輕烴廠壓縮機(jī)常見(jiàn)故障淺析

摘 要：本文首先介紹川中油氣礦輕烴廠四個(gè)輕烴站產(chǎn)品氣壓縮機(jī)基本概況，然后針對(duì)近幾年來(lái)四臺(tái)壓縮機(jī)出現(xiàn)的故障進(jìn)行原因分析，最后總結(jié)了處理措施及對(duì)壓縮機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：ZTY265ML11×9;ZTY265ML11×7.5;F760T-D602/1RTY1324MH15×10.5;RTY1476MH13.5×10

1 引言

川中油氣礦輕烴廠有四個(gè)輕烴站的產(chǎn)品氣壓縮機(jī)在運(yùn)行。其中遂寧輕烴站壓縮機(jī)為整體式壓縮機(jī)，其余三個(gè)站為分體式壓縮機(jī)，轉(zhuǎn)速相對(duì)于整體式壓縮機(jī)較高;遂寧站和廣安站是水冷式冷卻方式，三臺(tái)站和合川站是空冷式冷卻方式。

2 遂寧輕烴ZTY265機(jī)組常見(jiàn)問(wèn)題簡(jiǎn)析

遂寧輕烴站現(xiàn)有兩臺(tái)壓縮機(jī)組，于1997年投運(yùn)，主要存在動(dòng)力缸排溫高機(jī)組報(bào)警停機(jī)、壓縮缸異響及機(jī)組停機(jī)后無(wú)法起機(jī)等常見(jiàn)故障。

2.1 動(dòng)力缸排溫高機(jī)組報(bào)警停機(jī)

2013年至2015年發(fā)生過(guò)8次因?yàn)閯?dòng)力缸排溫高機(jī)組報(bào)警停機(jī)，其中有6次是因?yàn)榛旌祥y閥片彈簧斷裂造成[1]。當(dāng)混合閥片發(fā)生斷裂時(shí)，在掃氣過(guò)程中，會(huì)導(dǎo)致掃氣室的空氣通過(guò)間隙排出，爆燃過(guò)程中因空氣不足導(dǎo)致局部溫度升高，引起壓縮機(jī)聯(lián)鎖，通過(guò)更換混合閥片后，動(dòng)力缸溫度維持在350度左右（400度聯(lián)鎖值）。

2.2 機(jī)組壓縮缸異響

機(jī)組壓縮缸曾多次出現(xiàn)異響的情況，主要是兩個(gè)方面的原因，一是壓縮缸進(jìn)氣閥彈簧斷裂，導(dǎo)致壓縮缸異響，通過(guò)更換彈簧后恢復(fù)正常;二是壓縮缸進(jìn)液導(dǎo)致異響，拆卸一級(jí)排氣閥排液，清理干凈恢復(fù)正常，后期分析是因?yàn)闆](méi)有安裝洗滌罐高液位排污控制閥，不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排污，導(dǎo)致液面過(guò)高進(jìn)入壓縮缸。

2.3 機(jī)組不能正常起機(jī)

2015年3月13日遂寧輕烴站其他設(shè)備故障導(dǎo)致壓縮機(jī)連鎖停機(jī)后，1#、2#壓縮機(jī)機(jī)組均不能正常啟機(jī)，維修人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后現(xiàn)場(chǎng)啟機(jī)，無(wú)點(diǎn)火跡象，經(jīng)檢查火花塞有積碳，電極燒蝕，更換火花塞后起機(jī)成功。

3 三臺(tái)輕烴F760T-D602/1機(jī)組常見(jiàn)問(wèn)題簡(jiǎn)析

三臺(tái)輕烴裝置F760T-D602/1天然氣壓縮機(jī)組于2002年8月投用，在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)夾套水泵機(jī)封泄漏、轉(zhuǎn)速無(wú)法提升等問(wèn)題。

3.1 壓縮機(jī)夾套水泵機(jī)封泄漏故障

2015年6月29日班組員工在巡檢時(shí)發(fā)現(xiàn)壓縮機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)尾部地面及管道上有少量防凍液積液，經(jīng)仔細(xì)檢查初步判斷為機(jī)組夾套水泵進(jìn)出口管線或機(jī)封泄漏。經(jīng)拆卸解體夾套水泵，發(fā)現(xiàn)機(jī)封泄漏原因?yàn)閯?dòng)環(huán)O形密封圈硬化失效，動(dòng)靜環(huán)密封面磨損所致。維修人員安裝上組合機(jī)封，回裝好夾套水泵后機(jī)組啟機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)，機(jī)封無(wú)泄漏，裝置開產(chǎn)，機(jī)組投入使用。

3.2 壓縮機(jī)回火故障

2014年7月3日壓縮機(jī)聯(lián)鎖停機(jī)，發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)空氣濾清器蓋板沖脫掉落在附近，且機(jī)組故障停機(jī)代碼顯示為壓縮機(jī)振動(dòng)大造成。經(jīng)過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)，部分缸壓偏低（低于正常使用范圍1300-1800kPa），引起點(diǎn)火系統(tǒng)工作不正常，機(jī)組點(diǎn)火模塊發(fā)生故障引起點(diǎn)火錯(cuò)亂，12個(gè)缸存在部分缸點(diǎn)火延遲甚至不點(diǎn)火的情況導(dǎo)致引起壓縮機(jī)組回火爆燃現(xiàn)象，待更換火花塞、調(diào)整火花塞間隙后和對(duì)點(diǎn)火模塊維修后，恢復(fù)正常。

3.3 壓縮機(jī)組轉(zhuǎn)速不能正常提升故障

2013年5月23日三臺(tái)輕烴裝置因壓縮機(jī)入口壓力超高聯(lián)鎖，檢查發(fā)現(xiàn)裝置處理量從25萬(wàn)方升至27萬(wàn)方時(shí)，處理量為25萬(wàn)方時(shí)機(jī)組轉(zhuǎn)速為780rpm，當(dāng)處理量升至27萬(wàn)方時(shí)，機(jī)組轉(zhuǎn)速仍為780rpm，壓縮機(jī)進(jìn)氣壓力從0.8MPa升至1.02MPa（進(jìn)氣壓力聯(lián)鎖值為1.0MPa），導(dǎo)致機(jī)組聯(lián)鎖停機(jī)。

機(jī)組停機(jī)后，經(jīng)過(guò)對(duì)機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)各缸進(jìn)行缸壓檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)機(jī)組各缸缸壓均處于1000-1100kPa的范圍內(nèi)，不滿足機(jī)組缸壓在1300-1800kPa范圍的要求。同時(shí)，對(duì)各缸火花塞進(jìn)行檢查后發(fā)現(xiàn)R4缸火花塞積碳嚴(yán)重。隨后，對(duì)R4缸火花塞進(jìn)行了更換后，對(duì)該缸氣門進(jìn)行檢查，并對(duì)氣門間隙進(jìn)行了調(diào)整后，重新啟機(jī)試運(yùn)，機(jī)組轉(zhuǎn)速可提升至950rpm，滿足正常工況要求。

4 合川輕烴RTY1324MH15×10.5常見(jiàn)問(wèn)題簡(jiǎn)析

合川輕烴回收裝置兩臺(tái)RTY1324壓縮機(jī)組于2013年10月21號(hào)投運(yùn)至今，累計(jì)運(yùn)行6100余小時(shí)，先后出現(xiàn)不同故障15次，主要問(wèn)題如下：①兩臺(tái)機(jī)組中體連接螺栓斷裂;②兩臺(tái)GE壓縮機(jī)曲軸箱蓋螺栓斷裂;③機(jī)組發(fā)動(dòng)機(jī)防凍液金屬軟管破裂;④機(jī)組一級(jí)進(jìn)氣緩沖罐體焊縫裂紋;⑤二級(jí)排氣管線安全閥支承處開裂。

經(jīng)壓縮機(jī)振動(dòng)檢測(cè)分析，兩臺(tái)產(chǎn)品氣壓縮機(jī)振動(dòng)偏大，以上故障為設(shè)備振動(dòng)過(guò)大引起[2]。2015年1至3月，對(duì)兩臺(tái)機(jī)組實(shí)施了主要間隙數(shù)據(jù)檢測(cè)、底座灌漿、增加壓縮缸支承、增加進(jìn)、排緩沖罐包箍，合理布置工藝管線和水管路管卡等18項(xiàng)整改措施，并在壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)將轉(zhuǎn)速提高至共振區(qū)以上。

機(jī)組整改后，對(duì)兩臺(tái)機(jī)組整改前后3000余個(gè)振動(dòng)點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，依據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)橫縱比較，振動(dòng)明顯下降，整改效果明顯，滿足使用要求。

5 廣安輕烴RTY1476MH13.5×10機(jī)組常見(jiàn)問(wèn)題簡(jiǎn)析

廣安輕烴裝置產(chǎn)品氣壓縮機(jī)于2010年11月開始正式投入使用。該機(jī)組采用分體式結(jié)構(gòu)，主機(jī)為GE公司GEMINI系列ES602壓縮機(jī)，驅(qū)動(dòng)機(jī)為美國(guó)Waukesha公司生產(chǎn)的VHP P9390GSI燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)。設(shè)備在運(yùn)行中出現(xiàn)轉(zhuǎn)速波動(dòng)幅度大、油封漏油及長(zhǎng)期怠速運(yùn)行等問(wèn)題。

5.1 產(chǎn)品氣壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)幅度大

2015年4月15日發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品氣壓縮機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)工作異常，有較大異響，且轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，波動(dòng)幅度較大，達(dá)到55～75轉(zhuǎn)左右（正常情況波動(dòng)幅度小于10轉(zhuǎn)）。在確認(rèn)發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)速板和調(diào)速器工作正常，并且燃料氣與空氣濾清器無(wú)堵塞現(xiàn)象后，在檢查燃料氣調(diào)節(jié)閥和混合器時(shí)，發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部的節(jié)氣門軸與軸套磨損嚴(yán)重，導(dǎo)致部分燃料氣與空氣的混合氣體泄露，致使供應(yīng)燃燒室內(nèi)的氣體不穩(wěn)定，因此發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速波動(dòng)較大。經(jīng)更換混合氣部件后，壓縮機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，異響消除，轉(zhuǎn)速波動(dòng)恢復(fù)正常。

5.2 壓縮機(jī)油封漏油

2016年7月26日發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品氣壓縮機(jī)飛輪保護(hù)套邊緣有潤(rùn)滑油濺出，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)是軸的油封泄露。壓縮機(jī)油封為鋼圈密封形式，其泄露有兩種情況：一是由于長(zhǎng)期運(yùn)行，鋼圈密封內(nèi)的密封橡膠老化，且橡膠圈與轉(zhuǎn)動(dòng)軸不斷接觸摩損嚴(yán)重，因而導(dǎo)致泄露;二是由于鋼圈內(nèi)部的彈簧失效，無(wú)法補(bǔ)償橡膠圈磨損量，因而導(dǎo)致泄露。通過(guò)更換油封，目前運(yùn)行狀態(tài)平穩(wěn)，無(wú)泄露。

5.3 產(chǎn)品氣壓縮機(jī)長(zhǎng)期怠速運(yùn)行

廣安輕烴站壓縮機(jī)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速為700～1200rad/min，700轉(zhuǎn)為怠速運(yùn)行狀態(tài)，由于裝置處理量降低，機(jī)組長(zhǎng)期維持在700轉(zhuǎn)低速運(yùn)行。壓縮機(jī)長(zhǎng)期低負(fù)荷運(yùn)行容易造成火花塞積碳，意外停機(jī)，損壞發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸。

解決方式，通過(guò)開啟機(jī)組定位閥使機(jī)組部分二級(jí)壓縮氣體返回一級(jí)進(jìn)口，以提高產(chǎn)品氣壓縮機(jī)進(jìn)氣壓力、氣量、轉(zhuǎn)速。調(diào)整前轉(zhuǎn)速為700rad/min，調(diào)整后轉(zhuǎn)速為800rad/min。

6 結(jié)語(yǔ)

產(chǎn)品氣壓縮機(jī)作為輕烴站的單機(jī)運(yùn)行設(shè)備，減少壓縮機(jī)故障將提高裝置的開工率，因此在設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格加強(qiáng)設(shè)備巡檢質(zhì)量，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決。通過(guò)總結(jié)各個(gè)輕烴站壓縮機(jī)近幾年常見(jiàn)故障，針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行原因分析并采取有效控制措施，做好設(shè)備預(yù)防性維修，確保壓縮機(jī)處于安全、平穩(wěn)、高效的運(yùn)行狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉永為.活塞壓縮機(jī)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究[J].壓縮機(jī)技術(shù)，2019（01）.

[2]劉靜，吳比，李天鵬，等.往復(fù)壓縮機(jī)緩沖罐靜動(dòng)態(tài)應(yīng)力有限元計(jì)算和疲勞強(qiáng)度評(píng)估[J].壓縮機(jī)技術(shù)，2018（001）：23-26.

作者簡(jiǎn)介：

張杰（1983- ），男，四川遂寧人，大學(xué)本科，工程師，中國(guó)石油西南油氣田公司川中油氣礦輕烴廠，主要從事天然氣脫硫、脫水和脫烴技術(shù)和生產(chǎn)管理工作。