天然氣壓縮機全面故障管理探討

陳軍　邢芳兵

摘 要：本文闡述了天然氣壓縮機全面故障管理的含義，指出了采用全面故障管理的必要性，詳細分析了天然氣壓縮機全面故障管理的合理步驟，并統(tǒng)計了全面故障管理實際應(yīng)用的情況，為科學(xué)有效的處理天然氣壓縮機故障，提高天然氣產(chǎn)量提供參考。

關(guān)鍵詞：天然氣壓縮機 全面故障管理 分析

0引言

天然氣作為一種綠色能源，在人們的生活中發(fā)揮著重要的作用，天然氣的運輸及儲存過程中需要利用壓縮機進行壓縮，壓縮機的性能直接關(guān)系到天然氣壓縮的安全性和有效性，因此，如何快速大批量處理天然氣壓縮機故障，提高天然氣產(chǎn)量及運輸、存儲的安全性，是設(shè)備運行管理的需要高度重視的問題，本文針對天然氣壓縮機的全面故障管理進行分析。

1.全面故障管理的含義

全面故障管理是針對已發(fā)生故障實施的一系列技術(shù)管理行為。主要針對發(fā)生故障的部位、故障現(xiàn)象、破壞程度、故障發(fā)生時間、發(fā)生頻率及故障產(chǎn)生的原因等要素，進行監(jiān)督、分析、研究，并采取相應(yīng)措施及控制。全面故障管理理論不僅要求對壓縮機故障進行分析，找出故障產(chǎn)生的原因，制定合理的維修方案。而且要求對壓縮機的故障狀況及發(fā)展趨勢進行剖析，發(fā)現(xiàn)故障管理的薄弱環(huán)節(jié)，進而預(yù)防或減少壓縮機故障。

2.全面故障管理的意義

⑴在用壓縮機機型較多且分散，通過全面故障管理，發(fā)現(xiàn)同類故障問題各方面的差異，取長補短，提高壓縮機故障處理水平及機組運行的穩(wěn)定性。

⑵近年來壓縮機使用量逐漸增大，壓縮機發(fā)動機系統(tǒng)復(fù)雜化、轉(zhuǎn)速增高、排量增大，故障處理難度增大，機組技術(shù)信息散亂。全面故障管理可進行統(tǒng)一分析，找出典型問題，制定針對性處理方案，生產(chǎn)中機組規(guī)模的不斷增加及選型的不斷變化。

⑶全面故障管理便于找出并解決機組型故障，降低故障頻率，提高機組 MTBF、提高生產(chǎn)效率，降低運維成本。

3.壓縮機全面故障管理程序

經(jīng)過不斷的完善及整理，壓縮機全面故障管理總結(jié)為以下幾步進行步驟：

3.1信息收集

⑴基本信息收集。基本信息主要記錄所屬單位、機組型號及相關(guān)技術(shù)參數(shù)、投產(chǎn)時間及生產(chǎn)廠家等信息。掌握機組基本技術(shù)特征。

⑵故障信息。對故障的詳細信息進行記錄，主要包括故障發(fā)生部位、類型、特征、累積故障次數(shù)、累積運行時間、處理措施、換件明細及維修費用等方面信息。

3.2故障分析

⑴單一故障分析。分析機組具體故障部位的類型、原因、頻次、不同單位機組的差異及處理措施的合理性。主要通過故障信息記錄、FTA 分析法、PM分析法或分步分析法找出故障原因。

⑵分類故障分析。分類故障分析主要包括故障部位、故障類型、發(fā)生原因和專項故障分析等四個方面。

①故障類型。故障類型是指壓縮機出現(xiàn)某種故障時相關(guān)零部件的主要失效形式，如表1所示，主要分機械部件和儀控系統(tǒng)兩大故障類型。另外，還包括由天然氣含硫量引起的天然氣氣質(zhì)特性問題。

②故障原因。天然氣壓縮機故障一般是設(shè)計參數(shù)、制造精度、選型、操作規(guī)范性、維護方法、安裝調(diào)試和工況環(huán)境等幾個方面導(dǎo)致。應(yīng)根據(jù)不同的故障表現(xiàn)形式有針對性的查找。并長期跟蹤分析不同型號、廠家、投產(chǎn)時間機組的故障。

⑶指標(biāo)評價分析。指標(biāo)評價分析主要是通過對MTBF、單機故障頻率、單次故障換件費用及對產(chǎn)量影響等指標(biāo)評鑒故障管理的效果。便于量化管理同類機組的平均運行能力、天然氣產(chǎn)量及故障維修成本。

3.3故障處理

通過以上步驟可采取針對性解決措施處理已發(fā)生故障，對高頻率故障專項解決。高效率的處理故障，降低高頻故障，可靠保證天然氣壓縮機穩(wěn)定性。

3.4技術(shù)跟蹤。故障處理后，要對故障壓縮機定期跟蹤、監(jiān)測，驗證處理方案的有效性，便于類似故障處理方案的不斷改進。

4.方案應(yīng)用

全面故障方案應(yīng)用在了240 多臺壓縮機1700 多次故障管理中，有效降低了故障發(fā)生率，提高天然氣的產(chǎn)量。

4.1信息收集。在用240 多臺壓縮機功率200 k W左右，主要以電驅(qū)動為主，新增機組占比 10% 左右。在了解了機組基本運行情況下，收集老機型及新增機型故障數(shù)據(jù)信息。

4.2故障分析。對故障信息進行匯總分析，統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)氣閥、混合閥及儀控系統(tǒng)故障率占比較大，通過制定系統(tǒng)化專項故障管理方案明顯的降低儀控系統(tǒng)、氣閥、混合閥的故障發(fā)生率。

4.3 專項分析。專項分析得出新投入機型故障率較高。發(fā)現(xiàn)新機型在試車環(huán)節(jié)出現(xiàn)漏洞，處理后故障發(fā)生率降低一半。同時發(fā)現(xiàn)國產(chǎn)ZTY 機組故障頻率為1.69，美國 DPC 機組故障率為1.54。

4.4 故障處理。全面故障管理針對典型問題，制定對應(yīng)的技術(shù)措施。如RTY500 分體機十字頭組件頻繁故障，經(jīng)過多次論證將中體改型后徹底消除故障；管理中還發(fā)現(xiàn)RTY400 分體機不適合采用橡膠聯(lián)軸器等問題。另外，對進氣混合閥進行性能對比試驗，設(shè)計專用氣閥有效降低了故障發(fā)生率。發(fā)現(xiàn)影響儀表系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素，優(yōu)化線路設(shè)計，提高線路安全性能，遠離干擾源。

5.結(jié)論

壓縮機全面故障管理工作的開展，有效的保證了壓縮機穩(wěn)定、高效運行，平均MTBF提高22%，單機故障頻率下降19%，單機故障換件費用降12%。提高了天然氣產(chǎn)量，為公司帶來了巨大的經(jīng)濟效益。

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