孟慶鵬

摘? 要：海洋石油平臺(tái)是海洋油氣資源開(kāi)采的重要平臺(tái)，我國(guó)具有漫長(zhǎng)的海岸線且海洋油氣資源豐富，借助于海洋石油平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于海洋油氣資源的開(kāi)發(fā)。海洋石油平臺(tái)是綜合性的開(kāi)采平臺(tái)，做好海洋石油平臺(tái)的維護(hù)與優(yōu)化是提高油氣開(kāi)采效率的重要舉措。海洋石油平臺(tái)天然氣機(jī)組所使用的2臺(tái)渦輪增壓器由于潤(rùn)滑系統(tǒng)缺陷導(dǎo)致天然氣增壓器磨損速度明顯高于預(yù)期，為了提高增壓器的使用效率，需要對(duì)增壓器潤(rùn)滑系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：天然氣機(jī)增壓器;潤(rùn)滑系統(tǒng) ;冷卻系統(tǒng);改進(jìn)優(yōu)化

中圖分類(lèi)號(hào)：TE95? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

海洋石油平臺(tái)天然氣機(jī)是海洋平臺(tái)中的重要設(shè)備， 海洋石油平臺(tái)天然氣機(jī)所使用的渦輪增壓器在海上平臺(tái)的內(nèi)燃機(jī)上已經(jīng)廣泛應(yīng)用且技術(shù)成熟，能夠提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率和減少?gòu)U氣排放。

某海洋石油平臺(tái)天然氣機(jī)上的天然氣機(jī)增壓器在使用過(guò)程中頻繁出現(xiàn)磨損超預(yù)期的問(wèn)題，所更換的易損件在遠(yuǎn)低于預(yù)期的情況下頻繁磨損，不僅影響了海洋石油平臺(tái)天然氣機(jī)的正常使用，同時(shí)增加了海洋石油平臺(tái)天然氣機(jī)的維護(hù)難度和安全隱患，為保障海洋石油平臺(tái)天然氣機(jī)的安全運(yùn)行，提高海洋石油平臺(tái)天然氣機(jī)的使用效率，需要對(duì)海洋石油平臺(tái)天然氣機(jī)增壓器的進(jìn)行優(yōu)化。該文在分析海洋石油平臺(tái)天然氣機(jī)增壓器問(wèn)題的基礎(chǔ)上對(duì)如何做好海洋石油平臺(tái)天然氣機(jī)增壓器潤(rùn)滑系統(tǒng)的改進(jìn)優(yōu)化進(jìn)行了分析介紹。

1 海洋石油平臺(tái)天然氣機(jī)增壓器潤(rùn)滑系統(tǒng)所出現(xiàn)的問(wèn)題分析

某海洋石油平臺(tái)天然氣機(jī)配有2臺(tái)ABB TPS48-F31廢氣渦輪增壓器，該型渦輪增壓器在海上平臺(tái)的內(nèi)燃機(jī)上已經(jīng)廣泛應(yīng)用，該型增壓器技術(shù)成熟，能夠有效提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率和減少?gòu)U氣排放。渦輪增壓器常規(guī)保養(yǎng)周期為8 000 h～12 000 h，常規(guī)保養(yǎng)期間只需更換相應(yīng)損耗件即可。而某平臺(tái)天然氣機(jī)所使用的天然氣機(jī)增壓器自2016年起連續(xù)出現(xiàn)增壓器零部件異常磨損現(xiàn)象，每次增壓器中的易損件運(yùn)行都達(dá)不到正常保養(yǎng)周期就出現(xiàn)漏油故障，在對(duì)增壓器每次檢修時(shí)都需要更換轉(zhuǎn)子軸、軸承和殼體等部件，不僅維修難度大，耗時(shí)時(shí)間長(zhǎng)，也進(jìn)一步增加了維修成本，并容易在鉆井平臺(tái)上造成安全隱患。

針對(duì)這一問(wèn)題， 通過(guò)與ABB和天然氣機(jī)廠家技術(shù)人員對(duì)故障分析判斷，確定造成該故障的原因是由于海洋石油平臺(tái)天然氣機(jī)增壓器潤(rùn)滑系統(tǒng)所造成的。為提高增壓器的使用效率可以通過(guò)對(duì)增壓器進(jìn)行改進(jìn)，為改進(jìn)這一問(wèn)題需要對(duì)海洋石油平臺(tái)天然氣機(jī)增壓器潤(rùn)滑系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化。

2 某海洋石油平臺(tái)天然氣機(jī)增壓器潤(rùn)滑系統(tǒng)改進(jìn)優(yōu)化策略與技術(shù)方案

2.1 某海洋石油平臺(tái)天然氣機(jī)增壓器潤(rùn)滑系統(tǒng)改進(jìn)所采用的策略

針對(duì)某海洋石油平臺(tái)天然氣機(jī)增壓器潤(rùn)滑系統(tǒng)的改進(jìn)優(yōu)化將采用與有經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)進(jìn)行技術(shù)合作的方式，通過(guò)借助于相關(guān)企業(yè)的成熟經(jīng)驗(yàn)完成對(duì)于天然氣機(jī)增壓器改進(jìn)后的具體的安裝、調(diào)試，并重點(diǎn)通過(guò)對(duì)天然氣機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)及增壓器進(jìn)行改造解決以上問(wèn)題，保障天然氣機(jī)組的安全運(yùn)行。國(guó)內(nèi)許多相關(guān)企業(yè)在渦輪增壓器系統(tǒng)的研究、應(yīng)用領(lǐng)域都具有一定的技術(shù)實(shí)力，能夠針對(duì)當(dāng)前平臺(tái)渦輪增壓器存在的問(wèn)題提出合理的解決方案并實(shí)施。

通過(guò)ABB和天然氣機(jī)廠家技術(shù)人員對(duì)故障現(xiàn)象分析判斷并結(jié)合增壓器的結(jié)構(gòu)原理找到了故障原因，初步制定解決方案，而后結(jié)合改進(jìn)目標(biāo)進(jìn)行研究，通過(guò)目標(biāo)明確，路線清晰，針對(duì)性強(qiáng)確保改進(jìn)工作取得良好的效果。改進(jìn)項(xiàng)目人員通過(guò)熟悉系統(tǒng)工作原理，并借助豐富的實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)和能力完成改進(jìn)工作。

另外該項(xiàng)目通過(guò)進(jìn)行了大量的前期調(diào)研工作，對(duì)海洋石油平臺(tái)天然氣機(jī)組的結(jié)構(gòu)、工作特點(diǎn)、使用與維護(hù)和相關(guān)的維修要求等方面有了充分的認(rèn)識(shí)，并初步對(duì)天然氣機(jī)增壓器潤(rùn)滑油泄漏故障進(jìn)行了可行性改造方案及研究，對(duì)海上平臺(tái)機(jī)組的運(yùn)行制定了合理的優(yōu)化，并結(jié)合平臺(tái)及陸地相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員的維修維護(hù)技術(shù)能力，具備實(shí)施基礎(chǔ)。

2.2 某海洋石油平臺(tái)天然氣機(jī)增壓器潤(rùn)滑系統(tǒng)所存在的問(wèn)題

某海洋石油平臺(tái)天然氣機(jī)增壓器故障頻發(fā)，不僅維修難度大、維修成本高，同時(shí)也影響了海洋石油平臺(tái)的正常運(yùn)行，通過(guò)對(duì)增壓器故障現(xiàn)象進(jìn)行分析，并綜合相關(guān)專(zhuān)家確定了某海洋石油平臺(tái)天然氣機(jī)增壓器潤(rùn)滑、冷卻系統(tǒng)的工作缺陷。某海洋石油平臺(tái)天然氣機(jī)增壓器潤(rùn)滑、冷卻系統(tǒng)所存在的問(wèn)題主要有4種。1）天然氣機(jī)增壓器正常運(yùn)行時(shí)軸承腔室內(nèi)的滑油液面過(guò)高問(wèn)題，導(dǎo)致的潤(rùn)滑油泄漏故障。2）滑油回流壓力過(guò)高問(wèn)題。天然氣機(jī)曲軸箱排放管線過(guò)長(zhǎng)，容易產(chǎn)生冷凝水聚集與滑油蒸汽混合發(fā)生乳化現(xiàn)象，導(dǎo)致曲軸箱背壓過(guò)高，增壓器潤(rùn)滑油回流受阻。3）燃?xì)鈾C(jī)正常停機(jī)或故障停機(jī)后，增壓器潤(rùn)滑不足的問(wèn)題?；拖到y(tǒng)停止向發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)部件供應(yīng)潤(rùn)滑油，此時(shí)增壓器還未完全停止運(yùn)轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)部件得不到有效潤(rùn)滑，加速渦輪增壓器的磨損。4）天然氣機(jī)正常停機(jī)或故障停機(jī)后，增壓器冷卻不足的問(wèn)題。增壓器依靠冷卻水進(jìn)行冷卻并帶走機(jī)組產(chǎn)生的熱量，機(jī)組未設(shè)置強(qiáng)制冷卻水泵，機(jī)組停機(jī)后增壓器高溫部件生產(chǎn)的熱量無(wú)法得到有效冷卻，增壓器渦端燃?xì)獾臏囟韧ǔＤ苓_(dá)到600℃，滑油在高溫烘烤的作用下容易結(jié)焦，造成渦輪軸和軸承殼體異常磨損。

2.3 某海洋石油平臺(tái)天然氣機(jī)增壓器潤(rùn)滑系統(tǒng)改進(jìn)優(yōu)化的可行性與方向

通過(guò)對(duì)某海洋石油平臺(tái)天然氣機(jī)增壓器潤(rùn)滑系統(tǒng)存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，確定需要對(duì)某海洋石油平臺(tái)天然氣機(jī)增壓器潤(rùn)滑系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，提高某海洋石油平臺(tái)天然氣機(jī)增壓器潤(rùn)滑系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定性，從而使得海洋石油平臺(tái)天然氣機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)能夠發(fā)揮出其應(yīng)有的作用，保障某海洋石油平臺(tái)天然氣機(jī)增壓器安全、高效的運(yùn)行。由于國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)在天然氣發(fā)電機(jī)和渦輪增壓器方面的技術(shù)基礎(chǔ)雄厚，有增壓器系統(tǒng)的研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造的能力，做過(guò)類(lèi)似項(xiàng)目;因此完成對(duì)于天然氣機(jī)增壓器潤(rùn)滑系統(tǒng)的改進(jìn)、優(yōu)化有技術(shù)經(jīng)驗(yàn)可供借鑒。

此外，根據(jù)增壓器拆檢數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析，結(jié)合平臺(tái)現(xiàn)狀天然氣機(jī)增壓器出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行充分的論證，可以準(zhǔn)確地確定故障發(fā)生的原因;由于國(guó)內(nèi)具有許多相關(guān)企業(yè)在渦輪增壓器系統(tǒng)的研究，關(guān)于渦輪增壓器系統(tǒng)的資料較為充分，結(jié)合渦輪增壓器系統(tǒng)所產(chǎn)生的故障以及前期拆卸時(shí)所出現(xiàn)的故障點(diǎn)，可以對(duì)造成渦輪增壓器系統(tǒng)故障頻發(fā)的原因及故障點(diǎn)進(jìn)行確定。通過(guò)研究制定出明確的改進(jìn)思路與改進(jìn)路線，增強(qiáng)改進(jìn)的可靠性。某海洋石油平臺(tái)天然氣機(jī)增壓器潤(rùn)滑系統(tǒng)改進(jìn)優(yōu)化項(xiàng)目人員熟悉潤(rùn)滑系統(tǒng)工作原理，且具有豐富的實(shí)際操維經(jīng)驗(yàn)和能力，從而為完成某海洋石油平臺(tái)天然氣機(jī)增壓器潤(rùn)滑系統(tǒng)改進(jìn)優(yōu)化打下了良好的基礎(chǔ)。

需要注意的是此次增壓器改進(jìn)項(xiàng)目仍有一定的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)：由于該型號(hào)的天然氣機(jī)組在海洋石油平臺(tái)中應(yīng)用較少，其所具有的產(chǎn)品相應(yīng)的技術(shù)設(shè)計(jì)與海洋平臺(tái)實(shí)際應(yīng)用中的天然氣機(jī)增壓器在尺寸、結(jié)構(gòu)方面存在一定的偏差，借助機(jī)組廠家的技術(shù)資料對(duì)故障進(jìn)行分析并制定相應(yīng)的改進(jìn)方面將會(huì)存在一定的不確定性，這是該項(xiàng)目主要的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，也是制定改進(jìn)方案時(shí)需要注意的問(wèn)題。

盡管存在著一定的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，但是經(jīng)過(guò)對(duì)天然氣機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)及增壓器本體進(jìn)行改造將能夠有效解決增壓器所存在的問(wèn)題，從而使得增壓器能夠滿(mǎn)足平臺(tái)使用需求，因此冒著一定的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)完成改造是十分重要且必要的。由于存在一定的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，因此在制定增壓器改進(jìn)方案與技術(shù)路線時(shí)需要更加謹(jǐn)慎和細(xì)致，在工作中保持積極的工作作風(fēng)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯繎B(tài)度以及精細(xì)化管理，將技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)降至最低，使其始終保持在可控狀態(tài)，確保海洋石油平臺(tái)天然氣機(jī)增壓器潤(rùn)滑系統(tǒng)改進(jìn)能夠順利進(jìn)行。

2.4 某海洋石油平臺(tái)天然氣機(jī)增壓器潤(rùn)滑系統(tǒng)改進(jìn)優(yōu)化方案

某海洋石油平臺(tái)天然氣機(jī)增壓器潤(rùn)滑系統(tǒng)改進(jìn)優(yōu)化方案有4點(diǎn)。1）針對(duì)天然氣機(jī)增壓器正常運(yùn)行時(shí)軸承腔室內(nèi)的滑油液面過(guò)高問(wèn)題可以通過(guò)對(duì)增壓器加裝滑油進(jìn)油口的節(jié)流孔板，通過(guò)控制潤(rùn)滑進(jìn)入量減少軸承腔室內(nèi)的滑油的積聚，從而控制液面的高度，降低滑油泄漏的可能性，從而減少因潤(rùn)滑油泄漏而導(dǎo)致的磨損。2）針對(duì)滑油回流壓力過(guò)高的問(wèn)題可以通過(guò)對(duì)天然氣機(jī)曲軸箱排放管線增加強(qiáng)排風(fēng)機(jī)，降低回流壓力解決曲軸箱背壓過(guò)高的問(wèn)題。通過(guò)增壓器潤(rùn)滑油回流受阻，將能夠有效地減少增壓器泄漏潤(rùn)滑油。3）針對(duì)燃?xì)鈾C(jī)正常停機(jī)或故障停機(jī)后，增壓器潤(rùn)滑不足的問(wèn)題，可以通過(guò)對(duì)天然氣機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)優(yōu)化改造，增大燃?xì)鈾C(jī)正常停機(jī)或故障停機(jī)后的潤(rùn)滑量，從而避免因增壓器因后潤(rùn)滑不足磨損導(dǎo)致的滑油泄漏問(wèn)題。通過(guò)加大潤(rùn)滑能夠進(jìn)一步降低磨損，解決原來(lái)增壓器中所存在的磨損加劇的問(wèn)題。4）通過(guò)對(duì)天然氣機(jī)冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造，將使得增壓器冷卻系統(tǒng)具有更強(qiáng)的制冷效果，新增加后的冷卻量能夠帶走增壓器渦輪端所積聚的高溫?zé)崃?，從而解決好渦輪端因高溫而產(chǎn)生的滑油結(jié)焦問(wèn)題，從而使得渦輪端因潤(rùn)滑油結(jié)焦造成的渦輪軸和軸承殼體異常磨損泄漏問(wèn)題得到解決。

3 結(jié)語(yǔ)

某海洋石油平臺(tái)所使用的天然氣機(jī)增壓器由于存在缺陷導(dǎo)致增壓器磨損加劇并頻繁出現(xiàn)故障，嚴(yán)重影響著平臺(tái)油氣開(kāi)采的正常運(yùn)行。針對(duì)這一問(wèn)題通過(guò)對(duì)天然氣機(jī)渦輪增壓器現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并結(jié)合天然氣機(jī)增壓器的結(jié)構(gòu)選擇合適的優(yōu)化改造方案;從而針對(duì)性地解決增壓器漏油問(wèn)題，通過(guò)彌補(bǔ)增壓器潤(rùn)滑、冷卻系統(tǒng)的工作缺陷，從而使得增壓器渦輪機(jī)組能夠在更加安全、可靠的工況條件下運(yùn)行，降低機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)，提高海洋平臺(tái)天然氣機(jī)組增壓器的工作效率。保障海洋石油平臺(tái)的安全、高效的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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