天然氣長(zhǎng)輸管道壓縮機(jī)故障原因分析及對(duì)策
【壓縮機(jī)網(wǎng)】壓縮機(jī)是我國(guó)天然氣管道行業(yè)開(kāi)采中最重要的設(shè)備。一般來(lái)說(shuō),天然氣管道對(duì)壓縮機(jī)的要求相對(duì)較高,要求壓縮機(jī)在技術(shù)、材料和密封程度上都有較高的水平,特別是壓縮機(jī)的日常維護(hù)應(yīng)根據(jù)氣體進(jìn)行判斷。隨著我國(guó)天然氣管道行業(yè)的快速發(fā)展,壓縮機(jī)以其方便高效的優(yōu)勢(shì)受到了許多天然氣管道企業(yè)的青睞。越來(lái)越多的天然氣管道企業(yè)使用了大量的壓縮機(jī),在促進(jìn)我國(guó)天然氣管道技術(shù)方面發(fā)揮了良好的作用。然而,由于壓縮機(jī)的技術(shù)要求相對(duì)較高,在實(shí)際施工中,許多天然氣管道企業(yè)對(duì)壓縮機(jī)的技術(shù)研究不夠深入,存在許多問(wèn)題。
1、壓縮機(jī)的相關(guān)概述
近年來(lái),設(shè)備技術(shù)得到了很好的發(fā)展,尤其是離心壓縮機(jī),因?yàn)樗哂泻芎玫目煽啃院拖鄬?duì)較小的占地面積。它已廣泛應(yīng)用于一些天然氣管道、煤化工、冶金等行業(yè)。
離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)可分為單軸式和多軸式。一開(kāi)始,單軸壓縮機(jī)通常使用多級(jí)討論串聯(lián)一個(gè)軸。但他的實(shí)際工作效率相對(duì)較低,隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得到了改進(jìn)。在高壓比環(huán)境下,單軸離心壓縮機(jī)也能很好地運(yùn)行。例如,一些冷卻劑分布在外殼中兩次,并與外殼完全集成。不同的氣體通過(guò)壓縮機(jī)后,可以快速進(jìn)入冷卻器,提高整個(gè)機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行效率。然而,多軸離心壓縮機(jī)分為H型和M型兩種。H型多軸離心壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)與字母H非常相似。主要原因是大齒輪驅(qū)動(dòng)兩個(gè)小齒輪。此外,兩個(gè)小齒輪都配有葉輪。在不同的葉輪之間,它們將與管道和冷卻劑串聯(lián),主要用于等溫壓縮。然而,M型多軸離心壓縮機(jī)有許多葉輪。它主要由大齒輪驅(qū)動(dòng),驅(qū)動(dòng)許多小齒輪軸,這樣小齒輪軸就可以得到不同的速度,隨著氣體不斷壓縮整個(gè)壓力,整個(gè)出口壓力就會(huì)增加。
2、天然氣長(zhǎng)輸管道壓縮機(jī)故障原因分析及對(duì)策
2.1、防哮喘振動(dòng)控制方法
2.1.1、固定極限流量法
該方法適用于壓縮機(jī)恒定速度的工作條件?;驹硎窃O(shè)置極限值作為壓縮機(jī)入口流量。當(dāng)入口流量小于此值時(shí),打開(kāi)防哮喘振動(dòng)閥,補(bǔ)充入口流量與管網(wǎng)之間的壓差,避免哮喘振動(dòng)。該方法的極限值通常取最高速度下的喘振流量。當(dāng)壓縮機(jī)在低速條件下運(yùn)行時(shí),控制系統(tǒng)的裕度過(guò)大,經(jīng)常打開(kāi)防喘振閥。為了安全起見(jiàn),通常在極限值外留有5%至10%的安全裕度作為防哮喘振動(dòng)控制線,垂直于橫坐標(biāo),壓縮機(jī)工作范圍在線右側(cè)。
2.1.2、可變極限流量法
當(dāng)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時(shí),不同轉(zhuǎn)速下對(duì)應(yīng)的極限流量值也不同。將不同轉(zhuǎn)速下的極限流量值連接起來(lái),形成喘振線。防喘振動(dòng)控制線與喘振線平行,仍有5%至10%的安全裕度。該方法增加了壓縮機(jī)的工作范圍,
2.1.3、恒壓接近控制法
上述兩種方法均為被動(dòng)控制方法。當(dāng)壓縮機(jī)氣質(zhì)組件發(fā)生變化時(shí),壓縮機(jī)的性能曲線也會(huì)發(fā)生變化。被動(dòng)控制方法不能準(zhǔn)確調(diào)節(jié)和防止喘振。提出恒壓接近控制方法,進(jìn)一步擴(kuò)大壓縮機(jī)的工作范圍。
2.2、透平離心壓縮機(jī)故障診斷分析
2.2.1、壓縮機(jī)支撐軸的溫度水平偏高
當(dāng)支撐軸溫度高于正常水平時(shí),造成這種情況的原因有很多,需要逐一調(diào)查。檢查軸瓦的間隙。當(dāng)間隙小于正常值時(shí),溫度會(huì)升高。此時(shí),間隙需要調(diào)整到正常狀態(tài)。如果損壞需要重新澆筑,請(qǐng)檢查瓦塊表面的巴氏合金材料狀態(tài)是否有損壞。檢查軸瓦結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的運(yùn)行負(fù)荷狀態(tài)是否合理正常。如果不好,需要改進(jìn)軸瓦設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),提高結(jié)構(gòu)的承載能力。在實(shí)際壓縮機(jī)運(yùn)行過(guò)程中,振動(dòng)將繼續(xù)消耗軸瓦,軸瓦的損耗率將相對(duì)較快。為此,有必要有效解決振動(dòng)問(wèn)題,使軸系運(yùn)行能夠保持良好的穩(wěn)定狀態(tài)。
此外,如果壓縮機(jī)支撐軸中使用的潤(rùn)滑油中有多余的水或雜質(zhì),則支撐軸摩擦結(jié)構(gòu)之間的摩擦效果會(huì)受到不良影響。因此,在使用潤(rùn)滑油時(shí),需要定期檢查產(chǎn)品質(zhì)量。如果質(zhì)量不好,應(yīng)更換其他質(zhì)量好的潤(rùn)滑油,并拆下?lián)p壞的軸瓦進(jìn)行檢查,清潔軸承箱、軸瓦等結(jié)構(gòu)。如果支撐軸結(jié)構(gòu)中溫度超標(biāo)的部分在進(jìn)油裝置區(qū)域,則需要增加冷卻水的開(kāi)口。如果進(jìn)油口壓力低于正常值,導(dǎo)致進(jìn)油量較少,則需要提高進(jìn)油壓力值,檢查清潔軸承座進(jìn)油通道,增加軸瓦進(jìn)油孔徑值,刮取瓦塊進(jìn)油側(cè)油楔,提高油楔深度和寬度,有效增加瓦塊進(jìn)油量。
2.2.2、壓縮機(jī)推力軸承運(yùn)行溫度過(guò)高
當(dāng)推力軸承運(yùn)行溫度超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值時(shí),應(yīng)檢查進(jìn)油壓力值和進(jìn)油水平。如果沒(méi)有保持正常狀態(tài),應(yīng)合理調(diào)整進(jìn)油壓力,并清潔軸承座的進(jìn)油通道。也可以通過(guò)增加軸瓦的孔徑來(lái)擴(kuò)大,或者刮掉瓷磚進(jìn)油側(cè)的油楔,使進(jìn)油量更加充足。若進(jìn)油區(qū)溫度較高,則應(yīng)增加冷卻水的進(jìn)入量,以確保潤(rùn)滑油應(yīng)用產(chǎn)品符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。重點(diǎn)檢查推力軸承的安裝情況。如果安裝方式錯(cuò)誤或推力盤(pán)安裝程度不到位,溫度會(huì)急劇升高。拆下推力軸,檢查水平快之間是否有卡滯???huì)抑制瓷磚的擺動(dòng)效果,通過(guò)調(diào)整水平快速保持瓷磚擺動(dòng)的良好靈活性,同時(shí)檢查和調(diào)整推力盤(pán)的安裝情況。
檢查推力軸結(jié)構(gòu)的軸向力。如果過(guò)大,應(yīng)合理調(diào)整裝置的工藝參數(shù),降低軸向力,驗(yàn)證和計(jì)算軸向力設(shè)計(jì)偏差。根據(jù)會(huì)計(jì)結(jié)果的實(shí)際情況,可以擴(kuò)大平衡板,或者用新的密封結(jié)構(gòu)取代平衡板。檢查支撐軸的密封結(jié)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài),解體密封結(jié)構(gòu)。如有磨損和故障,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況更換間隙超差,并直接更換損壞的密封結(jié)構(gòu)。如果密封效果不能滿足理想要求,則更換上下相鄰隔板中間分面區(qū)域的密封膠結(jié)構(gòu)。此外,檢查平衡管的平穩(wěn)運(yùn)行情況。如有堵塞,平衡盤(pán)運(yùn)行過(guò)程中負(fù)壓腔內(nèi)的壓力不能快速有效地消除,平衡盤(pán)運(yùn)行的功能效果將受損,堵塞問(wèn)題應(yīng)及時(shí)解決。
2.2.3、軸位移程度較大
當(dāng)軸位移較大時(shí),一般是由于壓縮機(jī)裝置的喘振。喘振會(huì)使進(jìn)出口區(qū)域的壓力值波動(dòng)較大,轉(zhuǎn)子軸向運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性無(wú)法保持。因此,在壓縮機(jī)裝置的運(yùn)行和生產(chǎn)過(guò)程中,應(yīng)防止和控制喘振。測(cè)量軸裝置的負(fù)載。如果負(fù)載超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值,證明各結(jié)構(gòu)運(yùn)行過(guò)程中的壓力水平不控制在標(biāo)準(zhǔn)水平,應(yīng)合理調(diào)整裝置運(yùn)行過(guò)程,加強(qiáng)裝置結(jié)構(gòu)的運(yùn)行穩(wěn)定性。檢查密封結(jié)構(gòu),如有問(wèn)題,應(yīng)及時(shí)更換新的密封結(jié)構(gòu)。如果位移盤(pán)跳動(dòng)幅度過(guò)大,應(yīng)合理加工和調(diào)整位移盤(pán)。
2.3、振動(dòng)的原因和評(píng)估措施
2.3.1、分析離心壓縮機(jī)振動(dòng)的原因
離心壓縮機(jī)振動(dòng)的原因有很多,一般分為機(jī)械、儀器、工藝操作等原因。以下是工作中有代表性的振動(dòng)原因的總結(jié),供您參考。
(1) 離心式壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)不平衡。轉(zhuǎn)子不平衡是由于轉(zhuǎn)子的幾何中心與轉(zhuǎn)子的質(zhì)量中心不一致造成的。如轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)或轉(zhuǎn)子葉輪損壞。運(yùn)動(dòng)不平衡分為三種:原始不平衡、漸進(jìn)不平衡和突然不平衡。
(2) 主動(dòng)軸與從動(dòng)軸不對(duì)齊。離心式壓縮機(jī)組錯(cuò)誤會(huì)引起劇烈振動(dòng),包括基礎(chǔ)沉降、聯(lián)軸器和原設(shè)備安裝精度低。錯(cuò)誤可分為垂直錯(cuò)誤和錯(cuò)誤水平。
(3) 離心式壓縮機(jī)永久性轉(zhuǎn)子彎曲。轉(zhuǎn)子永久彎曲后,運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生劇烈振動(dòng),通常提取兩倍的頻率會(huì)嚴(yán)重增加。一般來(lái)說(shuō),對(duì)于長(zhǎng)期停機(jī)的壓縮機(jī),不按規(guī)定按時(shí)運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子永久彎曲。
(4) 壓縮機(jī)前后徑向軸承瓷磚間隙過(guò)大,瓷磚損壞,瓷磚進(jìn)入異物(見(jiàn)圖1)。
(5) 儀表振動(dòng)探頭輸送假信號(hào),導(dǎo)致離心壓縮機(jī)振動(dòng)過(guò)大。
2.3.2、離心壓縮機(jī)振動(dòng)故障處理方法
離心式壓縮機(jī)的振動(dòng)故障包括運(yùn)行中的突發(fā)性和逐漸增加,在處理振動(dòng)故障時(shí)應(yīng)區(qū)別對(duì)待。
(1) 當(dāng)離心壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)不平衡時(shí),首先對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行除垢,然后進(jìn)行動(dòng)平衡,以消除轉(zhuǎn)子的不平衡;對(duì)于運(yùn)行過(guò)程中突然的轉(zhuǎn)子不平衡,壓縮機(jī)停止處理,更換新的轉(zhuǎn)子,檢查和清理流隔板的異物;直接更換轉(zhuǎn)子損壞。
(2) 對(duì)主動(dòng)軸與從動(dòng)軸不對(duì)中的情況,應(yīng)重新找正,參照?qǐng)D紙?jiān)瓕?duì)中曲線,將對(duì)中值恢復(fù)到合格范圍內(nèi)。
(3) 當(dāng)離心式壓縮機(jī)永久性轉(zhuǎn)子彎曲時(shí),一旦轉(zhuǎn)子彎曲,就無(wú)法修復(fù)。一般來(lái)說(shuō),新的轉(zhuǎn)子直接更換而不是修復(fù)。
(4) 對(duì)于壓縮機(jī)前后徑向軸承瓷磚間隙過(guò)大或瓷磚損壞,將瓷磚間隙調(diào)整到規(guī)定值,直接更換瓷磚損壞。當(dāng)瓷磚進(jìn)入異物時(shí),應(yīng)嚴(yán)格清潔整個(gè)潤(rùn)滑系統(tǒng),重點(diǎn)檢查從油過(guò)濾器到軸瓷磚的管道部分。
(5) 當(dāng)離心壓縮機(jī)振動(dòng)過(guò)大時(shí),檢查并處理可能出現(xiàn)問(wèn)題的各個(gè)環(huán)節(jié),包括儀表探頭、前置器、數(shù)據(jù)線等。
2.4、軸承箱問(wèn)題處理措施
對(duì)于一些可能的原因,應(yīng)進(jìn)行多次檢查。對(duì)于軸承箱高速軸聯(lián)軸器,應(yīng)反復(fù)調(diào)查,并及時(shí)調(diào)整軸承之間的間隙和距離。軸承箱底部的腳螺栓應(yīng)加固,相關(guān)設(shè)備之間的距離應(yīng)不斷調(diào)整。定期更換磨片和聯(lián)軸器,以確保其底座完全貫穿螺釘。如果在檢查過(guò)程中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)特別明顯的問(wèn)題,則需要注意實(shí)際調(diào)整。例如,在運(yùn)行過(guò)程中,其時(shí)間振動(dòng)水平不斷提高,整個(gè)軸向振動(dòng)只能達(dá)到11.5mm/s。
2.5、加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)力度
企業(yè)必須將企業(yè)的實(shí)際需求與生產(chǎn)相結(jié)合,加強(qiáng)壓縮機(jī)的設(shè)備維護(hù)。
首先,要充分了解壓縮機(jī)不同部件的特點(diǎn),做好相關(guān)的維護(hù)工作。此外,我們可以利用當(dāng)前的技術(shù)或人工監(jiān)控工作,及時(shí)解決一些故障。
其次,在日常工作中,壓縮機(jī)應(yīng)定期監(jiān)測(cè),并通過(guò)文章中提到的三種診斷方法預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)故障的原因。準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)故障的位置,并及時(shí)制定相應(yīng)的措施。這不僅可以減少財(cái)力物力的消耗,還可以提高整個(gè)工作的實(shí)際效率。最后,管理相關(guān)儀器的安全,不斷招聘相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員,定期檢查設(shè)備,檢查設(shè)備維護(hù)是否到位?維修條件是否達(dá)標(biāo)。而且可以優(yōu)化實(shí)際的管理效果,充分發(fā)揮相應(yīng)設(shè)備的功能。
2.6、異響的原因及處理
天然氣管道壓縮機(jī)異常噪聲是最常見(jiàn)的故障問(wèn)題。首先,工作人員可以根據(jù)天然氣管道壓縮機(jī)異常噪聲的原因進(jìn)行異常噪聲調(diào)查。天然氣管道壓縮機(jī)內(nèi)的活塞和氣缸蓋是天然氣管道壓縮機(jī)異常噪聲最常見(jiàn)的原因,主要是天然氣管道壓縮機(jī)內(nèi)部間隙過(guò)大,導(dǎo)致天然氣管道壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)活塞和氣缸蓋相互碰撞。因此,針對(duì)這一問(wèn)題,工作人員需要及時(shí)調(diào)整過(guò)大的間隙,避免活塞與氣缸蓋之間的碰撞。其次,活塞桿松動(dòng)也是天然氣管道壓縮機(jī)異常噪音的主要原因之一。工作人員應(yīng)定期檢查活塞桿。一旦發(fā)現(xiàn)活塞桿松動(dòng),應(yīng)調(diào)整松動(dòng)的活塞桿螺釘帽,以避免活塞桿再次松動(dòng)。最后,如果天然氣管道壓縮機(jī)內(nèi)部進(jìn)入異物,則異物與天然氣管道壓縮機(jī)運(yùn)行過(guò)程中內(nèi)部結(jié)構(gòu)的碰撞也會(huì)導(dǎo)致天然氣管道壓縮機(jī)的異常噪聲。因此,工作人員在進(jìn)行故障排查時(shí),必須對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行全面檢查,避免壓縮機(jī)內(nèi)部異物,及時(shí)清理異物,解決天然氣管道壓縮機(jī)異常噪聲的問(wèn)題。
3、結(jié)語(yǔ)
由于壓縮機(jī)在天然氣運(yùn)輸中起著重要的作用,在實(shí)際管理中應(yīng)注意相關(guān)故障處理,降低故障概率,提高機(jī)組利用率,確保輸氣效率穩(wěn)定,滿足人們的需求。
