新投產(chǎn)4CFA往復(fù)壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與管理經(jīng)驗(yàn)

胡少華

（中石化西北油田分公司特種工程管理中心，新疆輪臺(tái)841600）

新投產(chǎn)4CFA往復(fù)壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與管理經(jīng)驗(yàn)

胡少華

（中石化西北油田分公司特種工程管理中心，新疆輪臺(tái)841600）

介紹了4CFA往復(fù)壓縮機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)，分析4CFA系列壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，總結(jié)了該壓縮機(jī)新投產(chǎn)后的一系列管理經(jīng)驗(yàn)，為后期新用戶(hù)的管理提供參考。

往復(fù)壓縮機(jī)；4CFA；結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；管理經(jīng)驗(yàn)

1　引言

塔河油田現(xiàn)有成都?jí)嚎s機(jī)廠生產(chǎn)的4CFA系列氮?dú)鈮嚎s機(jī)2臺(tái)，該壓縮機(jī)于2014年3月正式投產(chǎn)使用，隨著塔河油田的日益發(fā)展，大型設(shè)備的完好率將直接影響到油田正常生產(chǎn)，通過(guò)該壓縮機(jī)接近半年的運(yùn)行，筆者總結(jié)了一系列該壓縮機(jī)現(xiàn)場(chǎng)管理方面的經(jīng)驗(yàn)與壓縮機(jī)管理人員相互交流學(xué)習(xí)，以共同提高壓縮機(jī)管理水平。

2　4CFA壓縮機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

4CFA系列壓縮機(jī)為對(duì)稱(chēng)平衡型活塞壓縮機(jī)，主要由曲軸箱、中體、氣缸、氣閥、連桿、十字頭、活塞、冷卻系統(tǒng)及潤(rùn)滑系統(tǒng)組成。該壓縮機(jī)采用移動(dòng)撬裝式設(shè)計(jì)，體積小便于移動(dòng)與安裝，其工作介質(zhì)為氮?dú)猓兌却笥?5%），4列6缸4級(jí)壓縮。壓縮機(jī)及壓縮缸主要技術(shù)參數(shù)詳見(jiàn)表1和表2。

表1　壓縮機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

3　4CFA往復(fù)壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

4CFA往復(fù)壓縮機(jī)是國(guó)內(nèi)首臺(tái)高速高壓大排量壓縮機(jī)組，與其他國(guó)內(nèi)往復(fù)壓縮機(jī)相比其主要區(qū)別在于活塞的結(jié)構(gòu)，氣缸的工作和冷卻方式及氣閥的結(jié)構(gòu)布置方面，具體差異詳見(jiàn)表3。

表2　壓縮缸主要技術(shù)參數(shù)

3.1活塞桿的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

4CFA往復(fù)壓縮機(jī)將傳統(tǒng)的活塞桿和活塞采用一體鍛造，材質(zhì)為38CrMoAl，具有較高耐磨性和疲勞強(qiáng)度，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于安裝與拆卸，重量小，且各級(jí)活塞的活塞環(huán)及支撐環(huán)的數(shù)量也根據(jù)需要進(jìn)行了調(diào)整。

3.2壓縮缸的結(jié)構(gòu)及冷卻方式

4CFA往復(fù)壓縮機(jī)壓縮缸為自然冷卻設(shè)計(jì)，具有較寬的氣道，氣流穩(wěn)定效率高，工作表面經(jīng)硬化處理，具有較好的耐磨性。Φ120和Φ85壓縮缸組件結(jié)構(gòu)與布置同國(guó)內(nèi)其他往復(fù)壓縮機(jī)大致相同，其Φ75～ Φ36壓縮缸組件則為一體化設(shè)計(jì)，數(shù)量為2個(gè)，分布于曲軸的另一側(cè)，位于同一側(cè)兩個(gè)的Φ75（Φ36）壓縮缸組件公用一個(gè)3級(jí)（4級(jí)）進(jìn)氣緩沖罐，同時(shí)2個(gè) Φ75壓縮缸組件公用一個(gè)3級(jí)排氣緩沖罐，而Φ36壓縮缸組件則分別配置了2個(gè)串聯(lián)球形排氣緩沖罐。4CFA壓縮機(jī)氣缸組件結(jié)構(gòu)圖詳見(jiàn)圖1～3。

圖1　4CFA壓縮機(jī)Φ120壓縮缸結(jié)構(gòu)圖

圖2　4CFA壓縮機(jī)Φ85壓縮缸結(jié)構(gòu)圖

表3　4CFA系列往復(fù)式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)差異

圖3　4CFA壓縮機(jī)Φ75～Φ36壓縮缸結(jié)構(gòu)圖

3.3氣閥結(jié)構(gòu)及布置

4CFA往復(fù)壓縮機(jī)根據(jù)其排氣量設(shè)置與之適應(yīng)的氣閥數(shù)，氣閥均為網(wǎng)狀閥，隨著壓縮機(jī)吸、排氣進(jìn)行有規(guī)律的開(kāi)啟和關(guān)閉，其中Φ120、Φ85及Φ75壓縮缸氣閥分布于氣缸兩側(cè)，均為進(jìn)、排氣閥相互獨(dú)立，而Φ36壓縮缸氣閥則為進(jìn)、排氣組合閥，且位于活塞軸向端。

3.4壓縮機(jī)冷卻系統(tǒng)

4CFA往復(fù)壓縮機(jī)的冷卻方式采用冷卻液循環(huán)冷卻及空冷，循環(huán)液冷卻是一個(gè)由水泵、膨脹水箱、節(jié)溫器及水管路組成的一個(gè)封閉密封系統(tǒng)，水箱上部安裝有膨脹水箱，可向系統(tǒng)內(nèi)加冷卻液，也可由此向外排放系統(tǒng)產(chǎn)生的水蒸氣主要為壓縮機(jī)的油冷器及填料冷卻；空冷器由一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)冷卻管束箱、循環(huán)液管束箱等部件組成，用以冷卻壓縮的氣體和循環(huán)冷卻液，冷卻管束采用列管式，外纏繞鋁翹片，熱交換面積大，冷卻效率高，風(fēng)量可以通過(guò)手動(dòng)百葉窗進(jìn)行調(diào)節(jié)，以控制排氣溫度。

4　4CFA往復(fù)壓縮機(jī)管理經(jīng)驗(yàn)

4.1積極開(kāi)展壓縮機(jī)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)

4CFA往復(fù)壓縮機(jī)通過(guò)各種檢測(cè)元件實(shí)時(shí)監(jiān)控壓縮機(jī)各項(xiàng)參數(shù)，其中9個(gè)壓力監(jiān)控點(diǎn)，11個(gè)溫度監(jiān)控點(diǎn)，一個(gè)注油器無(wú)流量監(jiān)控點(diǎn)，4個(gè)液位監(jiān)控點(diǎn)，一個(gè)油位監(jiān)測(cè)點(diǎn)，一個(gè)低水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)，3個(gè)振動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。各監(jiān)測(cè)點(diǎn)均設(shè)置有報(bào)警值和停機(jī)值以實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)自我保護(hù)功能，但只停留在直接測(cè)量數(shù)據(jù)分析、人工經(jīng)驗(yàn)及統(tǒng)計(jì)等被動(dòng)保護(hù)階段，這些信息往往依靠人工經(jīng)驗(yàn)推理判斷，具有不確定因素，并以概率的方式出現(xiàn)，不能準(zhǔn)確診斷故障，還需要采取一些專(zhuān)用的儀器及技術(shù)手段對(duì)壓縮機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)，例如紅外線測(cè)溫儀，便攜式測(cè)振儀，聽(tīng)診棒等對(duì)氣閥、氣缸溫度及聲音，重要部件的振動(dòng)進(jìn)行額外的監(jiān)測(cè)。對(duì)于新投產(chǎn)壓縮機(jī)管理人員應(yīng)制定合理的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)計(jì)劃，定期分析各參數(shù)變化規(guī)律，為壓縮機(jī)的預(yù)期保養(yǎng)提供理論基礎(chǔ)；同時(shí)在條件允許的情況下還可引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)紅外線、超聲波、振動(dòng)傳感、壓力傳感相結(jié)合等技術(shù)，在現(xiàn)有監(jiān)測(cè)參數(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)先進(jìn)的設(shè)備診斷方法，充分利用各部件振動(dòng)、噪聲等監(jiān)測(cè)曲軸、連桿、十字頭、活塞、氣閥等重要部件的技術(shù)狀態(tài)。

4.2壓縮機(jī)油水潤(rùn)滑管理

往復(fù)壓縮機(jī)廣泛采用壓力強(qiáng)制潤(rùn)滑，通過(guò)注油器或潤(rùn)滑油泵為潤(rùn)滑油路提供正壓對(duì)壓縮機(jī)大型運(yùn)動(dòng)部件摩擦副（主軸瓦、連桿瓦、十字頭襯套等）及高壓部件（氣缸及填料等）進(jìn)行潤(rùn)滑，其特點(diǎn)是潤(rùn)滑充分，能降低摩擦副表面的溫度并清除附著在其表面的金屬磨粒。

首先，新投產(chǎn)使用的壓縮機(jī)應(yīng)按照其操作手冊(cè)要求使用規(guī)定或者同等潤(rùn)滑油，在不確定油品類(lèi)型時(shí)應(yīng)與壓縮機(jī)生產(chǎn)廠家聯(lián)系，核實(shí)油品的型號(hào)，同時(shí)在新油品到貨后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行檢驗(yàn)，確保油品質(zhì)量合格，加注或者更換油品時(shí)應(yīng)保證前后2種油品相同，加注或更換的是同等油品需對(duì)壓縮機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)清理干凈，防止因使用油品不當(dāng)、劣質(zhì)及參混導(dǎo)致重大事故的發(fā)生。

其次，壓縮機(jī)在預(yù)潤(rùn)滑和運(yùn)行中一定要保證潤(rùn)滑油壓力、溫度和液位在規(guī)定范圍內(nèi)，潤(rùn)滑不足則會(huì)加速各摩擦副的磨損，而潤(rùn)滑過(guò)度容易引起壓縮機(jī)氣道及氣閥積碳過(guò)多，使填料箱產(chǎn)生液壓效應(yīng)造成填料漏氣等。

再次，應(yīng)積極開(kāi)展油液分析，潤(rùn)滑油的衰敗長(zhǎng)度會(huì)隨著壓縮機(jī)性能參數(shù)變化而變化，磨損微粒也會(huì)呈現(xiàn)出不同的特征，通過(guò)分析潤(rùn)滑油中顆粒的形狀大小、數(shù)量及分布狀態(tài)，評(píng)價(jià)設(shè)備的磨損狀態(tài)，預(yù)測(cè)其發(fā)展趨勢(shì)。

4.3壓縮機(jī)維護(hù)保養(yǎng)管理

壓縮機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)主要分為常規(guī)保養(yǎng)、預(yù)防保養(yǎng)及事后維修3種，常規(guī)保養(yǎng)主要是依據(jù)壓縮機(jī)操作手冊(cè)對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行定期維護(hù)保養(yǎng)，是壓縮機(jī)維護(hù)保養(yǎng)工作的基礎(chǔ)，預(yù)防保養(yǎng)是建立在人工經(jīng)驗(yàn)，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及油液分析的基礎(chǔ)上而制定的預(yù)防性保養(yǎng)，事后維修是壓縮機(jī)故障后的恢復(fù)性維修。

新壓縮機(jī)一般采取定期保養(yǎng)、結(jié)合預(yù)防保養(yǎng)、盡量減少事后維修的方式進(jìn)行，應(yīng)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況制定切實(shí)有效的定期保養(yǎng)規(guī)程，并按時(shí)保養(yǎng)到位；其次充分利用狀態(tài)監(jiān)測(cè)及油液分析開(kāi)展預(yù)防保養(yǎng)，通過(guò)定期維護(hù)保養(yǎng)與預(yù)防保養(yǎng)相結(jié)合，減少恢復(fù)性維修，達(dá)到壓縮機(jī)維護(hù)保養(yǎng)及時(shí)、有效的目的，最后在保養(yǎng)作業(yè)完成后應(yīng)認(rèn)真做好保養(yǎng)記錄，交接班時(shí)應(yīng)對(duì)壓縮機(jī)保養(yǎng)內(nèi)容及存在的問(wèn)題交接清楚，便于接班人員了解壓縮機(jī)的技術(shù)狀況。

4.4壓縮機(jī)備品、備件及工具管理

備品、備件管理是壓縮機(jī)日常管理的重要組成部分。建立健全的壓縮機(jī)備品、備件管理，主要包括落實(shí)備品、備件的規(guī)格型號(hào)、單臺(tái)壓縮機(jī)使用數(shù)量，制定合理的儲(chǔ)備數(shù)額，需求計(jì)劃的上報(bào)，物資到貨驗(yàn)收及存儲(chǔ)等。由于往復(fù)壓縮機(jī)配件生產(chǎn)周期長(zhǎng)，且不可替代性，故壓縮機(jī)管理人員在新壓縮機(jī)投產(chǎn)使用后，應(yīng)及時(shí)與上級(jí)物資管理部門(mén)溝通，并有預(yù)見(jiàn)性提前上報(bào)需求計(jì)劃，確保備品、備件供應(yīng)渠道通暢，備品、備件到貨后應(yīng)組織相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行檢驗(yàn)，確保合格后方能接收，并按照備品、備件的要求正確存儲(chǔ)，避免因不合格或存儲(chǔ)不當(dāng)造成損壞，同時(shí)要建立備品、備件消耗臺(tái)賬，摸清其消耗規(guī)律，為合理制定需求計(jì)劃提供基礎(chǔ)。

壓縮機(jī)組備品、備件及隨機(jī)工具專(zhuān)用工具應(yīng)以場(chǎng)站就近原則儲(chǔ)備，并指定專(zhuān)人定點(diǎn)保管，專(zhuān)用工具嚴(yán)禁借作他用或未按規(guī)定使用，避免其人為損壞，同時(shí)應(yīng)按照壓縮機(jī)操作手冊(cè)及時(shí)配備齊全自備工具。

4.5加強(qiáng)管理人員技能水平

4CFA往復(fù)壓縮機(jī)與普通往復(fù)壓縮機(jī)在結(jié)構(gòu)性能等方面存在一定差異，管理人員只有充分了解壓縮機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)及性能指標(biāo)，才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理壓縮機(jī)故障，同時(shí)避免壓縮機(jī)在維護(hù)保養(yǎng)過(guò)程中，因人為原因造成的2次故障。因此對(duì)壓縮機(jī)管理人員提出以下要求：

（1）加強(qiáng)自主學(xué)習(xí)意識(shí)，提高自學(xué)能力，充分利用各種學(xué)習(xí)資料或者培訓(xùn)，全面掌握壓縮機(jī)各項(xiàng)性能參數(shù)及運(yùn)行特點(diǎn)，為后期壓縮機(jī)操作、維護(hù)保養(yǎng)及故障處理提供理論基礎(chǔ)；

（2）注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，只有多深入現(xiàn)場(chǎng)才能將理論知識(shí)應(yīng)用到日常維護(hù)保養(yǎng)及故障處理中，也有助于培養(yǎng)獨(dú)立的故障判斷及處理能力，同時(shí)也可用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)加深理論知識(shí)的理解，達(dá)到理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)共同進(jìn)步的目的；

（3）善于學(xué)會(huì)總結(jié)，對(duì)于壓縮機(jī)每次出現(xiàn)的問(wèn)題不能停留在機(jī)組恢復(fù)上，應(yīng)該更深層次的探索故障產(chǎn)生的原因，并提出長(zhǎng)遠(yuǎn)可行的方案，這才是保障壓縮機(jī)安全平穩(wěn)運(yùn)行的長(zhǎng)久之計(jì)。

5　結(jié)語(yǔ)

本文簡(jiǎn)要概括了4CFA往復(fù)壓縮機(jī)主要技術(shù)參數(shù)，通過(guò)與國(guó)內(nèi)其他壓縮機(jī)的對(duì)比，總結(jié)了4CFA系列往復(fù)壓縮機(jī)與國(guó)內(nèi)其他壓縮機(jī)存在的差異，列舉一系列該壓縮機(jī)現(xiàn)場(chǎng)管理經(jīng)驗(yàn)，為后期該壓縮機(jī)管理提供了理論依據(jù)，有利于該壓縮機(jī)新增用戶(hù)快速掌握其相關(guān)性能參數(shù)，并為新用戶(hù)對(duì)該壓縮機(jī)管理提供了可參考性的建議。

［1］李彩霞，楊建剛，朱瑞.大型往復(fù)式壓縮機(jī)故障分析及預(yù)防措施［J］.壓縮機(jī)技術(shù)，2012，（1）：54-57.

［2］吳曉棟.往復(fù)式壓縮機(jī)常見(jiàn)故障及原因分析［J］.科技創(chuàng)業(yè)家，2013，（13）：72.

［3］劉衛(wèi)華，郁永章.往復(fù)壓縮機(jī)故障診斷方法的研究［J］.壓縮機(jī)技術(shù)，2001，（1）：3-5.

Structure Characteristics and Management Experience of 4CFA Reciprocating Compressor in First Use

HU Shao-hua
（Special Engineering Management Center，Northwest Oilfield Company，SINOPEC，Luntai 841600，China）

This paper introduces the main technical parameters of 4CFA reciprocating compressor，analyzes the structural features about this compressor，finally，summarizes a series of management experience on the compressor in first use，which provides reference for the management of new users about this compressor.

reciprocating compressor；4CFA；structure characteristic；management experience

TH457

B

1006-2971（2015）02-0057-04

胡少華（1986-），男，助理工程師，2010年畢業(yè)于長(zhǎng)江大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)主要從事石油化工行業(yè)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)管理工作。

2014-10-10