關(guān)于天然氣增壓機(jī)組故障診斷分析

摘要：就當(dāng)前而言，天然氣增壓機(jī)組已成為油氣集輸管道網(wǎng)系統(tǒng)的有機(jī)構(gòu)成部分，其功能在于對(duì)天然氣開展及時(shí)的增壓，增強(qiáng)其壓力能，并逐步地解決天然氣遠(yuǎn)程運(yùn)輸中壓力持續(xù)下降的問題。本文密切聯(lián)系天然氣增壓機(jī)組的常見故障，并提出診斷方法和處理措施。

關(guān)鍵詞：增壓機(jī)組；天然氣；故障診斷；處理措施；氣動(dòng)閥門

如今，增壓機(jī)組運(yùn)行的平穩(wěn)是供氣安全的關(guān)鍵，針對(duì)天然氣增壓機(jī)組在運(yùn)行時(shí)較普遍出現(xiàn)的故障問題，本文通過探究故障成因及診斷方法，提出切實(shí)可行的故障處理對(duì)策，為成功實(shí)踐提供參考依據(jù)。

1.增壓機(jī)組水溫高停機(jī)故障的診斷方法及處理措施

1.1.機(jī)組水分溫度高所造成的停機(jī)故障現(xiàn)象及原因探討

在盛夏時(shí)節(jié)，由于大氣溫度過高，增壓機(jī)組在運(yùn)行時(shí)極易產(chǎn)生由于發(fā)動(dòng)機(jī)水分溫度偏高而發(fā)出報(bào)警聲響的現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)甚至出現(xiàn)機(jī)組直接終止運(yùn)行的故障，給生產(chǎn)的正常進(jìn)行增添了安全風(fēng)險(xiǎn)。經(jīng)過不斷地探究與分析，并咨詢壓縮機(jī)組的供貨廠商，逐一排除可能存在的各類因素，終于查找到故障的原因，即增壓機(jī)組的起先的設(shè)定值不合乎當(dāng)?shù)氐牡乩砑皻庀髼l件。

因增壓機(jī)組運(yùn)用PLC控制模塊及發(fā)電機(jī)出廠所自行攜帶的ECM模塊流程，其中，ECM模塊僅起到監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)控制參數(shù)的目的，而PLC模塊則會(huì)對(duì)整個(gè)增壓機(jī)組的每一個(gè)參數(shù)開展實(shí)時(shí)監(jiān)控。機(jī)組PLC流程中，發(fā)動(dòng)機(jī)終止運(yùn)行的參數(shù)值及水分溫度的報(bào)警值設(shè)定偏低，均會(huì)直接造成節(jié)溫設(shè)備無(wú)法徹底開啟的現(xiàn)象，水套水就不能開展正常地循環(huán)散熱，水分溫度上升劇烈，最后出現(xiàn)了水分溫度過高報(bào)警乃至機(jī)器終止運(yùn)行的故障。

1.2.處理方法

在對(duì)該故障進(jìn)行有效處理時(shí)，需結(jié)合節(jié)溫器的基本特征參數(shù)采取行之有效的對(duì)策，在確保機(jī)組動(dòng)力特性及許可的范圍內(nèi)，完成機(jī)組PLC流程的適度更改，把原有的水分溫度報(bào)警值及機(jī)器終止運(yùn)行值的參數(shù)從88℃、90℃分別變更為95℃、99℃。經(jīng)由科學(xué)地更改機(jī)組的參數(shù)，增強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)水分溫度的報(bào)警值，不斷地增加節(jié)溫器的開度，并使發(fā)動(dòng)機(jī)水套水經(jīng)由大循環(huán)完成循環(huán)散熱的任務(wù)，從整體上使發(fā)動(dòng)機(jī)水套水的氣溫下降，保障增壓機(jī)組的可靠、穩(wěn)健運(yùn)行。

2.增壓機(jī)組注油器無(wú)流量停機(jī)故障的診斷方法及處理措施

2.1.注油設(shè)備無(wú)流量機(jī)組終止運(yùn)行故障的原因分析

在冬季，個(gè)別增壓機(jī)組在運(yùn)行時(shí)會(huì)突發(fā)報(bào)警終止運(yùn)行的故障，這時(shí)所顯示的故障代碼正好是壓縮機(jī)注油設(shè)備無(wú)流量故障終止運(yùn)行。對(duì)于因注油設(shè)備斷流所造成的運(yùn)行終止的故障，經(jīng)對(duì)故障發(fā)生前后的各方診斷，發(fā)現(xiàn)有如下幾個(gè)因素：

首先，注油設(shè)備自身存在內(nèi)部故障，導(dǎo)致不工作；其次，注油設(shè)備的油路循環(huán)不夠暢通，斷流情況出現(xiàn)，機(jī)組運(yùn)行終止；第三，主油泵的主軸和注油設(shè)備的主軸發(fā)生嚴(yán)重脫節(jié)或斷開所引發(fā)的斷流停機(jī)；第四，壓縮機(jī)主軸的承端部和主油泵在連接時(shí)發(fā)生故障問題。

2.2.處理方法及策略

針對(duì)以上診斷出的四種原因，首要的任務(wù)便是拆卸掉壓縮機(jī)曲軸箱及壓縮機(jī)注油設(shè)備系統(tǒng)，為及時(shí)檢測(cè)機(jī)組故障創(chuàng)造條件，并采取以下操作處理方略：

首先，將注油設(shè)備的上蓋及主油泵拆卸掉，借助于手動(dòng)盤車查看傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)注油設(shè)備的主軸有所松動(dòng)現(xiàn)象，當(dāng)主軸頂死在主油泵側(cè)時(shí)，注油設(shè)備的內(nèi)渦輪桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，并牽引凸輪機(jī)構(gòu)及直齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)主軸偏離主油泵方向時(shí)，注油設(shè)備內(nèi)的機(jī)構(gòu)終止運(yùn)行，即可初步斷定注油設(shè)備存有故障問題，主軸產(chǎn)生松動(dòng)；其次陸續(xù)查看注油設(shè)備及主油泵主軸，未觀察到主軸出現(xiàn)裂開的情形，該類故障可排除；第三，嚴(yán)密查看注油設(shè)備的單向閥門、管路系統(tǒng)及油路有無(wú)堵塞現(xiàn)象，查看無(wú)流量的報(bào)警器，線路相連狀態(tài)的正常與否，顯示油路暢通，進(jìn)而排除掉油路方面的原因；第四，將壓縮機(jī)曲軸箱的上蓋卸掉，查看壓縮機(jī)主軸及主油泵相連的狀態(tài)，主油泵的主軸是否有松動(dòng)情況，如若松動(dòng)，但主軸的聯(lián)軸節(jié)有輕微松動(dòng)，運(yùn)用平口起子便能將其撬起，一般情況下，聯(lián)軸節(jié)借助于一枚螺釘穩(wěn)固在主油泵主軸上方完成定位，且聯(lián)軸節(jié)同主軸承端部存在固定的縫隙，將主軸的承端部及聯(lián)軸節(jié)的縫隙調(diào)整到規(guī)范值——1.6mm，并給予適度地加固，注油設(shè)備的松動(dòng)方向與聯(lián)軸節(jié)的松動(dòng)方向恰好相反，兩者的松動(dòng)缺乏必要的聯(lián)系，一般認(rèn)為，聯(lián)軸節(jié)出現(xiàn)的松動(dòng)僅因壓縮機(jī)組自身振動(dòng)幅度偏大而導(dǎo)致定位螺釘出現(xiàn)松動(dòng)，其松動(dòng)不會(huì)使注油設(shè)備的主軸出現(xiàn)松動(dòng)。

經(jīng)過對(duì)上述各類因素的詳細(xì)探究，也排除了聯(lián)軸節(jié)松動(dòng)方面的因素，明確了該類故障產(chǎn)生的主要原因在于注油設(shè)備的主軸出現(xiàn)松動(dòng)，導(dǎo)致其與主油泵主軸之間相脫節(jié)，直接使注油設(shè)備的動(dòng)力源缺失而不能正常地運(yùn)作，接著便觸發(fā)無(wú)流量的警報(bào)器，引發(fā)報(bào)警、機(jī)組運(yùn)行終止的故障。為此，對(duì)注油設(shè)備開展了專業(yè)化的修復(fù)調(diào)整，并使其在較短的時(shí)間段內(nèi)重新恢復(fù)常態(tài)化工作。并將注油設(shè)備予以解體，拆卸掉有所松動(dòng)的主軸兩側(cè)，并加固螺帽，拔掉主軸的蝸桿，接著擰松蝸桿兩側(cè)的鎖緊定位儀器，把與主油泵側(cè)臨近的鎖緊設(shè)備和軸端部之間的長(zhǎng)度由過往的88.7mm增加至現(xiàn)今的94.3mm，并再度組裝機(jī)組，注油設(shè)備可以恢復(fù)到常態(tài)化工作的狀態(tài)，機(jī)組開啟回歸正常。

3.增壓機(jī)組開啟加載不穩(wěn)定停機(jī)故障的診斷方法及處理

3.1.開啟加載的不平穩(wěn)停機(jī)故障分析

目前，天然氣增壓機(jī)組進(jìn)氣閥門的啟動(dòng)形式通常為全開全封閉型的氣動(dòng)閥，該氣動(dòng)運(yùn)行機(jī)構(gòu)在啟動(dòng)時(shí)，閥門會(huì)迅速地開啟或關(guān)閉。每次在機(jī)組開啟到加載運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，因在傳達(dá)加載指令之后，氣動(dòng)閥全部啟動(dòng)，使工藝氣管線內(nèi)部全部的載荷均向壓縮氣缸沖擊，機(jī)組的負(fù)載率在80%-120%之間出現(xiàn)劇烈起伏，直接導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度在850-950r/min的范圍內(nèi)來回波動(dòng)，直接產(chǎn)生短時(shí)間內(nèi)的喘振現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成機(jī)組爆震停止運(yùn)行的狀況。隨著機(jī)組運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)的上升，每一次機(jī)組對(duì)喘振的沖擊時(shí)長(zhǎng)也在相應(yīng)的增加，由起先的十余秒鐘至2-3min，機(jī)組的喘振現(xiàn)象會(huì)隨之降低機(jī)組的安全性能和可靠性，并同時(shí)使壓縮機(jī)組的活塞連桿及氣閥等關(guān)鍵性零配件的使用期限急劇降低。

3.2.處理對(duì)策

面對(duì)上述故障，在認(rèn)真探究和分析的情況下，得出了如下處理對(duì)策：針對(duì)進(jìn)氣閥在加載時(shí)，怎樣嚴(yán)控閥門的開啟度，使其在加載時(shí)運(yùn)行遲緩，有效地使載荷沖擊力度下降，成為解決該類問題的主要措施。所以，經(jīng)慎重考慮，在進(jìn)氣閥上加設(shè)了一個(gè)型號(hào)較小的平衡球閥，其運(yùn)行原理是，加設(shè)該小球閥之后，氣源來氣之后，小球閥會(huì)處于完全啟動(dòng)的狀態(tài)，這時(shí)，進(jìn)氣閥活塞的一端，氣體會(huì)經(jīng)小球閥同另一端氣源同時(shí)被放空，壓力差值為零，活塞兩端缺乏壓力不能運(yùn)行。經(jīng)由嚴(yán)格控制小球閥的開啟度，力求使其逐漸關(guān)閉，小球閥的兩端會(huì)出現(xiàn)壓力差值，其中一端的放空被漸漸地關(guān)上，所存在的壓力會(huì)起到助推活塞的作用，通過運(yùn)行機(jī)構(gòu)牽引轉(zhuǎn)動(dòng)軸承，并經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)閥內(nèi)的球體達(dá)到逐步開啟進(jìn)氣閥的目的。

經(jīng)由不斷地改造機(jī)組進(jìn)氣閥的氣動(dòng)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的啟動(dòng)方案，并在每臺(tái)機(jī)組開啟加載時(shí)進(jìn)行重復(fù)性地試驗(yàn)，完全解決了在機(jī)組開啟加載時(shí)，由于沖擊力所致的喘振、轉(zhuǎn)動(dòng)速度的劇烈波動(dòng)及爆震停止運(yùn)行的故障。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，天然氣增壓機(jī)組常見的故障診斷技術(shù)是靠長(zhǎng)時(shí)間實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累、總結(jié)出來的，是一個(gè)發(fā)現(xiàn)新問題、提出新方案、找到新思路的過程。為此，故障診斷從業(yè)人員需自覺地學(xué)習(xí)壓縮機(jī)組的養(yǎng)護(hù)常識(shí)，善于觀察，不斷地摸索出新方案，通過用心地學(xué)習(xí)領(lǐng)會(huì)壓縮機(jī)組的養(yǎng)護(hù)、維修知識(shí)，才能逐步地掌握故障分析的基本理念，并能從每個(gè)細(xì)節(jié)之處發(fā)現(xiàn)并找到故障的癥結(jié)所在，進(jìn)而采取行之有效的措施加以解決，為確保壓縮機(jī)組的正常、安全、平穩(wěn)、可靠運(yùn)行做出貢獻(xiàn)。

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