長輸天然氣管道離心式壓縮機異常停機分析

張博

摘要：離心式壓縮機在天然氣管道運輸過程中，發(fā)揮著非常重要的作用。針對其異常停機的問題，應該引起足夠的重視，認真分析問題發(fā)生的原因，及時采取針對性的措施，認真做好對設(shè)備的維護工作，及時對其存在的設(shè)計缺陷進行改進，有效避免這些問題的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：長輸天然氣管道;離心式壓縮機;異常停機

某首站采用4臺GE新比隆公司BCL355型離心式壓縮機。該壓縮機為電驅(qū)式，變速箱為弗蘭德公司的單級變速齒輪箱，驅(qū)動電機為ABB公司產(chǎn)AMI710L4LBSPFM型變頻異步三相電機。4臺隔離變壓器及4臺變頻器為電機提供變頻電源，實現(xiàn)電機的驅(qū)動。

1壓縮機停機現(xiàn)狀

在造成壓縮機停機的事故中，通?？梢苑譃楸和C和停機放空。在保壓停機的過程中往往不會其中的天然氣進行放空。如果放空壓縮機停止運行，其中的天然氣處于放空的狀態(tài)。

造成保壓停機的因素往往比較多，其主要包括以下的內(nèi)容：機組振動超過了設(shè)定值，造成壓縮機保壓停機。機組軸向發(fā)生了比較大的位移，造成機組的保壓停機。機組軸承溫度超過了設(shè)定值，造成了保壓停機現(xiàn)象。機組潤滑系統(tǒng)的潤滑壓力低于設(shè)定值，造成了保壓停機。如果儀表風壓力低于了設(shè)定值，造成保壓停機現(xiàn)象。熱旁通閥導通，造成機組保壓停機。SCADA系統(tǒng)產(chǎn)生了保壓停機信號。機組外電路故障，導致停機現(xiàn)象的發(fā)生。變頻器故障導致停機。各種其它信號導致的保壓停機，如壓縮機防就地按鈕啟動、壓縮機電源故障等。

2壓縮機組異常停機對策

（1）壓縮機機械系統(tǒng)導致停機。GEBCL355型壓縮機機械機構(gòu)相對復雜，日常運行維護中機械問題涉及較淺，主要為電機、壓縮機驅(qū)動端及非驅(qū)動端軸向振動及徑向位移問題，2013年壓縮機組因腔內(nèi)結(jié)垢造成壓縮機驅(qū)動端振動值過高無法運行，日常簡單維保及4000、8000小時等常規(guī)性保養(yǎng)無法解決。后由沈陽鼓風集團對轉(zhuǎn)子進行動平衡檢測及對中調(diào)整后解決了問題。由于離心式壓縮機的內(nèi)部機械結(jié)構(gòu)比較復雜，其中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，就會對機組的正常運行，造成非常大的影響。一旦壓縮機驅(qū)動端出現(xiàn)了嚴重的軸向位移和徑向位移，壓縮機轉(zhuǎn)子在運行過程中，就會出現(xiàn)較為嚴重的振動和發(fā)熱，一旦超出系統(tǒng)所設(shè)定的值，就會造成壓縮機的停機。為了有效解決這個問題，應該定期對壓縮機的機械結(jié)構(gòu)進行檢修，及時發(fā)現(xiàn)機械結(jié)構(gòu)的故障和問題，及時進行處理。還應該定期對重要部件的磨損程度、變形情況、位移情況進行檢查，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時進行調(diào)整和更換，避免其在運行過程中出現(xiàn)問題。

（2）自控系統(tǒng)問題導致停機。采集信號反饋值達到SCADA系統(tǒng)、ESD系統(tǒng)、壓縮機本特利控制系統(tǒng)控制邏輯設(shè)定值引起壓縮機組停機。出現(xiàn)問題后應及時查看壓縮機系統(tǒng)故障報警信息及時確定停機信號的來源，檢查信號參數(shù)，查找具體原因。在當前離心式壓縮機正常的運行中，是依靠自控系統(tǒng)來進行控制的，一旦自控系統(tǒng)出現(xiàn)問題，就很容易導致系統(tǒng)出現(xiàn)停機的事故。自控系統(tǒng)的故障，很多都是源于邏輯故障和邏輯元件損壞。為了有效避免這些問題，應該在邏輯程序使用前，對程序的正確性進行全面的審查，并做好程序運行仿真工作，充分暴露其中的邏輯問題，及時進行糾正。為了避免由于邏輯電路故障導致的停機，應該保證這些電路處于正常的運行環(huán)境中，定期對電路的情況進行檢查，及時對其中的電子元件進行更換，保證電路處于正常運行狀態(tài)。

（3）電力系統(tǒng)問題導致停機。外電網(wǎng)波動、隔離變壓器、變頻器、MCC等故障均會引起壓縮機系統(tǒng)停機。壓縮機為一級負荷，采用雙線路10kv供電，快切裝置投用保證外電一線路故障情況下壓縮機組不失電，變電所應與上游電力調(diào)度部門保持良好溝通及時掌握上游電網(wǎng)運行情況及時切換外線支路，保證供電穩(wěn)定;輔助設(shè)備供電一直存在負荷交叉分配;部分輔助設(shè)備供電電源與主設(shè)備分段;無法確保壓縮機輔助設(shè)備的可靠供電，應及時進行整理改造，并對循環(huán)水泵進行雙支路供電改造。因變頻器元器件燒壞等引起的停機次數(shù)較多，應建立齊全的備品備件體系，儲備充足的易損件。如果外電網(wǎng)發(fā)生故障，壓縮機系統(tǒng)會立即停機。為了有效避免該情況的發(fā)生，可以在電路系統(tǒng)采用雙線路供電模式，一旦檢測到其中一組線路發(fā)生了故障，可以及時進行切換，保證壓縮機的連續(xù)運轉(zhuǎn)。此外，企業(yè)電力管理部門，應該及時掌握上游變電情況，做好對線路的切換工作，保證壓縮機系統(tǒng)可以正常進行供電。

（4）工藝系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)問題導致停機。站內(nèi)過濾分離器安全閥誤動作放空其他進入放空系統(tǒng)導致一次放空管路壓力異常，觸發(fā)壓縮機停機事件，更換安全閥并將壓縮機一次放空管路與站內(nèi)放空管路隔離，徹底杜絕該事故再次發(fā)生。熱旁通閥門開關(guān)指示失效錯誤信號反饋導致壓縮機停機，調(diào)整校正閥門開狀態(tài)指示。如果安全閥發(fā)生了誤動作，就會直接造成停機現(xiàn)象的發(fā)生。在安全閥誤動作的發(fā)生中，經(jīng)常是由于壓力檢測器件發(fā)生故障造成的。因此，應該定期對該器件的實際工作情況進行檢查，并定期進行更換。如果有必要，可以采用電子壓力檢測器件，其采用了傳感器并聯(lián)的形式，其中一組傳感器異常，并不會影響到檢測結(jié)果，大大提高了安全閥壓力檢測的可靠性，有效避免誤動作的發(fā)生。此外，還可以采用一次放空回路與站內(nèi)放空管路隔離的方式，這樣可以徹底杜絕該類問題的發(fā)生。

（5）加強對壓縮機的管理。由于天然氣壓縮機屬于一種比較復雜的設(shè)備，且操作的安全性比較高，這對操作人員的要求往往較高，企業(yè)應該盡量挑選素質(zhì)過硬的操作人員，還必須要做好對他們的培訓工作。為了提高操作的安全性，一定要嚴格制定各種安全操作規(guī)范，讓操作人員嚴格按照操作規(guī)范來進行操作，避免誤操作導致的各種事故。在壓縮機的實際運行期間，一定要做好對天然氣壓縮機的巡查工作，及時發(fā)現(xiàn)壓縮機運轉(zhuǎn)中的異常情況，及時進行處理。

結(jié)論

離心式壓縮機通常由壓縮機本體、主電機、潤滑系統(tǒng)、干氣密封系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、變頻器等組成。由于其工作的特殊性，往往對系統(tǒng)工作可靠性有較高的要求。由于其工作系統(tǒng)比較復雜，對其工作穩(wěn)定性造成影響的因素較多，如果相關(guān)工作沒有做到位，經(jīng)常會造成停機事故的發(fā)生。為了有效減輕停機事故所造成的影響，很多企業(yè)會采用備用壓縮機的方式，但這會在很大程度上提高生產(chǎn)成本。

參考文獻：

[1]謝鵬飛。長輸管道燃驅(qū)壓縮機組熱防護技術(shù)及熱部件故障預防[J].化學工程與裝備。2015（12）：55-56