海洋生產(chǎn)平臺(tái)壓縮機(jī)升級(jí)改造振動(dòng)過(guò)大故障的排除

羅軍，操銀景

(庫(kù)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(kù)爾勒 841000)

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海洋生產(chǎn)平臺(tái)壓縮機(jī)升級(jí)改造振動(dòng)過(guò)大故障的排除

羅軍，操銀景

(庫(kù)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(kù)爾勒 841000)

在海洋生產(chǎn)平臺(tái)的往復(fù)式天然氣壓縮機(jī)機(jī)組的升級(jí)改造過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)原二級(jí)壓縮機(jī)機(jī)組運(yùn)行振動(dòng)過(guò)大對(duì)其改造為一級(jí)壓縮機(jī)機(jī)組會(huì)有重大不利影響，必須事先排除故障。通過(guò)故障原因分析，提出了二級(jí)壓縮機(jī)改造為一級(jí)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(diǎn)介紹了改造過(guò)程中壓縮機(jī)機(jī)組振動(dòng)過(guò)大故障的排除。對(duì)油氣田使用壓縮機(jī)設(shè)備處理同類問(wèn)題具有重要借鑒意義。

海洋生產(chǎn)平臺(tái)；天然氣壓縮機(jī)；升級(jí)改造；振動(dòng)過(guò)大；故障；排除

潿洲12-1海洋生產(chǎn)平臺(tái)有4臺(tái)往復(fù)式天然氣壓縮機(jī)組，其中2臺(tái)為一級(jí)壓縮機(jī)A/B，只有1座進(jìn)口滌氣罐；2臺(tái)二級(jí)壓縮機(jī)C/D，也只有1座滌氣罐。原設(shè)計(jì)只能1臺(tái)一級(jí)和1臺(tái)二級(jí)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，所以壓縮機(jī)的壓縮能力最多是1臺(tái)一級(jí)壓縮機(jī)的壓縮排量42×104m3/d，不能滿足現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)需要。而中海石油(中國(guó))有限公司湛江分公司要求該平臺(tái)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(jí)壓縮機(jī)改造為一級(jí)壓縮機(jī)，再與現(xiàn)有的一級(jí)壓縮機(jī)并聯(lián)運(yùn)行，每橇上的2臺(tái)壓縮機(jī)都是一用一備；兩橇各1臺(tái)壓縮機(jī)并聯(lián)運(yùn)行后，壓縮總排量可達(dá)85.4×104m3/d，能完全滿足現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)要求。但問(wèn)題是改造前發(fā)現(xiàn)二級(jí)壓縮機(jī)機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)振動(dòng)過(guò)大故障，這對(duì)二級(jí)壓縮機(jī)升級(jí)改造為一級(jí)壓縮機(jī)會(huì)有重大不利影響，必須要事先排除該故障。

1 二級(jí)壓縮機(jī)機(jī)組運(yùn)行振動(dòng)過(guò)大現(xiàn)象及其原因分析

1)問(wèn)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(gè)方向傾斜。③二級(jí)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(dòng)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(gè)方向傾斜，會(huì)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(dòng)差；另外新裝配的填料環(huán)如果磨合不良，也會(huì)導(dǎo)致填料環(huán)磨損，填料泄漏嚴(yán)重。

2 二級(jí)壓縮機(jī)改造為一級(jí)壓縮機(jī)的具體方案

2.1 改造原則

現(xiàn)場(chǎng)對(duì)二級(jí)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(tái)的2臺(tái)二級(jí)壓縮機(jī)組安裝在同一個(gè)撬塊上。存在問(wèn)題：①壓縮機(jī)處理量不足；②壓縮機(jī)與驅(qū)動(dòng)機(jī)不在中心線上；③進(jìn)排氣緩沖罐設(shè)計(jì)太小，設(shè)計(jì)管線支撐設(shè)計(jì)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(wèn)題，按照以下方法進(jìn)行二級(jí)壓縮機(jī)改造工作：①對(duì)二級(jí)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(diǎn)是氣缸水平安裝及氣缸支撐整改。③外圍管線整改及對(duì)中找正。良好的對(duì)中找正是壓縮機(jī)組長(zhǎng)期平穩(wěn)運(yùn)行的保證。④儀表系統(tǒng)改造。重新校驗(yàn)和設(shè)定儀表，并更改程序中相應(yīng)的報(bào)警、停機(jī)參數(shù)。⑤新壓縮機(jī)機(jī)組試車。二級(jí)壓縮機(jī)改造施工完成后，需要對(duì)新機(jī)組進(jìn)行無(wú)負(fù)荷試車和 72h滿負(fù)荷連續(xù)試車，檢驗(yàn)壓縮機(jī)機(jī)組改造是否合格。

3 二級(jí)壓縮機(jī)改造為一級(jí)壓縮機(jī)的技術(shù)要點(diǎn)

1)通過(guò)對(duì)機(jī)組的平衡重新進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)配重，從根本上減小了振源，有效地控制了機(jī)組的運(yùn)行振動(dòng)。對(duì)原二級(jí)壓縮機(jī)10in氣缸和新一級(jí)壓縮機(jī)15in氣缸相關(guān)運(yùn)動(dòng)組件進(jìn)行了稱重，取得原始配重?cái)?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(guò)對(duì)管線系統(tǒng)進(jìn)行改造，有效地減少管線之間的振動(dòng)。在改造設(shè)計(jì)階段，充分考慮管線的尺寸、布置等因素，對(duì)管線進(jìn)行合理的規(guī)劃；在現(xiàn)場(chǎng)的施工過(guò)程中，機(jī)組底橇屬于利舊范圍，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，對(duì)原機(jī)組運(yùn)行時(shí)易出現(xiàn)振動(dòng)的管線進(jìn)行了額外支撐固定，能夠減小機(jī)組運(yùn)行振動(dòng)。

3)在機(jī)組改造過(guò)程中更換壓縮氣缸時(shí)，嚴(yán)格按照壓縮機(jī)裝配的技術(shù)方法進(jìn)行施工，隨時(shí)檢查裝配數(shù)據(jù)是否達(dá)到規(guī)定值。對(duì)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(duì)機(jī)組原控制系統(tǒng)做了優(yōu)化改造，重新校驗(yàn)，解決了原機(jī)組某些控制失靈的問(wèn)題，通過(guò)檢查以及試車運(yùn)行發(fā)現(xiàn)更換了一些損壞的控制儀表。

4 改造過(guò)程中壓縮機(jī)機(jī)組振動(dòng)過(guò)大故障的排除

4.1 減少電機(jī)的振動(dòng)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(dòng)機(jī)脫開聯(lián)軸器空轉(zhuǎn)，其穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)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(dòng)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(dòng)，長(zhǎng)此以往，對(duì)電機(jī)自身也會(huì)造成嚴(yán)重?fù)p壞。

2)重新設(shè)計(jì)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(jì)者對(duì)機(jī)組振動(dòng)考慮不足，電機(jī)平衡支撐過(guò)于單薄，在電機(jī)長(zhǎng)期不正常的振動(dòng)中已經(jīng)變形，而且電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振動(dòng)很容易通過(guò)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(dòng)傳遞。

3)更換電機(jī)鎖緊螺母及墊片。理論上電機(jī)通過(guò)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(dòng)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(wú)法松動(dòng)。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(duì)機(jī)組壓力容器重新設(shè)計(jì)制造或改造，大大減小了氣流脈動(dòng)對(duì)機(jī)組振動(dòng)的影響。如在洗滌罐與撬之間加裝一個(gè)洗滌罐底座，這樣對(duì)洗滌罐內(nèi)由于氣流脈動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)能起到緩沖作用，減少了機(jī)組整體振動(dòng)。

2)通過(guò)對(duì)管線系統(tǒng)進(jìn)行改造，有效地減少管線之間的振動(dòng)。在改造設(shè)計(jì)階段，充分考慮管線的尺寸、布置等因素，對(duì)管線進(jìn)行合理的規(guī)劃，對(duì)管線支撐進(jìn)行了加強(qiáng)布置，對(duì)原機(jī)組運(yùn)行時(shí)易出現(xiàn)振動(dòng)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(dòng)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(jì)、配套成撬、制造方面的工作，elite_luojun@163.com。

TE974.07

A

1673-1409(2016)35-0093-02

[引著格式]羅軍，操銀景.海洋生產(chǎn)平臺(tái)壓縮機(jī)升級(jí)改造振動(dòng)過(guò)大故障的排除[J].長(zhǎng)江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版), 2016,13(35):93～94.