逄貴杰
(中海石油(中國)有限公司天津分公司,天津 300459)
原油主機(jī)的耗油率比柴油機(jī)略高,海上油田自產(chǎn)原油,用自產(chǎn)原油作為燃料可以省去燃料運(yùn)輸、儲存等環(huán)節(jié),這是海上石油平臺使用原油主機(jī)的主要原因[1]。與柴油機(jī)相比,原油主機(jī)增加了原油脫水、脫氣、分油機(jī)凈化、增壓單元、供油單元等輔助橇塊,系統(tǒng)更加復(fù)雜,故障率也高于普通柴油機(jī)。結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)歷,總結(jié)原油主機(jī)管理要點(diǎn),為管理好原油主機(jī)提供參考。
原油主機(jī)燃油系統(tǒng)分為機(jī)體外部燃油系統(tǒng)及內(nèi)部燃油系統(tǒng)。外部燃油系統(tǒng)包括原油分油機(jī)、增壓單元、泵和濾器、MDO 柴油供給單元等橇塊,要嚴(yán)格按照各設(shè)備維護(hù)周期進(jìn)行保養(yǎng),防止因?yàn)楦角凉收蠈?dǎo)致主機(jī)被迫停機(jī)。內(nèi)部燃油系統(tǒng)包括高壓油泵、高壓油管、噴油器等,因?yàn)樵宛ざ雀?、品質(zhì)差,易導(dǎo)致噴油器堵塞、高壓油泵磨損等故障,需要結(jié)合實(shí)際運(yùn)行狀況做好預(yù)防性維護(hù)工作。
油田自產(chǎn)原油黏度較高,一般需要加熱到100~120 ℃以達(dá)到原油主機(jī)噴射所需的16~24 mm2/s(16~24 cst),超出此范圍可能會導(dǎo)致高壓油泵柱塞或噴油器針閥咬死,因此要嚴(yán)格控制原油黏度。在日常維護(hù)保養(yǎng)中,要定期對停用主機(jī)油門齒條、油門拉桿各接頭進(jìn)行活絡(luò)潤滑,防止各連接部件因原油黏度太高而卡死。
原油主機(jī)運(yùn)行時,在高壓油泵、噴油器、高壓油管連接處會有正常燃油泄漏,瓦錫蘭W16V32機(jī)型參考量在30 kg/h 左右(帶載100%),泄漏量增大預(yù)示著高壓油泵柱塞偶件磨損、高壓油管連接處密封不嚴(yán),體現(xiàn)在同等負(fù)荷下油門尺度增大及啟動困難。原油主機(jī)為防止飛車一般都設(shè)有油門機(jī)械限位(一般設(shè)定為40 mm),若泄漏量過大,在啟動大型設(shè)備時,沖擊負(fù)荷容易導(dǎo)致油門被限位而停機(jī)。因此要定期測量原油主機(jī)的燃油泄漏量并做好記錄以便比對,若超過一定數(shù)值,要及時更換高壓油管或檢修高壓油泵。
原油主機(jī)冷卻水一般選取淡水,為了防止冷卻水系統(tǒng)各零部件腐蝕、結(jié)垢,冷卻水中必須加入添加劑。雨水不宜用作冷卻水,因?yàn)橛晁泻休^多氧和二氧化碳,具有很強(qiáng)的腐蝕性。一般冷卻水中含氯最大允許量為80 mg/L,在船舶、海洋石油平臺上海水淡化裝置制造的淡水通常含氯量較高,不適合做冷卻水。冷卻水系統(tǒng)中即使混入少量的海水,也會引起嚴(yán)重的腐蝕。如遇可能結(jié)冰的情況,應(yīng)聯(lián)系添加劑供應(yīng)商選取合適的防凍液,注意防止防凍液與添加劑不匹配。
每周化驗(yàn)冷卻水添加劑濃度,要始終高于供應(yīng)商給定的數(shù)值。建議每3 個月在實(shí)驗(yàn)室里對冷卻水進(jìn)行分析,檢測pH 值、總硬度、氯化物含量、懸浮雜質(zhì)等數(shù)據(jù),所有測試結(jié)果應(yīng)做好清晰的記錄并予以保存,以便對當(dāng)前系統(tǒng)的實(shí)際狀況和發(fā)展趨勢做出判斷和評估。
原油主機(jī)冷卻水系統(tǒng)附橇較多,有高溫水預(yù)熱器、低溫水預(yù)熱器、低溫水循環(huán)泵、膨脹水箱等附橇,流程錯綜復(fù)雜,管理人員應(yīng)該對各流程及設(shè)計參數(shù)認(rèn)真學(xué)習(xí)研究,熟知并且清楚設(shè)計原理,這是運(yùn)行維護(hù)原油主機(jī)的關(guān)鍵,也是判斷故障的基礎(chǔ)。
在燃用原油時建議使用BN30 的機(jī)油,因?yàn)樵椭泻休^多的酸性化合物,因此機(jī)油應(yīng)保證一定的堿值富裕量。為了保證發(fā)動機(jī)的安全運(yùn)行,建議每隔1000 運(yùn)行小時對機(jī)油進(jìn)行油樣分析,要注意下列特性值,并與該牌號新機(jī)油的規(guī)定值進(jìn)行比較。
(1)黏度:100 ℃時不得超出規(guī)定值的25%。SAE40機(jī)油最大允許黏度為212 mm2/s(212 cst)/40 ℃或19 mm2/s(19 cst)/100 ℃,下限值為70 mm2/s(70 cst)/40 ℃或9 mm2/s(9 cst)/100 ℃。
(2)閃點(diǎn):不得低于規(guī)定值50 ℃,最低允許值(開口)為190 ℃或(閉口)170 ℃。
(3)含水量:不得超過0.3%,若長時間含水量高于0.3%,需要及時檢查滑油分油機(jī)工作狀況,還應(yīng)考慮更換機(jī)油。
(4)總堿值(BN):使用原油作為燃料,最低允許值須達(dá)到BN20。
一次最多允許添加10%的新機(jī)油來補(bǔ)充消耗,加油量過多會擾亂在使用機(jī)油的平衡,如造成不溶物的沉淀等現(xiàn)象。每次加油都要記錄加油量,持續(xù)上升的機(jī)油消耗可能意味著活塞環(huán)、活塞和缸套已經(jīng)磨損,突然增加的機(jī)油消耗可能需要吊缸檢查。
原油主機(jī)上配置了發(fā)動機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),對發(fā)動機(jī)進(jìn)行監(jiān)測和控制。分控單元(DCU)和傳感器信號處理單元(SMU)的數(shù)量取決于發(fā)動機(jī)的氣缸數(shù),所有安裝在發(fā)動機(jī)上的傳感器都接線至分控單元或信號處理單元,與外部系統(tǒng)的信號交換則通過主控單元(MCU)或繼電器單元(RM)進(jìn)行,發(fā)動機(jī)運(yùn)行參數(shù)在就地控制盤(LDU)上顯示。
監(jiān)控系統(tǒng)故障大多是傳感器或變送單元故障。例如,瓦錫蘭W16V32 原油主機(jī)配置WECS2000控制系統(tǒng),其傳感器采用插接式插頭,插頭容易因振動而松動或者接觸不良,導(dǎo)致故障報警;傳感器插頭容易被油污染,造成測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確或出現(xiàn)誤報警;中間接線箱的接線端子松動,造成通訊不暢出現(xiàn)報警;傳感器受到現(xiàn)場電磁或振動干擾時,有可能出現(xiàn)信號跳變。目前,新型控制系統(tǒng)采用信號電纜與傳感器一體設(shè)計,從根本上消除了接觸不良帶來的誤報警或誤動作[2]。
值班人員負(fù)責(zé)機(jī)組運(yùn)行期間的管理,巡檢過程中,在做好自身安全防護(hù)的前提下,通過目視、耳聽、嗅覺、手摸等方式,觀察機(jī)組各種運(yùn)行特征的變化,及時發(fā)現(xiàn)問題,告知設(shè)備檢修人員進(jìn)行檢修,做到不“帶病”運(yùn)行,消除隱患。
良好的管理思路和技能水平是原油主機(jī)及附橇管理的關(guān)鍵,海上油田維修部門存在著“大而全,不能專而精”的問題,經(jīng)過實(shí)踐和探索,成立了針對原油主機(jī)的“主機(jī)動力小組”,專門負(fù)責(zé)原油主機(jī)的日常管理和維護(hù),逐步深化主機(jī)預(yù)防性維護(hù)及故障處理能力。小組成立以來,原油主機(jī)故障率明顯降低。
原油主機(jī)設(shè)備復(fù)雜,對管理人員提出了更高的要求。作為管理人員應(yīng)該加強(qiáng)值班人員的責(zé)任心,及時發(fā)現(xiàn)問題;結(jié)合實(shí)際運(yùn)行狀況,做好預(yù)防性維護(hù);建立原油主機(jī)設(shè)備檔案,吸取本設(shè)施及其他類似機(jī)型事故案例,做到舉一反三;深入分析運(yùn)行參數(shù)變化,做到精細(xì)化運(yùn)維管理,逐步降低故障率,保障原油主機(jī)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。