郝藝珍 賈建軍(jun1) 孫成
(西安工業大學,陝西西安 710021)
摘(zhāi) 要(yào):天(tiān)然氣壓縮機(jī)一般分為往複式壓縮機和離心式壓縮機兩種,其中往複式壓縮(suō)機以其結構簡單、技術(shù)成熟(shú)的特點,在天然氣輸配(pèi)領(lǐng)域有著非常廣泛的應用。現針對往複式壓縮機幾種常見的潤滑係統故(gù)障類型,結合實際故障案例(lì),分析總結(jié)了潤滑係統出現故(gù)障的原因,提出了有(yǒu)效可(kě)行的改(gǎi)進措施,以確保天(tiān)然氣壓縮(suō)機組的潤滑係統能正常、高效(xiào)地工(gōng)作,對促進設備良好運行有著十分重要的作用。
關鍵詞:往複式(shì)壓縮機;潤滑係統故障;改進措施
1 概述
1.1研究目的
陝西省天然氣(qì)股份有限公司是負責陝(shǎn)西全省天(tiān)然氣長輸管網的規劃、建設、運營和管理,以天然氣長輸管網建設運營為核心,集下遊分銷業務於一體的國有大型綜(zōng)合天然氣供應商,目前已建(jiàn)成11條(tiáo)天然氣長輸管(guǎn)道,總裏程接近3000km,年輸氣能力達到130億m
3,成為了國(guó)內管網裏程Z長、輸氣規模Z大、市(shì)場覆蓋Z廣的省屬天然氣公司。該公司目(mù)前共配備天然氣壓縮(suō)機40餘台(套),其作用主要是將天然氣壓縮加壓(yā)後,通過長距離高壓輸送管道,向下遊用戶輸送天然(rán)氣。因此,如何確保天然氣壓縮機安全平穩運(yùn)行(háng),直接影響著全陝西境內天然氣供應的穩定性,具有極(jí)其重要的社會意義。
1.2問題的提出
天然氣壓縮(suō)機一般分為往複式壓縮機和離心式壓縮機兩種,其中往(wǎng)複式壓縮機以其結(jié)構簡單、技術成(chéng)熟的特點,在天然氣輸配領域(yù)有著非常廣泛的應用。對於往複式壓縮機(jī)來說,在實際使用過程(chéng)中,氣(qì)體組分、參數等變化會對機組運行產生一定的影響,尤其是機組潤滑係統一旦出現故障或問題,產生的不良後果往往非常嚴重。2018年該公司一台往複式壓縮機在運行過程中,由於潤滑係統出現(xiàn)故障,導致機組曲軸磨損嚴重,造成直接經濟損失40餘萬元。
本文主(zhǔ)要介(jiè)紹往複式壓縮機運行過程(chéng)中幾種(zhǒng)常見(jiàn)的潤滑(huá)係統故障類(lèi)型,結合(hé)陝西(xī)省天然氣股份有限公(gōng)司天然氣壓縮機運行的實際情況,分析總結設備產生故障的原因,並(bìng)提出有效(xiào)的解決措(cuò)施,為同類型壓縮機故障的解除提(tí)供參考。
2 幾(jǐ)種常見的潤滑係統故障類型
2.1潤滑油泵失效
壓縮機中的潤滑油泵主要靠曲軸箱內的鏈輪提供動力,曲軸的轉動通過鏈輪帶動潤滑油泵工作(zuò),通過柱塞泵及其他(tā)潤滑係統管路,Z終完成機組各部(bù)件的潤滑工作。潤滑(huá)油泵與鏈輪之間的接觸部位,通常使用丁腈橡膠材質的唇形軸封進行密封,這類油封(fēng)長(zhǎng)期浸(jìn)泡在油品中(zhōng)會逐(zhú)漸老化失效,從而造成潤滑油的泄漏損失,當泄漏(lòu)損失量達到一(yī)定程(chéng)度後,潤滑油泵在工作過程中會難以抽吸,導致(zhì)潤(rùn)滑部位得不到足夠的潤滑,造成設備損壞。
2.2密封失效
天(tiān)然氣壓(yā)縮機工作環境一般較差,部分壓縮(suō)機(jī)甚至在露天使用,長期在惡劣條件下運行,會加速油泵注油口及油箱密封等部件橡膠材料的老化(huà)失效,從而進一步加速水汽、雜質等侵入油箱,造成潤滑油乳化的情況,潤滑性能嚴重下降,無法實現正常使用目標。潤滑性能嚴重下降,還會(huì)造成設備軸承損壞、拉缸(gāng)、泄漏等情況的(de)發生,嚴重(chóng)時還(hái)會導致整個係統崩潰、失效。
2.3機組(zǔ)振動(dòng)
對(duì)於往複式壓縮機來說,機組振動與設備正常運行聯係緊密,不僅會影響(xiǎng)設備的(de)平穩運轉,還會(huì)大幅度降低(dī)設(shè)備使用壽命。機組的連(lián)續振動還會導致內部潤(rùn)滑油的不(bú)規則運動,對潤滑係統的有效工(gōng)作產生非常(cháng)不利(lì)的影響。設備安裝過程中的質量問題以及(jí)管道內流體介質的周期性運行,都是機組產生振動的重要原因。
2.4潤滑油效率降低
潤滑油型號的選擇與使用,對(duì)整個潤(rùn)滑係統有(yǒu)著非常重要的(de)作用,潤滑油的性(xìng)能直(zhí)接決定了設備的潤滑效(xiào)率(lǜ)。如果沒有選擇與設備型號、性能相匹配的潤滑油品,就會(huì)導致設備潤滑效(xiào)率大幅(fú)度降低,增加潤滑油的(de)消(xiāo)耗,嚴重的還會降低設備使用壽命。
3 案例分析
現結合2018年(nián)陝西省天然氣股份有限公司往複(fù)式壓縮機在運行過程中的潤滑係統故障,導致機組曲軸磨損的實際案例(lì),分析導致該故障的直接及間接原因。
3.1直接(jiē)原因
3.1.1潤滑油壓力及溫度
檢查壓縮機油壓曆史數據發現,壓縮機正常運行油壓為(wéi)0.4MPa(標準(zhǔn)值為0.35~0.42MPa),發生(shēng)故障前機(jī)組油壓(yā)從0.37MPa降至0.23MPa,油壓低是造成機組潤滑(huá)故(gù)障的直接原因之一;該壓縮機技術服務手冊規定選用潤滑油型號為CD-10W/40或CC-10W/30,油溫標準範圍為54~74℃,發生故障(zhàng)時壓縮機運行潤滑油溫度為65~66℃,與曆史數據對比有(yǒu)所(suǒ)升高(升高約7~8℃),油溫較(jiào)高會降低潤滑效率,是造成機組潤滑故障(zhàng)的另一個直接原因。
3.1.2潤(rùn)滑油乳(rǔ)化及混(hún)有雜質
在對壓縮機潤滑係(xì)統檢查時發現油(yóu)濾器(qì)底部有防凍液,排查發現油冷器密封圈老化使防凍液滲(shèn)入潤滑油係統,導致潤滑油(yóu)乳化、潤滑作用降低;同時在清(qīng)洗油濾器時發現,油(yóu)濾器出口管線內壁彎頭有金(jīn)屬(shǔ)焊渣顆粒(lì)物,若顆粒物脫落隨潤滑油路進入主軸承(chéng)座油道、曲軸油道、連杆瓦及曲軸連杆軸頸等處(chù),會導致部(bù)分潤滑部位失(shī)效,更嚴重的會(huì)造成連杆瓦及曲軸軸頸拉傷磨損(sǔn)。潤滑油乳化(huà)及混有(yǒu)雜質是(shì)導致機組出現潤滑故障的主要原因之一。
3.2間(jiān)接原因
3.2.1機組油壓報警參數設置不合理
壓縮機正常運行時油壓(yā)為0.35~0.42MPa,報警值設置為0.22MPa,停機值設置為0.21MPa;檢查曆史運行參數(shù),潤滑油壓(yā)力從0.35MPa下(xià)降(jiàng)至0.23MPa約20min,報警功能未啟動。依據《石油及天然(rán)氣工業用往複壓縮機》(GBT20322—2006)及(jí)API618的規定(dìng),油壓低報警停機值的設定為運(yùn)行值的90%,低報警值可(kě)以更接近運行值。壓縮機組報警參數設置不合理是導致機組出(chū)現潤滑故障的間接原因之一。
3.2.2機組振動檢測裝置功(gōng)能單(dān)一
壓(yā)縮機配備(bèi)的振動報警檢測裝置為單一的模擬振動開關,不具備振動量檢測及(jí)振動高報警提示功能,值班(bān)人員無法對壓縮機振動(dòng)進行在線監控分析,不能及時發現振動異常變化。壓縮機組振動檢測裝置功能單一(yī)也是導致機(jī)組(zǔ)出(chū)現潤滑故障(zhàng)的間接原因之一。
4 改進措施
4.1管理製度
在現有壓縮機組操作規程及維護保養規程基礎上,增加啟機前對壓縮機油冷器低點排汙(wū)口放油檢(jiǎn)測項目;調整壓縮機主軸瓦、連杆瓦解體檢查(chá)周期,由每運行8000h調整到每年例行檢(jiǎn)查;對各類(lèi)設備運行參數的高低報警(jǐng)值的(de)設定,參考壓縮機技術服務手冊及相關規範進行(háng)調整;對(duì)壓縮機潤滑油進行取樣(yàng),對油樣的黏度、水含(hán)量、金屬(shǔ)含量進(jìn)行分(fèn)析,確保潤滑油(yóu)品性能可靠。
4.2技術改造
將機組(zǔ)原有振動報警檢(jiǎn)測裝置由單一的模擬振動開關改(gǎi)造為數字振動檢測單元,改造(zào)後壓縮機軸向/徑向振(zhèn)動速度值、發動機軸(zhóu)向/徑向振動速度值、空冷器垂直向振動值在HMI屏上能實時顯(xiǎn)示振動(dòng)烈(liè)度,且振動報警值、停機值可以根據現場工況改變而及時調整。
根據改造後的機組實際運行情況來看,如圖1所示,基本達到(dào)了改造之初的設計要(yào)求,效果良好。
5 結語
確保天然氣壓縮機組的潤(rùn)滑係統正(zhèng)常、高效工作,對促進設備良好運行有著十分重要的作用,這就需要針對(duì)目前企業往複式壓縮機潤滑係統出現的故障進行詳細分析,找出引發故障的原因,有針對性地加強技術改造,更好地促進設備(bèi)潤滑(huá)係統的正常工作,從而降(jiàng)低(dī)企業運營成(chéng)本,為企業帶來更好的經濟效益。
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作者簡(jiǎn)介:
郝藝珍(1994—),女,陝西西安人,研究生(shēng),助理工(gōng)程(chéng)師,研究方向:機械製造及其自動化(huà)。
來源:《機電信息(xī)》