張文忠 譚宏明 邢青峰

摘 要：本文主要針對RDS天然氣壓縮機在生產(chǎn)運行中出現(xiàn)的故障停機原因進行了分析，并系統(tǒng)介紹了針對設備、工藝等各項原因采取的相應處理措施，確保了機組的安全高效運行，并取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

關鍵詞：天然氣壓縮機;注油器;潤滑油;故障停機

孤島壓氣站主要承擔著勝利油田黃河以北地區(qū)4家采油廠油氣田的來氣加工處理及升壓外輸任務。2010年6月投產(chǎn)的2臺RDS天然氣壓縮機組是我站天然氣增壓外輸?shù)暮诵脑O備。該機組單臺排量23.02×104m3/d，由高壓隔爆電動機驅(qū)動，四缸三級壓縮，額定排氣壓力4.2MPa。

一、 存在問題

天然氣壓縮機組是天然氣外供和輕烴生產(chǎn)的關鍵設備，如果壓縮機組故障停機率高將直接減少天然氣外供量和輕烴產(chǎn)量。RDS天然氣壓縮機組運行中常見故障主要為氣閥損壞故障和潤滑系統(tǒng)故障。

運行中出現(xiàn)氣閥損壞、各段排氣溫度異常、注油器斷流故障、油壓偏低、油溫高等多次故障停機。頻繁啟停機造成機組零部件的不正常磨損，同時也導致輕烴裝置壓力波動大，影響了天然氣平穩(wěn)外輸和輕烴生產(chǎn)的平穩(wěn)運行。

二 、原因分析與對策處理

2.1氣閥損壞故障停機

通過查閱RDS壓縮機運行記錄，由于壓縮機進排氣閥溫度異常，造成機組故障停機多次。檢修中發(fā)現(xiàn)機組進、排氣閥閥片磨損嚴重、彈簧斷裂等問題。經(jīng)過分析主要原因是注油器注油量不合適及中冷水系統(tǒng)不穩(wěn)定。

2.1.1注油量不合適

RDS2#機組于中修后已連續(xù)工作6500多小時，機組進、排氣閥故障頻繁，出現(xiàn)閥片磨損嚴重、彈簧斷裂等問題，造成因機組進排氣溫度高故障停機多次。在拆檢一段二段進排氣閥時，發(fā)現(xiàn)環(huán)槽有積碳現(xiàn)象，積碳厚度在0.006-0.01mm之間。

查找故障原因時發(fā)現(xiàn)，氣閥長期處在最高溫度可達130℃的工作條件下出現(xiàn)熱穩(wěn)定性和疲勞強度的問題，由于注油量不合適，缸套與環(huán)槽處形成積碳。經(jīng)過現(xiàn)場試驗比較不同氣缸注油量下的積碳情況，我們調(diào)整了注油器的注油量，積碳情況得到了明顯改善，然后再定期對缸套進行清洗打磨、清除積碳。

2.1.2中冷水流程未加排氣裝置

RDS機組內(nèi)部的中冷水系統(tǒng)主要負責給壓縮機各壓縮缸、機油等內(nèi)部高溫系統(tǒng)冷卻使用，其最終熱量再通過在中冷水冷卻器中與循環(huán)水換熱最終被循環(huán)水帶走，中冷水介質(zhì)一般采用冰點為-30℃的防凍液，而在實際運行中，我們發(fā)現(xiàn)由于壓縮缸體溫度較高，一級壓縮缸最高溫度可以達到150℃左右，因此中冷水系統(tǒng)在循環(huán)冷卻過程中不斷出現(xiàn)氣化現(xiàn)象。在中冷水設計流程中并未針對這項問題設計專門的排氣口，而是任由氣液混合的中冷水系統(tǒng)運行，對于中冷水的更換只能夠通過下端的放液口將氣液混合相全部放出，同時在上部的補充罐處人工手動加注，過程復雜，且需較多人手，因此一般不進行置換操作。

為檢驗其影響程度，在今年檢修完成后新加注中冷水時對參數(shù)進行檢測記錄，此時中冷水基本全部為液相，且水量充足，再經(jīng)過10小時運行后，機組內(nèi)出現(xiàn)一部分氣相，而不排除時，和隨后利用放液口排出一半夾雜有氣相的中冷水，并在補充罐中補充后，三個時段進行檢測記錄，數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果如下：

數(shù)據(jù)顯示初加注時水壓高，水溫及天然氣流程中的溫度都相對較低，但運行10小時候后，由于中冷水中出現(xiàn)一部分氣相導致水壓波動大，各部分溫度上升約7℃左右，通過放液口對防凍液進行一部分置換，同時放出部分氣相后，指標相對穩(wěn)定，基本位于前兩者中間情況。

對比結(jié)果表明，中冷水中夾雜有氣相，無排出方式，會導致二段進氣溫度升高約7℃。綜上過程總結(jié)如下：

（一）在實施過程中，利用報廢的35公斤滅火器改裝了兩個加注罐。

（二）在中冷水冷卻器、防凍液補液罐及加注罐上方加裝放氣的防溢流漏斗，可在機組運行過程中打開放氣閥門將防凍液內(nèi)部氣相排出且漏斗裝置不會造成防凍液飛濺。

（三）將中冷水冷卻器和防凍液補液罐漏斗下方用管線連接引至加注罐上，可將排氣過程中帶出的部分防凍液回收避免污染浪費。

2.2 注油器斷流器故障

為保證壓縮機注油量持續(xù)穩(wěn)定，在機組注油管路裝有注油器斷路器，當注油量小于設定值時聯(lián)鎖停機，起到保護運行原件的目的。

RDS 1#機組在2017年9月份的運行中，頻繁出現(xiàn)注油器斷流造成停車現(xiàn)象。通過對注油器及注油管線的檢查，未發(fā)現(xiàn)故障點，注油系統(tǒng)運行正常。對注油器斷路器檢查時發(fā)現(xiàn)，該斷路器出現(xiàn)電源間歇供電現(xiàn)象。通過檢測注油器內(nèi)的焊接電池，發(fā)現(xiàn)電量不足，在運行過程中出現(xiàn)斷電情況，造成注油監(jiān)測中斷，形成斷流的報警停車。該注油器斷路器供電方式采用3.6V電池供電，由于該電池為焊接電池，更換過程較復雜，同時又無法判斷新?lián)Q電池的蓄電量，不能保證滿足設備長時間運行要求。因此，決定使用3.6V不間斷電源代替電池，徹底解決因注油器斷路器斷電造成的故障停機問題。

此項改造在RDS1#機組實施并投入了運行后，注油器因電池電量不足而導致的斷流問題得到了徹底解決。

2.3 潤滑油油溫報警故障

2.3.1機油冷卻器換熱量不足

RDS壓縮機的潤滑油油溫的報警點設定為75℃，通過查閱RDS壓縮機生產(chǎn)運行報表發(fā)現(xiàn)，多次出現(xiàn)潤滑油水溫偏高、油溫高報警甚至故障停機的問題，潤滑油冷卻器的冷卻效果不能滿足生產(chǎn)需要。

而原冷卻器的換熱面積為4.6㎡，所以確定原冷卻器不能冷卻滿足需要，導致潤滑油油溫高多次報警停機。

因此需要更換為換熱面積更大的機油換熱器，以提高換熱效果。通過與廠家咨詢列管式換熱器的型號，初步確定選擇型號為GLC3-62C的冷卻器，換熱面積14㎡，滿足了生產(chǎn)需要，解決了因換熱器換熱面積不足導致潤滑油高溫報警停機問題，提高了壓縮運行率。

2.3.2 機油冷卻器循環(huán)水流量低

RDS壓縮機正常運行時的潤滑油油溫不超過72℃，潤滑油壓力不低于0.32 MPa。2017年5月份開始，RDS壓縮機出現(xiàn)潤滑油溫度偏高，超過69℃，同時潤滑油壓力降低至報警值，壓縮機頻繁出現(xiàn)報警問題。潤滑油壓低易造成壓縮機各潤滑點供油量不足，引起摩擦副表面的迅速磨損，加劇運動元件磨損，造成各運動間隙變化，極易造成主軸瓦、連桿瓦等的損壞甚至出現(xiàn)抱軸等故障。

經(jīng)過對運行機組進行溫度檢測，發(fā)現(xiàn)機油冷卻器進、回水溫度均為34℃，基本無溫差，說明機油冷卻器換熱效果差，最終導致壓縮機油溫高報警。通過分析，機油冷卻器冷卻效果差的主要原因是因為冷卻循環(huán)水量不足造成。

該機油冷卻器進回水管線為Φ15mm鋼管，通過的冷卻液偏少，不足以帶走要求的換熱量。我們將進回水管線改為Φ25mm，冷卻進水量增加1.5倍，加大冷卻水流量，提高了機油冷卻效果，潤滑油溫度由69℃降至60℃，潤滑油壓力由0.32MPa升至0.39MPa。該小改造有效降低了機油溫度，達到了提高機油壓力，保證了機組潤滑系統(tǒng)安全的目的。

3結(jié)論

通過以上針對故障進行原因分析，采取應對措施，基本解決了注油器斷流故障，中冷水運行不穩(wěn)定，夏季油溫高報警次數(shù)減少，減少了天然氣壓縮機組因氣閥故障機潤滑系統(tǒng)故障停機次數(shù)，保證了機組的安全運行，為天然氣平穩(wěn)外輸?shù)於藞詫嵉幕A。