侯世宇，宗鶴宏，高吉發(fā)，杜義朋

（1.中油國際管道有限公司，北京 102206；2.國家管網(wǎng)集團(tuán)北方管道有限公司廊坊輸油氣分公司，河北廊坊 065000；3.中國石油管道局工程有限公司管道投產(chǎn)運(yùn)行分公司，河北廊坊 065000）

0 引言

自20 世紀(jì)50 年代以來，中小型燃?xì)廨啓C(jī)在天然氣管道增壓站中得到了廣泛應(yīng)用[1]。中哈天然氣管道作為中國—中亞進(jìn)口天然氣管道的重要組成部分，采用三線并設(shè)設(shè)計(jì)，單線長度1304 km，沿線設(shè)增壓站場15 座，共配置壓縮機(jī)組42臺，受管道過境國當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)情況限制，所有壓縮機(jī)組均采用燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動(dòng)。

燃?xì)廨啓C(jī)存在體積大、易損件多、做功環(huán)境差、維護(hù)保養(yǎng)難等特點(diǎn)[2]，在股權(quán)、人員、資源均有限的海外運(yùn)營環(huán)境下，壓縮機(jī)組的優(yōu)質(zhì)、高效維護(hù)尤為重要。自2009 年投產(chǎn)以來，中哈天然氣管道對壓縮機(jī)組維護(hù)模式進(jìn)行了長期的探索與實(shí)踐，基于此，以該管道GE 壓縮機(jī)組為例對中亞地區(qū)壓縮機(jī)組維護(hù)模式與策略進(jìn)行分析總結(jié)。

1 壓縮機(jī)組維護(hù)概述

1.1 壓縮機(jī)組配置

中哈天然氣管道根據(jù)管線設(shè)計(jì)輸量和水力分布，對各增壓站間機(jī)組進(jìn)行選型配置，其配置特點(diǎn)為機(jī)組型號較為統(tǒng)一，功率和排量存在部分差異。其中GE 壓縮機(jī)組的配置情況見表1。

表1 中哈天然氣管道壓縮機(jī)組配置情況

1.2 機(jī)組維護(hù)內(nèi)容

考慮到可參照性與對比性，選取壓縮機(jī)組設(shè)備型號相似的CS1、CS4 站和CCS2、CCS6 站作為主要分析對象。此4 站壓縮機(jī)組均采用PGT25+燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動(dòng)PCL 系列離心式壓縮機(jī)，機(jī)組主要單元組件分別為：LM2500+DLE（Dry Low Emission，干式低排放）航改型燃?xì)獍l(fā)生器、HSPT 高速動(dòng)力透平和PCL 離心式壓縮機(jī)。根據(jù)主機(jī)廠家運(yùn)維手冊規(guī)定，機(jī)組各單元在日常檢查以上級別定期維護(hù)見表2。

表2 壓縮機(jī)組各單元維護(hù)周期

1.3 機(jī)組維護(hù)必要性

首先，壓縮機(jī)組是天然氣管輸企業(yè)的重要資產(chǎn)，對機(jī)組進(jìn)行定期維護(hù)檢修是確保機(jī)組達(dá)到預(yù)期壽命并維持機(jī)組性能參數(shù)指標(biāo)水平的關(guān)鍵手段[3]。其次，定期的檢查維護(hù)能夠優(yōu)化機(jī)組運(yùn)行指標(biāo)，進(jìn)而提升管道運(yùn)行效率，降低企業(yè)運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)。此外，中哈天然氣管道選用的DLE 型機(jī)組為達(dá)到減排CO 和NOx的目的，其裝置的多級配氣結(jié)構(gòu)燃燒室對大氣溫度等環(huán)境因素比較敏感，需要適時(shí)進(jìn)行標(biāo)定等維護(hù)以維持機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。

2 壓縮機(jī)組維護(hù)模式分析

2.1 維護(hù)模式介紹

綜合中哈天然氣管道所屬人員配置、技術(shù)儲備、運(yùn)營條件和商務(wù)環(huán)境等情況，其可能面臨的機(jī)組維護(hù)模式主要有以下4 種。

2.1.1 傳統(tǒng)長服外委維修

傳統(tǒng)長服一般將管道沿線若干個(gè)配置同類機(jī)組的增壓站服務(wù)量打包到一個(gè)合同中，技術(shù)服務(wù)人員采用長期駐站或流動(dòng)服務(wù)方式，一般定期進(jìn)行單獨(dú)招標(biāo)采辦。

由于目前天然氣管輸企業(yè)大多不具備機(jī)組自主中大修條件和能力，因此主要采用外委方式，其中具備GE 機(jī)組LM2500 型燃?xì)獍l(fā)生器中大修資質(zhì)的單位除GE 外，還有德國MTU、SIEMENS、加拿大TCT（TransCanada Turbines）及中國國家管網(wǎng)集團(tuán)（不具備DLE 機(jī)型維修能力）等授權(quán)單位，HSPT 動(dòng)力透平大修被GE壟斷，具備PCL 壓縮機(jī)干氣密封維修的授權(quán)機(jī)構(gòu)則相對較多。一般根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)行單獨(dú)招標(biāo)采辦。

2.1.2 短周期一體化合同

短周期一體化合同將一個(gè)相對較短期間內(nèi)（一般為1～2年）的機(jī)組服務(wù)與維修進(jìn)行打包招標(biāo)，以維修任務(wù)為主配置短周期服務(wù)以取得一定程度折扣優(yōu)惠。

2.1.3 長周期一體化合同

長周期一體化合同由專業(yè)公司（一般為主機(jī)廠家）在一個(gè)較長期間內(nèi)（一般為5～6 年）負(fù)責(zé)壓縮機(jī)組的檢修、備件、修理、運(yùn)行維護(hù)指導(dǎo)等工作[4]，期間機(jī)組維護(hù)與中大修整體打包招標(biāo)并簽訂合同。該類合同比較典型的有GE 的CSA（CONTRACTUAL SERVICE AGREEMENT，合同服務(wù)協(xié)議）和西門子的LTP（LONG TERM PROGRAM，長期計(jì)劃）。

2.1.4 自主維護(hù)外委維修

自主維護(hù)是在相關(guān)技術(shù)、資質(zhì)和經(jīng)驗(yàn)積累到一定程度后，業(yè)主本單位運(yùn)行技術(shù)團(tuán)隊(duì)自行進(jìn)行機(jī)組維護(hù)和故障處理。機(jī)組中大修采用外委方式，根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)行單獨(dú)或打包招標(biāo)采辦。

2.2 維護(hù)模式分析

2.2.1 維護(hù)模式實(shí)踐

（1）中哈天然氣管道AB 線主力站場CS1、CS4 站：自主運(yùn)維后管道運(yùn)營合資公司即與GE 簽訂了傳統(tǒng)長服合同，兩站各設(shè)兩名駐站長服（機(jī)械、自控），提供機(jī)組維護(hù)、故障處理、DLE 標(biāo)定、技術(shù)支持。2015 年合資公司與GE 簽訂了6 年CSA 長周期一體化服務(wù)維修合同，GE 除駐站長服外，還提供兩站7 臺燃?xì)獍l(fā)生器的中修，機(jī)組損件賠付和AM&D（Advisory Monitoring and Diagnostics，機(jī)組狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測）服務(wù)。

（2）C 線準(zhǔn)主力站場CCS2、CCS6 站：投產(chǎn)結(jié)束后合資公司即與GE 簽訂了傳統(tǒng)長服合同，配置一名流動(dòng)長服（自控）為兩站輪流提供服務(wù)。2018 年合資公司與TCT 簽訂了類短周期一體化服務(wù)維修合同，承包商提供兩名流動(dòng)長服，同時(shí)承接兩臺RR RB211-24G DLE 燃?xì)獍l(fā)生器中修。2019、2020 兩年合資公司采取自主維護(hù)結(jié)合DLE 標(biāo)定服務(wù)單獨(dú)采辦的模式。2021 年合資公司與GE 在項(xiàng)目所在國的渠道公司簽訂傳統(tǒng)長服合同，配置兩名流動(dòng)長服。

2.2.2 成本效益分析

根據(jù)圖1 對機(jī)組運(yùn)行指標(biāo)進(jìn)行分析：在采用技術(shù)服務(wù)初期，如CS1、CS4 站在2013—2015 年和CCS2、CCS6 站在2016—2017 年間指標(biāo)數(shù)據(jù)，機(jī)組停機(jī)次數(shù)（本體）和MTBF（平均無故障運(yùn)行時(shí)間）指標(biāo)均獲得大幅改善；在采用技術(shù)服務(wù)3～4 年后，如CS1、CS4 站在2016—2019 年間指標(biāo)數(shù)據(jù)，機(jī)組運(yùn)行指標(biāo)逐漸平穩(wěn)；在經(jīng)過較長期技術(shù)服務(wù)后，如CS1、CS4 站在2020—2021年，機(jī)組運(yùn)行指標(biāo)持續(xù)優(yōu)化。值得注意的是，CCS2、CCS6 站在2019、2020 年采用單獨(dú)采辦DLE 標(biāo)定服務(wù)和自主維護(hù)模式期間，機(jī)組運(yùn)行指標(biāo)出現(xiàn)了一定程度下降。

圖1 壓縮機(jī)組2013—2021 年運(yùn)行指標(biāo)統(tǒng)計(jì)

根據(jù)圖2 對技術(shù)服務(wù)成本進(jìn)行分析：總體上技術(shù)服務(wù)的月均成本呈現(xiàn)逐年上漲趨勢，其中CS1、CS4 站成本曲線虛線部分為CSA 合同總體成本，實(shí)線部分為技術(shù)服務(wù)預(yù)估成本。CSA 合同費(fèi)率主要分為可變費(fèi)率（以機(jī)組中修前點(diǎn)火時(shí)間計(jì)）和固定費(fèi)率（按月計(jì)）兩部分，經(jīng)過計(jì)算和分析，應(yīng)以固定費(fèi)率來預(yù)估技術(shù)服務(wù)成本。CCS2、CCS6 站成本曲線虛線部分為2019、2020 年未采購實(shí)際技術(shù)服務(wù)（僅采購DLE 標(biāo)定服務(wù)）成本，實(shí)線部分為實(shí)際技術(shù)服務(wù)成本。除受承包商的年抬價(jià)公式影響外，2018 年、2021 年引進(jìn)第三方專業(yè)公司和渠道商也是有弊因素。CS1、CS4站月均成本高于CCS2、CCS6 站，主要原因?yàn)镃S1、CS4 站站均兩名駐站長服的人員成本遠(yuǎn)高于CCS2、CCS6 站的流動(dòng)服務(wù)模式。

圖2 壓縮機(jī)組2013—2021 年技術(shù)服務(wù)月均成本統(tǒng)計(jì)

3 壓縮機(jī)組維護(hù)策略

3.1 維護(hù)模式發(fā)展方向

在現(xiàn)場維護(hù)方面，由成本效益分析可知，機(jī)組投產(chǎn)運(yùn)行初期，適度的現(xiàn)場技術(shù)服務(wù)是必要和有效的。經(jīng)過一段時(shí)間的長服保運(yùn)和業(yè)主運(yùn)維團(tuán)隊(duì)發(fā)展，現(xiàn)場外委服務(wù)從必要性和經(jīng)濟(jì)性層面考慮，均趨向逐步削減直至取消。中哈天然氣管道由駐站長服到流動(dòng)服務(wù)，再到自主維護(hù)加遠(yuǎn)程技服模式的趨勢已然明確。

在機(jī)組中大修方面，以中哈天然氣管道當(dāng)前的機(jī)組規(guī)模來說，業(yè)主自行組建維修設(shè)施顯然是低效投資，因此一是要爭取與廠家發(fā)展長期合同或戰(zhàn)略合作，在優(yōu)化維修成本的同時(shí)提高維修進(jìn)度和效率；二是要積極借助國內(nèi)燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，加大與國內(nèi)相關(guān)企業(yè)合作力度，助力海外油氣設(shè)備國產(chǎn)化進(jìn)程。

3.2 困難與策略

（1）經(jīng)過多年的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)積累，合資公司技術(shù)團(tuán)隊(duì)取得了機(jī)組現(xiàn)場維護(hù)和部分維修作業(yè)的能力和資質(zhì)，但是燃機(jī)標(biāo)定等較高技術(shù)含量專業(yè)操作仍需要依靠有資質(zhì)的外委單位。為實(shí)現(xiàn)此類關(guān)鍵技術(shù)突破，一是要利用長周期合同時(shí)機(jī)，以市場換技術(shù)，促進(jìn)技術(shù)轉(zhuǎn)讓；二是考慮裝備新型自動(dòng)標(biāo)定設(shè)備，減少人工操作。

（2）對于大部分涉及技術(shù)專利和廠家保密的較高級別維修，合資公司仍處于摸索階段。對此，一是企業(yè)內(nèi)部要及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，豐富作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，利用EAM 等信息化系統(tǒng)對技術(shù)資產(chǎn)進(jìn)行固化；二是要加強(qiáng)與國內(nèi)外科研院所的交流合作，借助逆向工程等科研成果突破技術(shù)瓶頸。

（3）合資公司的專業(yè)人員培養(yǎng)和發(fā)展工作還有待提升。一是要充分發(fā)揮集中維護(hù)優(yōu)勢和專業(yè)技術(shù)組職能，集中優(yōu)勢兵力攻關(guān)重大作業(yè)、關(guān)鍵技術(shù)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)后開展多層次培訓(xùn)鞏固；二是繼續(xù)擴(kuò)大管理、技術(shù)“雙通道”發(fā)展策略，提高技術(shù)序列員工待遇，使其專心搞科研、搞技術(shù)，保證專業(yè)人才基數(shù)。

4 結(jié)語

中哈天然氣管道在中方員工基數(shù)低、屬地技術(shù)積累少、海外營商條件復(fù)雜等客觀環(huán)境因素下，主動(dòng)作為，積極探索，以壓縮機(jī)組（GE 機(jī)組）運(yùn)行指標(biāo)年均超13%的優(yōu)化率，有力保障了國家西北跨國能源通道年均超400 億m3的天然氣輸送量。通過不斷的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)積累，人員能力提升和數(shù)字化轉(zhuǎn)型加持，中哈天然氣管道壓縮機(jī)組的管理創(chuàng)新有效提升了管道全線運(yùn)行效率和運(yùn)營效益，為實(shí)現(xiàn)全面自主維護(hù)和系統(tǒng)維修戰(zhàn)略奠定了有利的實(shí)踐基礎(chǔ)，營造了積極的發(fā)展氛圍。