓縮機(jī)主機(jī)水分配器，總長44米.

3.1.2 安裝3Kw管道流程泵1臺。

3.1.3 安裝冷卻換熱器

3.2 現(xiàn)場應(yīng)用效果

3.2.1 由于采用了水質(zhì)硬度達(dá)標(biāo)的冷卻水源，消除了機(jī)組內(nèi)部現(xiàn)象

2014年6月改造完成以后，我們分別從管道泵出口處取樣檢測冷卻水的硬度和濁度，指標(biāo)均為0.1，改造后冷卻水水質(zhì)得到了根本性改善。經(jīng)過4個(gè)月的運(yùn)行，2014年10月14日，打開壓縮機(jī)出口進(jìn)行檢查，未發(fā)現(xiàn)結(jié)垢情況，機(jī)組內(nèi)部結(jié)垢問題得到徹底解決。

3.2.2 機(jī)組運(yùn)行電流明顯下降

改造以后，壓縮機(jī)運(yùn)行電流為122A，改造前下降了34A，運(yùn)行電流下降了22%，機(jī)組運(yùn)行效率提高了8.34%.機(jī)組效率大幅提高。

3.2.3 延長了機(jī)組使用壽命

改造后截止12月初，壓縮機(jī)連續(xù)運(yùn)行進(jìn)6個(gè)月沒有發(fā)生一起故障停機(jī)，各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)也從改造后就有了一定幅度的下降。運(yùn)行電流穩(wěn)定在122A左右，接近新機(jī)安裝時(shí)的運(yùn)行電流，排溫從75℃降低到了62℃，潤滑油溫從52℃下降到了46℃。1#負(fù)壓機(jī)已經(jīng)累計(jì)運(yùn)行16078小時(shí)，預(yù)計(jì)設(shè)備累計(jì)運(yùn)行能達(dá)到30000小時(shí)，將設(shè)備使用壽命延長了2倍。

3.3 取得的效益

3.3.1 經(jīng)濟(jì)效益

3.3.1.1 投入費(fèi)用投入1.11萬元。

3.3.1.2 產(chǎn)出計(jì)算

合計(jì)產(chǎn)出 180.1625萬元

創(chuàng)效=產(chǎn)出-投入=180.1625-1.11=179.0525萬元

3.3.2 社會(huì)效益

2014年6月改造完成以后沒有發(fā)生一起故障停機(jī)，原油穩(wěn)定和輕烴生產(chǎn)的穩(wěn)定性和連續(xù)性得到了充分保障。改造前每次停機(jī)以后由于機(jī)內(nèi)間隙小，造成機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)子和腔體卡死無法盤機(jī)，需要冷卻、弱酸浸泡一段時(shí)間后人工進(jìn)行強(qiáng)制盤機(jī)，勞動(dòng)強(qiáng)度非常大?，F(xiàn)在停機(jī)后即可輕松進(jìn)行盤機(jī)，既節(jié)約了時(shí)間又大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

4 推廣應(yīng)用前景

此項(xiàng)改造成果在污水站大型注水設(shè)備、壓縮機(jī)冷卻方面有著廣闊的應(yīng)用前景，在中油油田各采油廠聯(lián)合站原油處理穩(wěn)定系統(tǒng)均有推廣應(yīng)用前景。

[1]陳浩.淺談單機(jī)雙級螺桿壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2012,(10):124.

[2]張衛(wèi)東.螺桿壓縮機(jī)常見故障及處理方式[J].企業(yè)家天地月刊,2012,(2):80.