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        西門子燃驅(qū)及沈鼓電驅(qū)壓縮機(jī)組平均無故障時(shí)間提升淺談

        2020-10-21 18:49:47金發(fā)寶
        中國化工貿(mào)易·下旬刊 2020年3期

        金發(fā)寶

        摘 要:2020年公司提出壓縮機(jī)組平均無故障時(shí)間達(dá)到8000h目標(biāo),目前二、三線作業(yè)區(qū)、站場壓縮機(jī)組平均無故障時(shí)間離公司目標(biāo)差距較大,說明壓縮機(jī)組運(yùn)行維護(hù)、故障預(yù)防等方面還需要努力加強(qiáng),本文從壓縮機(jī)基礎(chǔ)管理、邏輯優(yōu)化、技術(shù)創(chuàng)新等方面進(jìn)行簡單分析、探討,提出少許壓縮機(jī)組平均無故障時(shí)間提升方法。

        關(guān)鍵詞:平均無故障時(shí)間;邏輯優(yōu)化;現(xiàn)場控制柜;HMI

        隨著我國輸氣管道行業(yè)快速發(fā)展,大型壓縮機(jī)投用數(shù)量及種類越來越多,主要為GE、西門子、DRESSER-RAND等機(jī)型,近年來逐步發(fā)展國產(chǎn)化壓縮機(jī)組,在西氣東輸二線、三線大量運(yùn)用,主要為沈鼓電驅(qū)機(jī)組。由于天然氣運(yùn)輸任務(wù)越來越重要,所以影響輸氣生產(chǎn)最大的壓縮機(jī)組平均無故障時(shí)間指標(biāo)也被愈加看重,成為目前壓縮機(jī)管理重點(diǎn)考核項(xiàng),從而壓縮機(jī)組平均無故障時(shí)間的提升迫在眉睫。

        1 影響平均無故障時(shí)間主要因素分析

        影響平均無故障時(shí)間主要因素為機(jī)組運(yùn)行總時(shí)間和機(jī)組故障率,機(jī)組運(yùn)行總時(shí)間主要由輸氣生產(chǎn)任務(wù)決定,基層人員無法控制;機(jī)組故障率可通過控制措施減少,本文主要對此部分進(jìn)行淺析。

        對獨(dú)山子輸油氣分公司歷年來西門子燃驅(qū)、沈鼓電驅(qū)壓縮機(jī)組故障停機(jī)報(bào)告分析發(fā)現(xiàn),其故障主要分為自控部分、機(jī)械部分、電氣部分。壓縮機(jī)組故障主要來源于自控故障,對自控故障進(jìn)一步分析,發(fā)現(xiàn)故障原因主要為:端子虛接及松動(dòng)、模塊故障及數(shù)據(jù)跳變、儀表故障等,其中尤以端子虛接及松動(dòng)、模塊故障及數(shù)據(jù)跳變原因居多,下面將側(cè)重此類故障原因,展開分析并提出改進(jìn)措施。

        2 平均無故障時(shí)間提升措施

        2.1 扎實(shí)基礎(chǔ)工作,加強(qiáng)機(jī)組參數(shù)趨勢檢查

        每日對機(jī)組HMI中參數(shù)趨勢不少于20min時(shí)間的檢查,每周日對System1服務(wù)器中參數(shù)趨勢不少于30min檢查,調(diào)取查看關(guān)鍵振動(dòng)、溫度、壓力、壓差等參數(shù)趨勢,每月對所有機(jī)組數(shù)據(jù)趨勢進(jìn)行全面檢查,通過趨勢預(yù)判自控故障,提前處理或申請切機(jī)、預(yù)防故障停機(jī),提高機(jī)組平均無故障時(shí)間。

        ①檢查發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)突然跳變,跳變后恢復(fù)正常,此類現(xiàn)象原因大概率為接線端子虛接、松動(dòng)或探頭、模塊等缺陷,需查通道接線端子或更換探頭;②檢查發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)緩慢或間歇性的波動(dòng)、跳變,隨著時(shí)間推移開始大幅度變化,此類情況主要原因可能為該通道通訊模塊故障或受到干擾,例如西門子機(jī)組的1794模塊及沈鼓機(jī)組的振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的放大器等故障前期均有類似現(xiàn)象,需提前檢查更換;③檢查發(fā)現(xiàn)某一數(shù)據(jù)長期不變,出現(xiàn)死值,但該數(shù)據(jù)應(yīng)該隨工況變化而變化,此類現(xiàn)象多為回路通訊中斷、控制器死機(jī)等,需檢查通訊回路或重啟控制器;④檢查發(fā)現(xiàn)某過濾器壓差一直呈上漲趨勢,可提前在線切換濾芯(雙聯(lián)濾芯)或申請切機(jī)后更換濾芯(單獨(dú)濾芯);⑤檢查發(fā)現(xiàn)同一部位兩個(gè)探頭數(shù)據(jù)差值較大,則需檢查探頭本體或安裝位置是否合適。

        2.2 開展壓縮機(jī)組接線端子、供電回路專項(xiàng)排查

        由于對故障分析發(fā)現(xiàn),壓縮機(jī)自控系統(tǒng)問題大多數(shù)為端子虛接、松動(dòng)引起的,且前期烏輸分公司此項(xiàng)措施實(shí)施效果卓有成效,所以對接線端子展開專項(xiàng)排查非常有必要。

        ①壓縮機(jī)接線端子及供電回路排查內(nèi)容包括且不限于儀表回路、供電回路、屏蔽接地線、模塊接地、設(shè)備執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制單元的接地信號線纜等;②檢查發(fā)現(xiàn)端子松動(dòng)、銅線裸露、搖晃信號跳變、標(biāo)簽?zāi):葐栴}應(yīng)及時(shí)處理;③發(fā)現(xiàn)接線端子存在損壞、老化無法現(xiàn)場整改等情況時(shí),形成需要更換件的清單,提報(bào)物資,無法自行更換的上報(bào)項(xiàng)目進(jìn)行更換。

        2.3 改善通訊及供電回路工作環(huán)境,降低模塊故障率

        通訊模塊工作壞境惡劣,會(huì)使其故障率提高或引發(fā)連續(xù)或間歇性的數(shù)據(jù)跳變。對前期多次發(fā)生故障的羅克韋爾1794-IRT8模塊進(jìn)行送檢,其結(jié)果判斷模塊故障原因主要為以下三種:一是模塊集成電路板制作工藝原因;二是因積灰和潮濕造成離子污染原因;三是因?yàn)槟K工作環(huán)境溫度惡劣原因。根據(jù)分析原因提出解決措施如下:

        ①對現(xiàn)場模塊壽命進(jìn)行分析,達(dá)到壽命限期的進(jìn)行更換,若產(chǎn)品停產(chǎn)或換代,應(yīng)及時(shí)與原廠家對接,申報(bào)適用物資更換;②對壓縮機(jī)組通訊回路及供電回路整體帶電清洗,清除模塊表面積碳、礦物質(zhì)的雜質(zhì),消除雜質(zhì)離子對模塊功能影響,并能有效降低模塊運(yùn)行溫度,此項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在多個(gè)站場試用,效果明顯;③由于二線西門子機(jī)組多數(shù)模塊、控制器均在現(xiàn)場控制柜,位于壓縮機(jī)廠房,運(yùn)行環(huán)境極為惡劣,前期由于EMV控制器、TSCP柜等因溫度高導(dǎo)致多次停機(jī),所以對現(xiàn)場控制柜溫度控制合適范圍能有效降低故障率,主要措施如下:a.針對西門子機(jī)組夏季現(xiàn)場運(yùn)行環(huán)境溫度高(沈鼓機(jī)組現(xiàn)場無控制器及通訊模塊),利用現(xiàn)場儀表風(fēng)增加旋風(fēng)制系統(tǒng)對現(xiàn)場控制柜溫度進(jìn)行降溫。旋風(fēng)制冷器通過控制旋鈕調(diào)節(jié)氣量,從而調(diào)節(jié)溫度,還能降低環(huán)境中水露點(diǎn),低至-60至-90℃,在柜內(nèi)放置溫度計(jì),每日綜合巡檢進(jìn)行檢查,實(shí)時(shí)調(diào)整制冷器進(jìn)氣旋鈕,保證溫度控制在18-28℃范圍。EMV控制箱內(nèi)溫度可通過RSNETWORX For DeviceNet軟件及時(shí)掃描出控制器溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測調(diào)整;b.冬季每日綜合巡檢在HMI及工程本檢查現(xiàn)場控制柜溫度參數(shù),到現(xiàn)場檢查控制箱加熱器工作狀態(tài),發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理,避免現(xiàn)場通訊模塊及設(shè)備長時(shí)間在低溫運(yùn)行,故障頻發(fā);c.修改現(xiàn)場控制柜溫度報(bào)警邏輯,增加溫度低報(bào)邏輯并降低溫度高報(bào)警值(原值為50℃),保證現(xiàn)場溫度較高、較低時(shí)能及時(shí)提醒,到現(xiàn)場檢查處理。

        2.4 對停機(jī)邏輯進(jìn)行梳理并優(yōu)化,杜絕信號跳變等原因觸發(fā)故障停機(jī)

        對西門子及沈鼓機(jī)組邏輯進(jìn)行全面梳理,針對觸發(fā)停機(jī)的邏輯進(jìn)行分析,討論確認(rèn)是否需要優(yōu)化、修改,是否需要增加延時(shí)來杜絕信號跳變引發(fā)故障停機(jī)的可能性。對需要進(jìn)行邏輯優(yōu)化的信號,對程序做好備份后進(jìn)行邏輯優(yōu)化,主要優(yōu)化思路簡述如下:

        ①對軸承溫度HH觸發(fā)停機(jī)邏輯增加5秒延時(shí),對軸振動(dòng)、殼體振動(dòng)、軸位移HH觸發(fā)停機(jī)邏輯增加2秒延時(shí),對壓力、壓差、其他溫度、液位等HH或LL聯(lián)鎖停機(jī)信號增加500毫秒延時(shí);②對類似電機(jī)軸承、定子溫度連鎖信號的,可將單信號觸發(fā)修改為2選2雙信號聯(lián)鎖;③對壓縮機(jī)壓力、溫度、振動(dòng)等故障觸發(fā)停機(jī)邏輯,增加500毫秒延時(shí)觸發(fā)功能,降低端子虛接、松動(dòng)、通訊短暫故障引發(fā)停機(jī)可能性;④對電機(jī)正壓通風(fēng)壓力低低聯(lián)鎖停機(jī)、機(jī)柜溫度高高聯(lián)鎖停機(jī)等對機(jī)組安全運(yùn)行影響較小的信號,考慮取消聯(lián)鎖停機(jī)功能,只保留報(bào)警提示功能;⑤針對HandShake(握手檢測)超時(shí)及同軸電纜診斷字故障進(jìn)行邏輯優(yōu)化消除。主要優(yōu)化思路為:在程序中將HandShake握手延時(shí)判斷從2s修改至4s;將AB網(wǎng)正常判斷條件在由與改為或邏輯。

        2.5 對存在隱患的設(shè)備、模塊進(jìn)行更換或升級改造

        ①學(xué)習(xí)、分析其他站場同類型機(jī)組運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),對運(yùn)行時(shí)間較長作業(yè)區(qū)的機(jī)組模塊故障進(jìn)行重點(diǎn)分析,摸清其故障規(guī)律,預(yù)判本作業(yè)區(qū)同類型模塊故障,進(jìn)行提前采購更換或升級改造;②西二線烏蘇站西門子機(jī)組多次發(fā)生可調(diào)導(dǎo)向葉片卡阻現(xiàn)象,人為無法盤動(dòng)可調(diào)葉片導(dǎo)環(huán),經(jīng)檢查分析發(fā)現(xiàn)可調(diào)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)間隙累積較多黑粉雜質(zhì),阻塞葉片轉(zhuǎn)動(dòng);同時(shí)對在用國產(chǎn)入口濾芯進(jìn)行檢測,發(fā)現(xiàn)其過濾能力與原裝進(jìn)口濾芯相差甚遠(yuǎn)。針對此問題采取措施如下:a.將對三臺(tái)機(jī)組入口濾芯統(tǒng)一更換為原裝進(jìn)口濾芯,并定期對可調(diào)導(dǎo)葉內(nèi)雜質(zhì)進(jìn)行清洗;b.優(yōu)化燃機(jī)水洗作業(yè):首先將混合液溫度加熱至60度(操作規(guī)程未對混合液溫度進(jìn)行要求),再進(jìn)行水洗作業(yè);其次將一年一次的燃機(jī)水洗周期調(diào)整為一年兩次;③選擇一臺(tái)機(jī)組控制系統(tǒng)進(jìn)行升級并做試點(diǎn)觀察;④西三線沈鼓壓縮機(jī)組潤滑油管路流量計(jì)改型優(yōu)化。

        3 結(jié)束語

        壓縮機(jī)平均無故障時(shí)間是壓縮機(jī)管理水平的體現(xiàn),要想提升平均無故障時(shí)間則需對壓縮機(jī)組管理進(jìn)行全面提升,從最基礎(chǔ)的接線檢查到整個(gè)機(jī)組控制程序全面優(yōu)化。本文所述的提升措施雖然無法杜絕故障停機(jī)的發(fā)生,但能有效減少故障停機(jī)次數(shù),從而提升壓縮機(jī)平均無故障時(shí)間。

        參考文獻(xiàn):

        [1]沈陽鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)自動(dòng)控制系統(tǒng)工程有限公司.西氣東輸項(xiàng)目控制系統(tǒng)操作與維護(hù)手冊[Z].2013.

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