壓縮機組常見故障分析及防范措施研究

趙倫

摘 要：本文主要結(jié)合筆者多年的工作經(jīng)驗，首先介紹了某石油天然氣公司壓縮機組的基本情況，再者就壓縮機組的常見故障原因進行分析，最后從嚴(yán)格按照壓縮機的操作規(guī)程和維護保養(yǎng)規(guī)程對其進行操作和保養(yǎng)、重視壓縮機的潤滑工作以及加強維修人員和操作人員的技術(shù)培訓(xùn)這三個方面出發(fā)，有針對性地提出了幾點防范措施，并為保障大型往復(fù)式壓縮機組的安全運行提出了建議，為大型往復(fù)式壓縮機組的故障處理和運行管理提供了參考。

關(guān)鍵詞：壓縮機；故障分析；防范措施

中圖分類號：TE94 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）09-0033-02

1 前言

大型往復(fù)式壓縮機是石油化工行業(yè)中應(yīng)用比較廣泛的一種壓縮機，也是較為復(fù)雜，容易出現(xiàn)故障，管理難度較大的設(shè)備。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，壓縮機的規(guī)模也越來越大，制造精度和自動化程度也越來越高，因此對大型壓縮機的使用管理和故障分析判斷也提出了更高要求。由于每臺壓縮機的廠家、設(shè)計和工況不同，出現(xiàn)的故障及原因也會不同。本文是針對處理中心的煤層氣壓縮機組的常見故障原因進行分析，并提出了相應(yīng)的防范措施。

2 壓縮機的常見故障分析

2.1 壓縮機各級入口濾網(wǎng)堵塞

過濾網(wǎng)堵主要是一級入口管線濾網(wǎng)和二級進氣緩沖罐入口濾網(wǎng)堵。一級入口管線濾網(wǎng)堵，表象是一級進氣壓力較低（一級進氣洗滌罐上壓力變送器顯示），進口管線（壓縮機進氣閥前）壓力較高，之間存在壓差；若是二級進氣緩沖罐入口濾網(wǎng)堵，表象是一級排氣壓力與二級進氣壓力之間壓差值較大，一級進氣壓力及進口管線壓力均較高。兩種情況相同的現(xiàn)象是處理量（外輸瞬時流量）都會下降。不同部位濾網(wǎng)堵塞時會伴有氣體截流聲，可以根據(jù)壓力和聲音來判斷堵塞的濾網(wǎng)。一級入口管線濾網(wǎng)損壞的主要原因就是壓縮機前置過濾分離器濾芯失效，大量粉煤灰伴隨煤層氣進入濾網(wǎng)，導(dǎo)致濾網(wǎng)堵塞的情況時有發(fā)生。為此，要加強一、二級濾網(wǎng)前后壓差和瞬時流量監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)問題及時停機清理更換濾網(wǎng)。經(jīng)過采取以上措施，自從2011年下半年更換前置過濾分離器濾芯后，壓縮機濾網(wǎng)堵塞問題已基本不再發(fā)生。防范措施：按照工藝運行要求及時更換前置過濾分離器濾芯。

2.2 氣閥故障

壓縮機在運行的三年時間里，相繼就出現(xiàn)各級進、排氣閥損壞現(xiàn)象，閥片、彈簧斷裂，個別甚至出現(xiàn)閥座磨損，而氣閥故障會導(dǎo)致處理量下降。正常情況下壓縮機的氣閥壽命在8000h左右，但記錄最早的氣閥故障在2000h，而且有時是在剛更換后不久又出現(xiàn)故障，通過統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)一級氣閥損壞數(shù)量大于二級氣閥，進氣閥損壞數(shù)量明顯大于排氣閥。

在排除運行參數(shù)不合理的特殊情況和過度潤滑，出現(xiàn)的主要原因是來氣含雜質(zhì)較多，包括粉煤灰和焊渣，使壓縮機吸排氣閥閥片表面過臟形成積碳，表面凹凸不平，閥片與閥座高速運動時接觸面受力不均勻，最終導(dǎo)致閥片斷裂。這也是壓縮機氣閥閥片容易損壞的重要原因。值得提醒的是當(dāng)運行中出現(xiàn)氣閥溫度較高或保養(yǎng)發(fā)現(xiàn)氣閥內(nèi)漏時，應(yīng)及時停機更換并清理接觸面積碳。不能因為可以暫時運行或考慮到閥片的成本而強制運行，長時間如此運行后果將導(dǎo)致閥座的磨損而造成更大的經(jīng)濟損失[1]。

2.3 工藝空冷器振動大

空冷器振動大的原因有：（1）振動開關(guān)誤報警；（2）空冷器構(gòu)架及風(fēng)機固定螺栓松動；（3）風(fēng)機皮帶的松緊不合適；（4）風(fēng)機的軸承損壞。

由于前3種原因造成故障停機的現(xiàn)象確實偶爾出現(xiàn)過，但軸承的損壞是由于潤滑保養(yǎng)不到位造成的，這是不應(yīng)該發(fā)生的。

防范措施：定期對空冷器進行保養(yǎng)，包括定期緊固構(gòu)架、扇葉各部位螺絲，檢查扇葉角度，清理扇葉的贓物，定期給風(fēng)機軸承潤滑，軸承有問題要及時更換，定期檢查風(fēng)機皮帶的松緊度和帶輪的平行度。

2.4 無油流開關(guān)報警停機

當(dāng)壓縮機運行時，主油泵將潤滑油從曲軸箱泵到強制注油器后，通過高壓注油泵注入壓縮機活塞桿填料函和氣缸活塞環(huán)處，在注油點之前先經(jīng)過無油流開關(guān)監(jiān)測，如果該開關(guān)監(jiān)測到無油流時，延時30s后自動停機。而無油流開關(guān)故障引起停機，具體分為機械故障和部件故障：（1）注油單泵卡住或桿斷裂；（2）注油器驅(qū)動軸聯(lián)軸器損壞；（3）進無油流開關(guān)之前的油管路嚴(yán)重漏油；（4）注油器供油管堵塞、減壓閥故障造成注油器無油；（5）無油流開關(guān)與分配塊相連的檢測磁針（位移開關(guān)）存在問題；（6）接線松動或線路破損接地。

2.5 液位開關(guān)誤報警

壓縮機液位開關(guān)采用的是MURPHY LS-200型電液位開關(guān)。通過浮子動作觸發(fā)SPDT（干觸點開關(guān)），產(chǎn)生高液位報警停機信號。發(fā)生誤報警的可能原因有4種：（1）接線松動；（2）干觸點開關(guān)損壞；（3）浮子有問題；（4）氣流波動大，對浮子產(chǎn)生擾動。

因以上4種原因停機的情況均出現(xiàn)過，但在對壓縮機進口匯管前加裝疏水閥后因液位開關(guān)誤報警停機的情況明顯減少，與其不無關(guān)系。

防范措施：（1）定期檢查緊固接線；（2）盡量減少壓縮機來氣的波動，洗滌罐保持無液或低液位；（3）考慮可否適當(dāng)延長液位高停機延時，出現(xiàn)報警后短時間不自動停機，待洗滌罐排液完成報警自動復(fù)位[2]。

3 保障壓縮機長期完好運行的幾點建議

3.1 嚴(yán)格按照壓縮機的操作規(guī)程和維護保養(yǎng)規(guī)程對其進行操作和保養(yǎng)

設(shè)備故障報警停機，一定要查明原因，消除故障后方能啟機，切不可強行啟機，否則會造成壓縮機的嚴(yán)重?fù)p壞。尤其注意的是要嚴(yán)格按照已制定的操作規(guī)程和廠家提供的壓縮機說明書進行操作或檢修，做到只有“規(guī)定動作”，杜絕“自選動作”。除此以外，對關(guān)鍵部位的螺栓、螺母的扭矩也要定期檢查、嚴(yán)格按規(guī)定扭矩扭緊，關(guān)鍵部位的螺栓大修時要進行探傷，必要時定期更換。

3.2 堅持開展壓縮機狀態(tài)監(jiān)測工作

目前大型壓縮機自控系統(tǒng)能對工藝參數(shù)、振動、溫度等進行監(jiān)測和報警停機保護，但是還不能全面反映壓縮機的技術(shù)狀態(tài)。比如壓縮機有振動監(jiān)測和報警停機，各級排氣溫度高報警停機，但產(chǎn)生振動大和溫度高的原因還是不能準(zhǔn)確地反映出來。因此還需要采用一些專用儀器對壓縮機的狀態(tài)進行定期監(jiān)測。簡單的可以用紅外線測溫儀，便攜式測振儀對壓縮機的氣閥溫度和某些重要部位的振動進行定期監(jiān)測[3]。

建議可以應(yīng)用往復(fù)式設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測儀定期對壓縮機進行分析，通過紅外線、超聲、壓力傳感器、振動傳感器相結(jié)合，測試壓縮機的功圖，通過壓縮機的功圖和在每個工作循環(huán)中的事件分析出壓縮機氣閥、十字頭、連桿瓦、軸承等技術(shù)狀態(tài)情況。

3.3 重視壓縮機的潤滑工作

壓縮機的潤滑首先要選用廠家說明書推薦或高一級的潤滑油，杜絕使用劣質(zhì)油品；其次壓縮機在預(yù)潤滑和運行中一定要保證潤滑油的壓力、溫度和液位在規(guī)定范圍內(nèi)。油壓低和油溫高都會造成壓縮機的嚴(yán)重?fù)p壞。曲軸箱油位過低，就會自動報警停機，油位過高造成散熱不好，容易引起潤滑油溫度高，壓縮機振動變大。要密切關(guān)注注油量的大小，不能過少和過多。注油量過多容易引起氣閥積碳損壞氣閥，使密封填料產(chǎn)生“液封”效應(yīng)造成填料漏氣。潤滑不足就會加速壓縮機的磨損[4]。

3.4 加強維修人員和操作人員的技術(shù)培訓(xùn)

大型往復(fù)式壓縮機組，對操作、維修人員的素質(zhì)要求比較高，人員的技術(shù)培訓(xùn)是非常重要的。一是要請廠家技術(shù)人員或自身設(shè)備管理人員開展理論與實際操作的培訓(xùn)；二是操作維修人員要積極配合廠家技術(shù)人員和壓縮機保運單位人員進行開車、檢查、維護與運行，經(jīng)常交流工作經(jīng)驗，這同時也是學(xué)習(xí)的最好機會；三是在維修、操作過程中要不斷總結(jié)經(jīng)驗，提高操作維修水平，高素質(zhì)的操作人員和維修人員才能提早發(fā)現(xiàn)、排除設(shè)備隱患，保證壓縮機的正常運行。

4 結(jié)語

總之，壓縮機組的故障不可忽視，我們在平時的工作中要時刻警惕，防患于未然，遇到故障發(fā)生，我們要仔細(xì)檢測監(jiān)測，在最短時間內(nèi)排除故障，保證整個生產(chǎn)機組的正常運行。

參考文獻

[1]陳宗華，梁曉剛，秦云龍，等.大型離心式壓縮機組常見故障原因分析及處理[J].石油化工設(shè)備技術(shù)，2004，25（1）：47-52.

[2]趙爽.淺談燃驅(qū)壓縮機組常見故障及解決途徑[J].中國化工貿(mào)易，2014，（27）：84.

[3]呂運容，陳學(xué)東，高金吉，等.我國大型工藝壓縮機故障情況調(diào)研及失效預(yù)防對策[J].流體機械，2013，（1）：2-14.

[4]任剛偉.減少壓縮機故障停機次數(shù)方案的研究與實施[J].四川化工，2016，（5）：78-79.