羅軍，操銀景

(庫爾勒中加天然氣壓縮機(jī)技術(shù)裝備有限責(zé)任公司(中加公司)，新疆 庫爾勒 841000)

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海洋生產(chǎn)平臺壓縮機(jī)升級改造振動過大故障的排除

羅軍，操銀景

(庫爾勒中加天然氣壓縮機(jī)技術(shù)裝備有限責(zé)任公司(中加公司)，新疆 庫爾勒 841000)

在海洋生產(chǎn)平臺的往復(fù)式天然氣壓縮機(jī)機(jī)組的升級改造過程中，發(fā)現(xiàn)原二級壓縮機(jī)機(jī)組運行振動過大對其改造為一級壓縮機(jī)機(jī)組會有重大不利影響，必須事先排除故障。通過故障原因分析，提出了二級壓縮機(jī)改造為一級壓縮機(jī)的具體方案(包括改造原則與改造具體工作)，列出了改造的技術(shù)要求，重點介紹了改造過程中壓縮機(jī)機(jī)組振動過大故障的排除。對油氣田使用壓縮機(jī)設(shè)備處理同類問題具有重要借鑒意義。

海洋生產(chǎn)平臺；天然氣壓縮機(jī)；升級改造；振動過大；故障；排除

潿洲12-1海洋生產(chǎn)平臺有4臺往復(fù)式天然氣壓縮機(jī)組，其中2臺為一級壓縮機(jī)A/B，只有1座進(jìn)口滌氣罐；2臺二級壓縮機(jī)C/D，也只有1座滌氣罐。原設(shè)計只能1臺一級和1臺二級壓縮機(jī)運轉(zhuǎn)，所以壓縮機(jī)的壓縮能力最多是1臺一級壓縮機(jī)的壓縮排量42×104m3/d，不能滿足現(xiàn)場生產(chǎn)需要。而中海石油(中國)有限公司湛江分公司要求該平臺的壓縮機(jī)壓縮能力為(60～80)×104m3/d。為此，中加公司提出壓縮機(jī)改造方案：將原有的二級壓縮機(jī)改造為一級壓縮機(jī)，再與現(xiàn)有的一級壓縮機(jī)并聯(lián)運行，每橇上的2臺壓縮機(jī)都是一用一備；兩橇各1臺壓縮機(jī)并聯(lián)運行后，壓縮總排量可達(dá)85.4×104m3/d，能完全滿足現(xiàn)場生產(chǎn)要求。但問題是改造前發(fā)現(xiàn)二級壓縮機(jī)機(jī)組在運行過程中經(jīng)常出現(xiàn)振動過大故障，這對二級壓縮機(jī)升級改造為一級壓縮機(jī)會有重大不利影響，必須要事先排除該故障。

1 二級壓縮機(jī)機(jī)組運行振動過大現(xiàn)象及其原因分析

1)問題現(xiàn)象 ①壓縮機(jī)機(jī)體的水平偏差較大。②底橇整體左低右高，朝一個方向傾斜。③二級壓縮機(jī)壓縮氣缸缸孔有偏磨現(xiàn)象。④氣缸不水平，活塞桿跳動大，配合間隙不當(dāng)，橇外管線蹩勁。

2)原因分析 如果底橇整體朝一個方向傾斜，會導(dǎo)致壓縮機(jī)機(jī)體水平偏差較大。改造前需檢查活塞桿是否拉傷，填料環(huán)磨損是否嚴(yán)重。造成此類故障的直接原因是活塞桿跳動差；另外新裝配的填料環(huán)如果磨合不良，也會導(dǎo)致填料環(huán)磨損，填料泄漏嚴(yán)重。

2 二級壓縮機(jī)改造為一級壓縮機(jī)的具體方案

2.1 改造原則

現(xiàn)場對二級壓縮機(jī)進(jìn)行改造的原則是，嚴(yán)格遵循安裝操作要求，將機(jī)組的安裝技術(shù)參數(shù)盡可能控制在要求的范圍之內(nèi)，除去潛在的隱患，從而使機(jī)組恢復(fù)到正常的工作狀態(tài)。

2.2 改造工作

潿洲12-1海洋生產(chǎn)平臺的2臺二級壓縮機(jī)組安裝在同一個撬塊上。存在問題：①壓縮機(jī)處理量不足；②壓縮機(jī)與驅(qū)動機(jī)不在中心線上；③進(jìn)排氣緩沖罐設(shè)計太小，設(shè)計管線支撐設(shè)計不合理；④機(jī)身不平，氣缸沒有在水平位置。

為了解決上述問題，按照以下方法進(jìn)行二級壓縮機(jī)改造工作：①對二級壓縮機(jī)機(jī)組需要更換的部件進(jìn)行拆除，如10.5in氣缸總成、進(jìn)氣緩沖罐、排氣緩沖罐、支撐、聯(lián)軸器、管線、閥門等。②新機(jī)組的回裝、調(diào)試及試車。新壓縮機(jī)組回裝工作技術(shù)要點是氣缸水平安裝及氣缸支撐整改。③外圍管線整改及對中找正。良好的對中找正是壓縮機(jī)組長期平穩(wěn)運行的保證。④儀表系統(tǒng)改造。重新校驗和設(shè)定儀表，并更改程序中相應(yīng)的報警、停機(jī)參數(shù)。⑤新壓縮機(jī)機(jī)組試車。二級壓縮機(jī)改造施工完成后，需要對新機(jī)組進(jìn)行無負(fù)荷試車和 72h滿負(fù)荷連續(xù)試車，檢驗壓縮機(jī)機(jī)組改造是否合格。

3 二級壓縮機(jī)改造為一級壓縮機(jī)的技術(shù)要點

1)通過對機(jī)組的平衡重新進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計配重，從根本上減小了振源，有效地控制了機(jī)組的運行振動。對原二級壓縮機(jī)10in氣缸和新一級壓縮機(jī)15in氣缸相關(guān)運動組件進(jìn)行了稱重，取得原始配重數(shù)據(jù)。根據(jù)改造方案，將原10.5in氣缸組建替換為新15in氣缸組建。

2)通過對管線系統(tǒng)進(jìn)行改造，有效地減少管線之間的振動。在改造設(shè)計階段，充分考慮管線的尺寸、布置等因素，對管線進(jìn)行合理的規(guī)劃；在現(xiàn)場的施工過程中，機(jī)組底橇屬于利舊范圍，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，對原機(jī)組運行時易出現(xiàn)振動的管線進(jìn)行了額外支撐固定，能夠減小機(jī)組運行振動。

3)在機(jī)組改造過程中更換壓縮氣缸時，嚴(yán)格按照壓縮機(jī)裝配的技術(shù)方法進(jìn)行施工，隨時檢查裝配數(shù)據(jù)是否達(dá)到規(guī)定值。對不符合的裝配檢查數(shù)據(jù)，一定重新調(diào)整或拆除重裝，嚴(yán)格要求保證裝配質(zhì)量。

4)對機(jī)組原控制系統(tǒng)做了優(yōu)化改造，重新校驗，解決了原機(jī)組某些控制失靈的問題，通過檢查以及試車運行發(fā)現(xiàn)更換了一些損壞的控制儀表。

4 改造過程中壓縮機(jī)機(jī)組振動過大故障的排除

4.1 減少電機(jī)的振動輸出

1)校正電機(jī)的磁力中心線。任何電機(jī)都有它的磁力中心線。讓電動機(jī)脫開聯(lián)軸器空轉(zhuǎn)，其穩(wěn)定轉(zhuǎn)動時軸停留的位置就是磁力中心線位置。而電機(jī)軸停機(jī)狀態(tài)下可以在外力作用下移動一定距離。所以正常情況下，電機(jī)軸應(yīng)在磁力中心線位置，否則將引起電機(jī)振動，長此以往，對電機(jī)自身也會造成嚴(yán)重?fù)p壞。

2)重新設(shè)計制作電機(jī)平衡支撐。改造前檢查發(fā)現(xiàn)，原機(jī)組設(shè)計者對機(jī)組振動考慮不足，電機(jī)平衡支撐過于單薄，在電機(jī)長期不正常的振動中已經(jīng)變形，而且電機(jī)運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振動很容易通過此支撐傳遞到撬座上。改造后，新的平衡支撐加焊筋板，強(qiáng)度增大，不僅更牢固地控制電機(jī)平衡，而且大大地減少了振動傳遞。

3)更換電機(jī)鎖緊螺母及墊片。理論上電機(jī)通過調(diào)整墊片調(diào)整平衡，再用鎖緊螺母鎖死后，電機(jī)即使高速轉(zhuǎn)動也處于穩(wěn)定狀態(tài)。改造前檢查發(fā)現(xiàn)，電機(jī)的鎖緊螺栓螺母以及調(diào)整墊片銹蝕嚴(yán)重，螺母已經(jīng)無法松動。在更換新的鎖緊螺栓螺母后，采用雙螺母鎖緊，電機(jī)在調(diào)整平衡后便可以牢牢固定，穩(wěn)定性增強(qiáng)。

4.2 其他方面減振措施

1)對機(jī)組壓力容器重新設(shè)計制造或改造，大大減小了氣流脈動對機(jī)組振動的影響。如在洗滌罐與撬之間加裝一個洗滌罐底座，這樣對洗滌罐內(nèi)由于氣流脈動產(chǎn)生的振動能起到緩沖作用，減少了機(jī)組整體振動。

2)通過對管線系統(tǒng)進(jìn)行改造，有效地減少管線之間的振動。在改造設(shè)計階段，充分考慮管線的尺寸、布置等因素，對管線進(jìn)行合理的規(guī)劃，對管線支撐進(jìn)行了加強(qiáng)布置，對原機(jī)組運行時易出現(xiàn)振動的管線進(jìn)行了額外支撐固定，改進(jìn)后的支撐不僅使管線更牢固，也極大地減少了振動的傳遞。

[編輯] 帥群

2016-10-20

羅軍(1982-)，男，助理工程師，現(xiàn)從事天然氣壓縮機(jī)組機(jī)械設(shè)計、配套成撬、制造方面的工作，elite_luojun@163.com。

TE974.07

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1673-1409(2016)35-0093-02

[引著格式]羅軍，操銀景.海洋生產(chǎn)平臺壓縮機(jī)升級改造振動過大故障的排除[J].長江大學(xué)學(xué)報(自科版), 2016,13(35):93～94.