【壓縮機網(wǎng)】[摘 要]:為了滿(mǎn)足LNG接收站冬季夏季外輸量峰谷差較大的工況,BOG增壓壓縮機已成為多數LNG接收站處理BOG (Boil?OffGas蒸發(fā)氣)的關(guān)鍵設備,用于把BOG增壓到外輸管網(wǎng)壓力直接外輸,以解決LNG接收站氣化外輸量較小或零外輸工況的BOG處理問(wèn)題。結合BOG增壓壓縮機在唐山LNG接收站的應用情況,通過(guò)對BOG增壓壓縮機在投產(chǎn)、運行過(guò)程中出現的異常故障進(jìn)行分析,提出了完善設備可靠性的措施,給增壓壓縮機的管理及操作維護人員提供參考。
?。坳P(guān)鍵詞]:BOG增壓壓縮機;LNG接收站;故障分析;運行維護;鞏固措施
中圖分類(lèi)號:TH457 文獻標志碼:B
文章編號:1006-2971(2021)06-0057-04
?。薄OG增壓壓縮機建設理由及設備概況
由于LNG (液化天然氣)的超低溫特性,LNG接收站在運行期間會(huì )有一定量的BOG產(chǎn)生,原因主要包括以下幾點(diǎn):LNG儲存過(guò)程中,儲罐與外界換熱、大氣壓變化、LNG儲罐內潛液泵工作產(chǎn)生的熱量;低溫管道(如非卸船工況的卸船總管) 與設備(如備用的低壓泵、高壓泵) 保冷吸收的熱量;
LNG船接卸時(shí),接卸系統預冷產(chǎn)生的熱量和LNG進(jìn)入儲罐后的體積置換;槽車(chē)裝車(chē)時(shí)LNG進(jìn)入槽車(chē)后的體積置換和熱車(chē)預冷產(chǎn)生的熱量等。BOG的產(chǎn)生會(huì )增大LNG儲罐的壓力,一般接收站采用節能環(huán)保的再冷凝工藝來(lái)處理BOG以維持LNG儲罐壓力平衡。再冷凝工藝是利用BOG壓縮機將蒸發(fā)氣壓縮到某一中間壓力后,與由低壓泵從儲罐送出的LNG在再冷凝器中充分混合,由于LNG加壓后
處于過(guò)冷狀態(tài),可以使BOG再冷凝,冷凝后的LNG經(jīng)高壓泵加壓后氣化外輸。該工藝需要有一定的LNG外輸量作為冷卻劑,適用于有穩定外輸的基荷操作的LNG接收站;對于以調峰為主的LNG接收站,外輸量峰谷差可高達70:1或更高,低谷時(shí)氣化外輸量可能低于再冷凝工藝需要的最低LNG外輸量(有時(shí)甚至為零),條件允許的接收站可以把壓縮至某一中間壓力的BOG直接外輸給當地用戶(hù)來(lái)平衡罐壓;否則,接收站需要通過(guò)把BOG放火炬燃燒來(lái)維持LNG儲罐壓力的平衡。為適應低谷時(shí)外輸氣量大幅減小的工況,減少或杜絕BOG放空燃燒,節約運行成本和減少碳排放,完善接收站工藝設施,唐山LNG接收站增設了BOG增壓外輸系統,蒸發(fā)氣在BOG壓縮機壓縮的基礎上,進(jìn)一步增壓至外輸管網(wǎng)壓力,實(shí)現BOG增壓外輸,即直接外輸工藝,滿(mǎn)足了在外輸氣量較低或零氣化外輸工況下接收站的安全平穩運行。
唐山LNG接收站BOG增壓壓縮機采用MW -67?6/(7-85) -X型固定水冷對稱(chēng)平衡四列三級無(wú)油潤滑活塞往復式壓縮機。設計遵循API618
《石油、化工和氣體工業(yè)用往復壓縮機》、JB/T9105《大型往復活塞壓縮機技術(shù)條件》等相關(guān)標準規范的要求。增壓壓縮機采用三級壓縮,四列三級無(wú)油潤滑,一級2個(gè)氣缸,二級和三級各一個(gè)氣缸。氣量調節采用無(wú)極氣量調節系統。驅動(dòng)機采用增安型無(wú)刷勵磁同步電動(dòng)機,額定電壓6000V,額定功率3450kW。
?。病≡鰤簤嚎s機異常故障及處理
常見(jiàn)的往復壓縮機故障類(lèi)型是多方面的。在壓縮機運行過(guò)程中,可能出現諸如氣閥閥片碎裂或彈簧變形與破碎、活塞桿彎曲或斷裂、活塞環(huán)磨損嚴重或斷裂、氣缸蓋破裂、曲軸抱死或斷裂、連桿斷裂和變形、連桿螺栓斷裂、燒瓦、電機線(xiàn)圈燒壞等故障。由于往復壓縮機運動(dòng)件較多,大多數還是機械性能故障[1]。唐山LNG接收站增壓壓縮機于2015年6月建設施工完畢,截止撰文日期,累計運行時(shí)間達到28321h,基本實(shí)現了安全平穩運行,較好的解決了接收站在氣化外輸量較低和零氣化外輸工況下BOG處理問(wèn)題。但在投運初期,陸續出現過(guò)一些意外故障,不同于往復壓縮機常見(jiàn)故障類(lèi)型,由于發(fā)現及時(shí)、處理措施妥當,并未造成嚴重經(jīng)濟損失或安全事故,暫且稱(chēng)為異常故障。
?。?1 關(guān)鍵零部件松動(dòng)
?。ǎ保嚎s機一級后列氣缸的活塞桿與十字頭的連接液壓螺母松動(dòng)。液壓螺母是先進(jìn)的螺栓緊固系統,使用時(shí)應特別注意打壓環(huán)節,確保達到所需壓緊目的。
增壓壓縮機組試運行期間,員工巡檢時(shí)發(fā)現一級后列氣缸的十字頭位置有異常噪聲,及時(shí)采取緊急停機措施,拆開(kāi)隔離室蓋板,檢查發(fā)現活塞桿與十字頭連接處的液壓螺母松動(dòng),并造成活塞桿絲扣有些微偏磨。問(wèn)題調查:施工隊伍在施工過(guò)程中,液壓螺母打壓時(shí)出現液壓壓力不穩現象,但未及時(shí)引起重視,導致液壓螺母安裝壓力不足,預緊力不足,導致在運行過(guò)程中發(fā)生松動(dòng)。原因分析:安裝液壓螺母打壓時(shí)出現液壓壓力不穩現象,可能是打壓泵有輕微泄漏,導致壓力穩不??;或手動(dòng)泵右邊的卸荷開(kāi)關(guān)手柄沒(méi)有鎖緊;或對放油接頭上面的放氣帽進(jìn)行放氣不徹底,殘留氣體具有可壓縮性,導致壓力不穩。處理方法:拆卸液壓螺母,經(jīng)研磨絲扣處理后不影響繼續使用,重新嚴格按照液壓螺母操作規程進(jìn)行打壓操作,再次投用,此后此類(lèi)故障未再次出現。
?。ǎ玻┰鰤簤嚎s機三級活塞頂固定螺栓斷裂?;钊考苫钊w、活塞桿、活塞環(huán)、導向環(huán)等構成,活塞頂是活塞體的外部端面,承受工作流體的壓力,并與缸蓋、缸壁構成壓縮容積,通過(guò)活塞的往復運動(dòng)壓縮工藝氣體[2]。
增壓壓縮機運行期間,巡檢時(shí)聽(tīng)到三級氣缸處發(fā)生異響,緊急停車(chē)、泄壓、置換、可燃氣體檢測合格后,拆卸三級氣缸缸蓋,發(fā)現氣缸內有2根活塞頂固定螺栓斷裂,活塞頂和氣缸端蓋上均有明顯螺栓撞擊痕跡。原因分析:固定螺栓松動(dòng)脫出撞擊到缸蓋上發(fā)生斷裂,斷裂的螺栓隨著(zhù)活塞運動(dòng)連續敲打缸蓋,發(fā)出異常聲響,并留下撞擊痕跡。檢查未斷裂的其它螺栓均有不同程度的松動(dòng)。處理方法:更換損壞的螺栓,并利用扭力扳手按照要求緊固所有活塞頂固定螺栓后,重新投用,設備運行正常。隨后每運行一個(gè)月檢查一次活塞頂螺栓情況,連續檢查2個(gè)月未發(fā)現異常。說(shuō)明螺栓松動(dòng)并斷裂并非是由于運行過(guò)程的振動(dòng)造成的,而應該是出廠(chǎng)或運輸過(guò)程中螺栓未緊固到位或發(fā)生松動(dòng),
?。?2 活塞環(huán)材質(zhì)的問(wèn)題
增壓壓縮機運行約一個(gè)半月的時(shí)間,發(fā)現一級氣缸處有雜音,活塞桿下沉檢測報警,停機檢查發(fā)現一級氣缸的活塞上的活塞環(huán)和支撐環(huán)磨損嚴重?;钊h(huán)的作用是密封、傳熱?;钊c氣缸之間的相對運動(dòng)完成氣體吸氣、壓縮與排氣的循環(huán)過(guò)程,活塞環(huán)的密封是阻塞密封和節流密封的組合。支撐環(huán)將活塞包支在氣缸內防止活塞與氣缸直接接觸,同時(shí)通過(guò)活塞環(huán)與支撐環(huán)將活塞的熱量傳遞給氣缸再經(jīng)循環(huán)冷卻水帶走[3]。
活塞環(huán)磨損過(guò)快,若不及時(shí)處理將導致壓縮機排量不足,效率降低、能耗增大,同時(shí)還可能導致活塞直接與氣缸摩擦,造成氣缸和活塞體的損壞[4]。所以往復壓縮機日常運行中應加強對活塞環(huán)使用情況的關(guān)注,運行人員每2h巡檢一次,投用
初期每1個(gè)月停車(chē)檢查一次,一年后每2個(gè)月停車(chē)檢查一次,如發(fā)現溫度上升、壓力降低、活塞桿下沉檢測有明顯變化等現象,應進(jìn)行綜合分析,必要時(shí)應停機對其檢查。針對活塞環(huán)磨損較快的故障現象,通過(guò)排除法分別對活塞環(huán)的產(chǎn)品質(zhì)量、安裝質(zhì)量,以及氣缸溫度、氣體雜質(zhì)、設備維護保養情況等因素進(jìn)行分析,確定為活塞環(huán)產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題?;钊h(huán)要求表面硬度高,耐壓變形小,具有自潤滑性并且耐磨,導熱系數和摩擦因數較大,使用壽命長(cháng)。本項目由于較多考慮了極限設計溫度(-36.7℃)因素,而導致添加填料配比失當,從而導致磨損較快。實(shí)際壓縮機入口氣體溫度通常在-10℃到15℃之間,廠(chǎng)家據此重新調整配方,加工適合實(shí)際操作工況的的活塞環(huán),現場(chǎng)更換后,活塞環(huán)的使用壽命提高到半年以上。
?。?3 冷卻水系統的故障及隱患
密封圈壓偏。壓縮機運行時(shí),巡檢發(fā)現冷卻水高位水箱有氣泡出現,隨即停機吹掃對氣缸冷卻水密封圈進(jìn)行拆開(kāi)檢查,發(fā)現壓縮機一級后列氣缸冷卻水密封圈壓偏導致氣體泄漏。更換新的密封圈并正確安裝后,問(wèn)題得到解決。
碳鋼材質(zhì)銹蝕嚴重。冷卻水系統存在的另一個(gè)問(wèn)題是,由于管道材質(zhì)使用了碳鋼材料,導致冷卻水在管道內銹蝕而產(chǎn)生銹渣,循環(huán)進(jìn)入風(fēng)冷式換熱器,該換熱器采用了全焊式鋁制板式結構,流通通徑小,容易堵塞而增大壓阻,造成冷卻水循環(huán)壓力
不足的情況,同時(shí)銹蝕對鋁制換熱器的腐蝕也很?chē)乐?。隨后改使用低濃度氯離子的防凍液并更換了新的換熱器,腐蝕情況得到控制。
?。?4 振動(dòng)較大隱患多
壓縮機振動(dòng)大而出現的問(wèn)題的情況較多,所幸巡檢發(fā)現及時(shí),處理措施得當,沒(méi)有造成重大損失。其中影響結構穩定與安全的主要有:一級入口緩沖罐進(jìn)氣端管道的一根固定螺栓被拉斷,發(fā)現后進(jìn)行更換螺栓并緊固處理;一級氣缸支腿鋼板出現裂紋,停機后對其進(jìn)行了補焊;出現與介質(zhì)泄露相關(guān)的有:一級入口緩沖罐與氣缸連接短節下端發(fā)現裂紋,出現漏氣現象,發(fā)現后停機拆下短節,增加加強筋后回裝;一級入口緩沖罐和氣缸的連接短節上端法蘭接口處發(fā)現裂紋,出現漏氣現象,發(fā)現后停機采取補強焊接處理裂紋;二級和三級入口緩沖罐上的壓力表根閥后引壓管焊口處震裂出現漏氣現象,經(jīng)研究后,將壓力表的緩沖罐側面水平折垂直的安裝方式改變?yōu)轫敳看怪卑惭b方式,問(wèn)題得到解決。
往復壓縮機產(chǎn)生的脈動(dòng)氣流,流經(jīng)彎頭、閥門(mén)、變徑管等部位時(shí)將產(chǎn)生隨時(shí)間周期性變化的激振力,該激振力將觸發(fā)管系的機械振動(dòng)響應,因此通常認為氣流脈動(dòng)是管道在非機械外力作用下的內因[5]。往復壓縮機產(chǎn)生的管道振動(dòng)是多因素共同作用下產(chǎn)生的表觀(guān)現象。消振措施主要從減少氣流脈動(dòng)和減少管道對振動(dòng)的放大作用兩方面采取措施:(1)增加限流孔板,消減氣流脈動(dòng)的影響。氣流脈動(dòng)是造成管道振動(dòng)的內因,根據機組脈動(dòng)分析報告,在管道或壓縮機緩沖罐入口安裝限流孔板,以消減氣流脈動(dòng)的影響;(2) 增加防振管托或支架,以降低脈動(dòng)氣流對管系的影響。
?。场〗Y語(yǔ)
BOG增壓壓縮機在接收站的應用,雖然過(guò)程中出現了一些異常情況,但在運行操作人員、檢維修人員及廠(chǎng)家技術(shù)人員的共同努力下,保證了壓縮機的安全運行,滿(mǎn)足了LNG接收站BOG再增壓外輸的需求。為實(shí)現高質(zhì)量發(fā)展的要求,提高設備可靠性,滿(mǎn)足設備長(cháng)周期平穩運行,按照設備完整性管理需求,需要從設計、施工、運行、維護等環(huán)節共同發(fā)力:
?。ǎ保C組振動(dòng)大造成壓縮機組及其配套管線(xiàn)問(wèn)題出現較多,需要供貨商認真做好壓縮機組整個(gè)撬體的脈動(dòng)分析工作,在設計時(shí)采取有效措施減小振動(dòng)。
?。ǎ玻┰O備在法蘭連接或管線(xiàn)焊接時(shí)堅決杜絕強拉硬拽,避免應力集中,也是減少機組振動(dòng)產(chǎn)生的關(guān)鍵。
?。ǎ常┰O計時(shí)需根據增壓壓縮機實(shí)際操作工況正確選擇活塞環(huán)與支撐環(huán)的材質(zhì)。
?。ǎ矗榉乐构懿母g,建議冷卻水系統全部采用不銹鋼材質(zhì),同時(shí)用戶(hù)要注意冷卻水的含氯量,嚴格控制在廠(chǎng)家要求的范圍內。
?。ǎ担┩队们罢J真做好壓縮機機械運轉前的準備工作。包括但不限于檢查機身、氣缸內的清潔度;檢查各連接部件,保證螺栓擰緊牢固并鎖緊,避免出現密封墊圈壓偏、固定螺栓松動(dòng)、液壓螺母打壓不足等人為失誤造成設備故障的發(fā)生。
?。ǎ叮┘毣疊OG增壓壓縮機巡檢內容,加強巡檢力度,及時(shí)發(fā)現事故隱患并處理。
?。ǎ罚┚毑僮?,減少操作引起的異常振動(dòng)。在設備運行期間,根據不同負荷工況,采取級間負荷合理匹配,配合對潤滑油系統和冷卻風(fēng)扇運行方式的控制,可以適當減小機體振動(dòng)。
?。ǎ福┒ㄆ谕C對壓縮機進(jìn)行針對性檢查保養,主要包括活塞間隙、活塞桿沉降、螺栓緊固程度、活塞環(huán)支撐環(huán)磨損情況、氮封完好情況等,能有效地避免大部分故障的發(fā)生。
參考文獻:
?。郏保荨】椎卤颍鶑褪綁嚎s機的維修方法及技巧[N].山西青年報,2015.
?。郏玻荨∴嵪仓遥钊綁嚎s機活塞環(huán)過(guò)快磨損的分析及解決辦法[J].低溫與特氣,2011,(29-4):21-23.
?。郏常荨?,李強.CNG加氣母站往復式壓縮機活塞環(huán)磨損過(guò)快故障案例分析[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā),2012,(31-01):123-124.
?。郏矗荨≠M文普.往復式壓縮機工藝管道振動(dòng)分析及消減措施[J].化機與設備,2020,(5)(161).
作者簡(jiǎn)介:尹瞳,女,助理工程師,本科,現于中石油京唐液化天然氣有限公司檢維修中心從事技術(shù)管理工作。
?。牛恚幔椋欤海椋睿瘢椋睿纾洌幔睿纾溃穑澹簦颍铮悖瑁椋睿幔悖铮恚悖?/p>
尹 瞳
?。ㄖ惺途┨埔夯烊粴庥邢薰?,河北唐山063000)
參考文獻:
?。郏保荨】椎卤颍鶑褪綁嚎s機的維修方法及技巧[N].山西青年報,2015.
?。郏玻荨∴嵪仓遥钊綁嚎s機活塞環(huán)過(guò)快磨損的分析及解決辦法[J].低溫與特氣,2011,(29-4):21-23.
?。郏常荨?,李強.CNG加氣母站往復式壓縮機活塞環(huán)磨損過(guò)快故障案例分析[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā),2012,(31-01):123-124.
?。郏矗荨≠M文普.往復式壓縮機工藝管道振動(dòng)分析及消減措施[J].化機與設備,2020,(5)(161).
作者簡(jiǎn)介:尹瞳,女,助理工程師,本科,現于中石油京唐液化天然氣有限公司檢維修中心從事技術(shù)管理工作。
?。牛恚幔椋欤海椋睿瘢椋睿纾洌幔睿纾溃穑澹簦颍铮悖瑁椋睿幔悖铮恚悖?/p>
【壓縮機網(wǎng)】[摘 要]:為了滿(mǎn)足LNG接收站冬季夏季外輸量峰谷差較大的工況,BOG增壓壓縮機已成為多數LNG接收站處理BOG (Boil?OffGas蒸發(fā)氣)的關(guān)鍵設備,用于把BOG增壓到外輸管網(wǎng)壓力直接外輸,以解決LNG接收站氣化外輸量較小或零外輸工況的BOG處理問(wèn)題。結合BOG增壓壓縮機在唐山LNG接收站的應用情況,通過(guò)對BOG增壓壓縮機在投產(chǎn)、運行過(guò)程中出現的異常故障進(jìn)行分析,提出了完善設備可靠性的措施,給增壓壓縮機的管理及操作維護人員提供參考。
?。坳P(guān)鍵詞]:BOG增壓壓縮機;LNG接收站;故障分析;運行維護;鞏固措施
中圖分類(lèi)號:TH457 文獻標志碼:B
文章編號:1006-2971(2021)06-0057-04
?。薄OG增壓壓縮機建設理由及設備概況
由于LNG (液化天然氣)的超低溫特性,LNG接收站在運行期間會(huì )有一定量的BOG產(chǎn)生,原因主要包括以下幾點(diǎn):LNG儲存過(guò)程中,儲罐與外界換熱、大氣壓變化、LNG儲罐內潛液泵工作產(chǎn)生的熱量;低溫管道(如非卸船工況的卸船總管) 與設備(如備用的低壓泵、高壓泵) 保冷吸收的熱量;
LNG船接卸時(shí),接卸系統預冷產(chǎn)生的熱量和LNG進(jìn)入儲罐后的體積置換;槽車(chē)裝車(chē)時(shí)LNG進(jìn)入槽車(chē)后的體積置換和熱車(chē)預冷產(chǎn)生的熱量等。BOG的產(chǎn)生會(huì )增大LNG儲罐的壓力,一般接收站采用節能環(huán)保的再冷凝工藝來(lái)處理BOG以維持LNG儲罐壓力平衡。再冷凝工藝是利用BOG壓縮機將蒸發(fā)氣壓縮到某一中間壓力后,與由低壓泵從儲罐送出的LNG在再冷凝器中充分混合,由于LNG加壓后
處于過(guò)冷狀態(tài),可以使BOG再冷凝,冷凝后的LNG經(jīng)高壓泵加壓后氣化外輸。該工藝需要有一定的LNG外輸量作為冷卻劑,適用于有穩定外輸的基荷操作的LNG接收站;對于以調峰為主的LNG接收站,外輸量峰谷差可高達70:1或更高,低谷時(shí)氣化外輸量可能低于再冷凝工藝需要的最低LNG外輸量(有時(shí)甚至為零),條件允許的接收站可以把壓縮至某一中間壓力的BOG直接外輸給當地用戶(hù)來(lái)平衡罐壓;否則,接收站需要通過(guò)把BOG放火炬燃燒來(lái)維持LNG儲罐壓力的平衡。為適應低谷時(shí)外輸氣量大幅減小的工況,減少或杜絕BOG放空燃燒,節約運行成本和減少碳排放,完善接收站工藝設施,唐山LNG接收站增設了BOG增壓外輸系統,蒸發(fā)氣在BOG壓縮機壓縮的基礎上,進(jìn)一步增壓至外輸管網(wǎng)壓力,實(shí)現BOG增壓外輸,即直接外輸工藝,滿(mǎn)足了在外輸氣量較低或零氣化外輸工況下接收站的安全平穩運行。
唐山LNG接收站BOG增壓壓縮機采用MW -67?6/(7-85) -X型固定水冷對稱(chēng)平衡四列三級無(wú)油潤滑活塞往復式壓縮機。設計遵循API618
《石油、化工和氣體工業(yè)用往復壓縮機》、JB/T9105《大型往復活塞壓縮機技術(shù)條件》等相關(guān)標準規范的要求。增壓壓縮機采用三級壓縮,四列三級無(wú)油潤滑,一級2個(gè)氣缸,二級和三級各一個(gè)氣缸。氣量調節采用無(wú)極氣量調節系統。驅動(dòng)機采用增安型無(wú)刷勵磁同步電動(dòng)機,額定電壓6000V,額定功率3450kW。
?。病≡鰤簤嚎s機異常故障及處理
常見(jiàn)的往復壓縮機故障類(lèi)型是多方面的。在壓縮機運行過(guò)程中,可能出現諸如氣閥閥片碎裂或彈簧變形與破碎、活塞桿彎曲或斷裂、活塞環(huán)磨損嚴重或斷裂、氣缸蓋破裂、曲軸抱死或斷裂、連桿斷裂和變形、連桿螺栓斷裂、燒瓦、電機線(xiàn)圈燒壞等故障。由于往復壓縮機運動(dòng)件較多,大多數還是機械性能故障[1]。唐山LNG接收站增壓壓縮機于2015年6月建設施工完畢,截止撰文日期,累計運行時(shí)間達到28321h,基本實(shí)現了安全平穩運行,較好的解決了接收站在氣化外輸量較低和零氣化外輸工況下BOG處理問(wèn)題。但在投運初期,陸續出現過(guò)一些意外故障,不同于往復壓縮機常見(jiàn)故障類(lèi)型,由于發(fā)現及時(shí)、處理措施妥當,并未造成嚴重經(jīng)濟損失或安全事故,暫且稱(chēng)為異常故障。
?。?1 關(guān)鍵零部件松動(dòng)
?。ǎ保嚎s機一級后列氣缸的活塞桿與十字頭的連接液壓螺母松動(dòng)。液壓螺母是先進(jìn)的螺栓緊固系統,使用時(shí)應特別注意打壓環(huán)節,確保達到所需壓緊目的。
增壓壓縮機組試運行期間,員工巡檢時(shí)發(fā)現一級后列氣缸的十字頭位置有異常噪聲,及時(shí)采取緊急停機措施,拆開(kāi)隔離室蓋板,檢查發(fā)現活塞桿與十字頭連接處的液壓螺母松動(dòng),并造成活塞桿絲扣有些微偏磨。問(wèn)題調查:施工隊伍在施工過(guò)程中,液壓螺母打壓時(shí)出現液壓壓力不穩現象,但未及時(shí)引起重視,導致液壓螺母安裝壓力不足,預緊力不足,導致在運行過(guò)程中發(fā)生松動(dòng)。原因分析:安裝液壓螺母打壓時(shí)出現液壓壓力不穩現象,可能是打壓泵有輕微泄漏,導致壓力穩不??;或手動(dòng)泵右邊的卸荷開(kāi)關(guān)手柄沒(méi)有鎖緊;或對放油接頭上面的放氣帽進(jìn)行放氣不徹底,殘留氣體具有可壓縮性,導致壓力不穩。處理方法:拆卸液壓螺母,經(jīng)研磨絲扣處理后不影響繼續使用,重新嚴格按照液壓螺母操作規程進(jìn)行打壓操作,再次投用,此后此類(lèi)故障未再次出現。
?。ǎ玻┰鰤簤嚎s機三級活塞頂固定螺栓斷裂?;钊考苫钊w、活塞桿、活塞環(huán)、導向環(huán)等構成,活塞頂是活塞體的外部端面,承受工作流體的壓力,并與缸蓋、缸壁構成壓縮容積,通過(guò)活塞的往復運動(dòng)壓縮工藝氣體[2]。
增壓壓縮機運行期間,巡檢時(shí)聽(tīng)到三級氣缸處發(fā)生異響,緊急停車(chē)、泄壓、置換、可燃氣體檢測合格后,拆卸三級氣缸缸蓋,發(fā)現氣缸內有2根活塞頂固定螺栓斷裂,活塞頂和氣缸端蓋上均有明顯螺栓撞擊痕跡。原因分析:固定螺栓松動(dòng)脫出撞擊到缸蓋上發(fā)生斷裂,斷裂的螺栓隨著(zhù)活塞運動(dòng)連續敲打缸蓋,發(fā)出異常聲響,并留下撞擊痕跡。檢查未斷裂的其它螺栓均有不同程度的松動(dòng)。處理方法:更換損壞的螺栓,并利用扭力扳手按照要求緊固所有活塞頂固定螺栓后,重新投用,設備運行正常。隨后每運行一個(gè)月檢查一次活塞頂螺栓情況,連續檢查2個(gè)月未發(fā)現異常。說(shuō)明螺栓松動(dòng)并斷裂并非是由于運行過(guò)程的振動(dòng)造成的,而應該是出廠(chǎng)或運輸過(guò)程中螺栓未緊固到位或發(fā)生松動(dòng),
?。?2 活塞環(huán)材質(zhì)的問(wèn)題
增壓壓縮機運行約一個(gè)半月的時(shí)間,發(fā)現一級氣缸處有雜音,活塞桿下沉檢測報警,停機檢查發(fā)現一級氣缸的活塞上的活塞環(huán)和支撐環(huán)磨損嚴重?;钊h(huán)的作用是密封、傳熱?;钊c氣缸之間的相對運動(dòng)完成氣體吸氣、壓縮與排氣的循環(huán)過(guò)程,活塞環(huán)的密封是阻塞密封和節流密封的組合。支撐環(huán)將活塞包支在氣缸內防止活塞與氣缸直接接觸,同時(shí)通過(guò)活塞環(huán)與支撐環(huán)將活塞的熱量傳遞給氣缸再經(jīng)循環(huán)冷卻水帶走[3]。
活塞環(huán)磨損過(guò)快,若不及時(shí)處理將導致壓縮機排量不足,效率降低、能耗增大,同時(shí)還可能導致活塞直接與氣缸摩擦,造成氣缸和活塞體的損壞[4]。所以往復壓縮機日常運行中應加強對活塞環(huán)使用情況的關(guān)注,運行人員每2h巡檢一次,投用
初期每1個(gè)月停車(chē)檢查一次,一年后每2個(gè)月停車(chē)檢查一次,如發(fā)現溫度上升、壓力降低、活塞桿下沉檢測有明顯變化等現象,應進(jìn)行綜合分析,必要時(shí)應停機對其檢查。針對活塞環(huán)磨損較快的故障現象,通過(guò)排除法分別對活塞環(huán)的產(chǎn)品質(zhì)量、安裝質(zhì)量,以及氣缸溫度、氣體雜質(zhì)、設備維護保養情況等因素進(jìn)行分析,確定為活塞環(huán)產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題?;钊h(huán)要求表面硬度高,耐壓變形小,具有自潤滑性并且耐磨,導熱系數和摩擦因數較大,使用壽命長(cháng)。本項目由于較多考慮了極限設計溫度(-36.7℃)因素,而導致添加填料配比失當,從而導致磨損較快。實(shí)際壓縮機入口氣體溫度通常在-10℃到15℃之間,廠(chǎng)家據此重新調整配方,加工適合實(shí)際操作工況的的活塞環(huán),現場(chǎng)更換后,活塞環(huán)的使用壽命提高到半年以上。
?。?3 冷卻水系統的故障及隱患
密封圈壓偏。壓縮機運行時(shí),巡檢發(fā)現冷卻水高位水箱有氣泡出現,隨即停機吹掃對氣缸冷卻水密封圈進(jìn)行拆開(kāi)檢查,發(fā)現壓縮機一級后列氣缸冷卻水密封圈壓偏導致氣體泄漏。更換新的密封圈并正確安裝后,問(wèn)題得到解決。
碳鋼材質(zhì)銹蝕嚴重。冷卻水系統存在的另一個(gè)問(wèn)題是,由于管道材質(zhì)使用了碳鋼材料,導致冷卻水在管道內銹蝕而產(chǎn)生銹渣,循環(huán)進(jìn)入風(fēng)冷式換熱器,該換熱器采用了全焊式鋁制板式結構,流通通徑小,容易堵塞而增大壓阻,造成冷卻水循環(huán)壓力
不足的情況,同時(shí)銹蝕對鋁制換熱器的腐蝕也很?chē)乐?。隨后改使用低濃度氯離子的防凍液并更換了新的換熱器,腐蝕情況得到控制。
?。?4 振動(dòng)較大隱患多
壓縮機振動(dòng)大而出現的問(wèn)題的情況較多,所幸巡檢發(fā)現及時(shí),處理措施得當,沒(méi)有造成重大損失。其中影響結構穩定與安全的主要有:一級入口緩沖罐進(jìn)氣端管道的一根固定螺栓被拉斷,發(fā)現后進(jìn)行更換螺栓并緊固處理;一級氣缸支腿鋼板出現裂紋,停機后對其進(jìn)行了補焊;出現與介質(zhì)泄露相關(guān)的有:一級入口緩沖罐與氣缸連接短節下端發(fā)現裂紋,出現漏氣現象,發(fā)現后停機拆下短節,增加加強筋后回裝;一級入口緩沖罐和氣缸的連接短節上端法蘭接口處發(fā)現裂紋,出現漏氣現象,發(fā)現后停機采取補強焊接處理裂紋;二級和三級入口緩沖罐上的壓力表根閥后引壓管焊口處震裂出現漏氣現象,經(jīng)研究后,將壓力表的緩沖罐側面水平折垂直的安裝方式改變?yōu)轫敳看怪卑惭b方式,問(wèn)題得到解決。
往復壓縮機產(chǎn)生的脈動(dòng)氣流,流經(jīng)彎頭、閥門(mén)、變徑管等部位時(shí)將產(chǎn)生隨時(shí)間周期性變化的激振力,該激振力將觸發(fā)管系的機械振動(dòng)響應,因此通常認為氣流脈動(dòng)是管道在非機械外力作用下的內因[5]。往復壓縮機產(chǎn)生的管道振動(dòng)是多因素共同作用下產(chǎn)生的表觀(guān)現象。消振措施主要從減少氣流脈動(dòng)和減少管道對振動(dòng)的放大作用兩方面采取措施:(1)增加限流孔板,消減氣流脈動(dòng)的影響。氣流脈動(dòng)是造成管道振動(dòng)的內因,根據機組脈動(dòng)分析報告,在管道或壓縮機緩沖罐入口安裝限流孔板,以消減氣流脈動(dòng)的影響;(2) 增加防振管托或支架,以降低脈動(dòng)氣流對管系的影響。
?。场〗Y語(yǔ)
BOG增壓壓縮機在接收站的應用,雖然過(guò)程中出現了一些異常情況,但在運行操作人員、檢維修人員及廠(chǎng)家技術(shù)人員的共同努力下,保證了壓縮機的安全運行,滿(mǎn)足了LNG接收站BOG再增壓外輸的需求。為實(shí)現高質(zhì)量發(fā)展的要求,提高設備可靠性,滿(mǎn)足設備長(cháng)周期平穩運行,按照設備完整性管理需求,需要從設計、施工、運行、維護等環(huán)節共同發(fā)力:
?。ǎ保C組振動(dòng)大造成壓縮機組及其配套管線(xiàn)問(wèn)題出現較多,需要供貨商認真做好壓縮機組整個(gè)撬體的脈動(dòng)分析工作,在設計時(shí)采取有效措施減小振動(dòng)。
?。ǎ玻┰O備在法蘭連接或管線(xiàn)焊接時(shí)堅決杜絕強拉硬拽,避免應力集中,也是減少機組振動(dòng)產(chǎn)生的關(guān)鍵。
?。ǎ常┰O計時(shí)需根據增壓壓縮機實(shí)際操作工況正確選擇活塞環(huán)與支撐環(huán)的材質(zhì)。
?。ǎ矗榉乐构懿母g,建議冷卻水系統全部采用不銹鋼材質(zhì),同時(shí)用戶(hù)要注意冷卻水的含氯量,嚴格控制在廠(chǎng)家要求的范圍內。
?。ǎ担┩队们罢J真做好壓縮機機械運轉前的準備工作。包括但不限于檢查機身、氣缸內的清潔度;檢查各連接部件,保證螺栓擰緊牢固并鎖緊,避免出現密封墊圈壓偏、固定螺栓松動(dòng)、液壓螺母打壓不足等人為失誤造成設備故障的發(fā)生。
?。ǎ叮┘毣疊OG增壓壓縮機巡檢內容,加強巡檢力度,及時(shí)發(fā)現事故隱患并處理。
?。ǎ罚┚毑僮?,減少操作引起的異常振動(dòng)。在設備運行期間,根據不同負荷工況,采取級間負荷合理匹配,配合對潤滑油系統和冷卻風(fēng)扇運行方式的控制,可以適當減小機體振動(dòng)。
?。ǎ福┒ㄆ谕C對壓縮機進(jìn)行針對性檢查保養,主要包括活塞間隙、活塞桿沉降、螺栓緊固程度、活塞環(huán)支撐環(huán)磨損情況、氮封完好情況等,能有效地避免大部分故障的發(fā)生。
參考文獻:
?。郏保荨】椎卤颍鶑褪綁嚎s機的維修方法及技巧[N].山西青年報,2015.
?。郏玻荨∴嵪仓遥钊綁嚎s機活塞環(huán)過(guò)快磨損的分析及解決辦法[J].低溫與特氣,2011,(29-4):21-23.
?。郏常荨?,李強.CNG加氣母站往復式壓縮機活塞環(huán)磨損過(guò)快故障案例分析[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā),2012,(31-01):123-124.
?。郏矗荨≠M文普.往復式壓縮機工藝管道振動(dòng)分析及消減措施[J].化機與設備,2020,(5)(161).
作者簡(jiǎn)介:尹瞳,女,助理工程師,本科,現于中石油京唐液化天然氣有限公司檢維修中心從事技術(shù)管理工作。
?。牛恚幔椋欤海椋睿瘢椋睿纾洌幔睿纾溃穑澹簦颍铮悖瑁椋睿幔悖铮恚悖?/p>
尹 瞳
?。ㄖ惺途┨埔夯烊粴庥邢薰?,河北唐山063000)
參考文獻:
?。郏保荨】椎卤颍鶑褪綁嚎s機的維修方法及技巧[N].山西青年報,2015.
?。郏玻荨∴嵪仓遥钊綁嚎s機活塞環(huán)過(guò)快磨損的分析及解決辦法[J].低溫與特氣,2011,(29-4):21-23.
?。郏常荨?,李強.CNG加氣母站往復式壓縮機活塞環(huán)磨損過(guò)快故障案例分析[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā),2012,(31-01):123-124.
?。郏矗荨≠M文普.往復式壓縮機工藝管道振動(dòng)分析及消減措施[J].化機與設備,2020,(5)(161).
作者簡(jiǎn)介:尹瞳,女,助理工程師,本科,現于中石油京唐液化天然氣有限公司檢維修中心從事技術(shù)管理工作。
?。牛恚幔椋欤海椋睿瘢椋睿纾洌幔睿纾溃穑澹簦颍铮悖瑁椋睿幔悖铮恚悖?/p>
網(wǎng)友評論
條評論
最新評論