排放气压缩机故障分析与处理

李乐乐 范明国 薛江波 唐洪军 口俊林

塔里木油田公司天然气事业部 841000

排放气压缩机故障分析与处理

李乐乐 范明国 薛江波 唐洪军 口俊林

塔里木油田公司天然气事业部 841000

本文主要列举了克拉2气田第二处理厂引进的排放气螺杆压缩机在实际运行过程中出现的常见故障,分析了故障产生的原因,并详细介绍了现场实际所采取的解决措施以及所取得的效果。

螺杆;排放气压缩机

引 言

目前许多国家，对在工业生产中产生的低压天然气，由于总量小、回收成本高等因素的影响，大多数都采用直接放空燃烧的办法。但是随着国际能源形势日趋紧张，许多国家开始回收这部分天然气。

克拉2气田第二处理厂（以下简称克拉二厂）是2006年11月建成投产，采用三甘醇脱水工艺，产生的低压天然气主要为排放气（三甘醇再生后的汽提气）。克拉二厂在设计之初结合，当时的国际能源形势，设计有两台排放气压缩机（一用一备）用于回收系统产生的排放气。克拉二厂所引进的压缩机为上海七一一研究所生产的LG10/－0.01～0.6型螺杆式压缩机，在运行过程中由于控制系统故障以及其它原因,两台压缩机在运行过程中均出现故障。本文结合生产实际,对故障产生的原因进行了深入的分析,并提出了相应的解决办法。

1 排放气压缩机系统简介

1.1 工艺系统介绍

克拉二厂所使用的排放气压缩机[1]的工艺系统在总体结构上可分为工艺气系统、冷却及补水系统、润滑油系统和密封系统等四个部分。图1为排放气压缩机机组工艺系统图。

1.2 控制系统介绍

克拉二厂所使用的排放气压缩机的控制系统从硬件结构上来讲由S7－300型、S7－200型PLC及其通信模块、现场PLC、变频控制器、现场各仪表和现场各辅助设备等组成。

2 故障现象与原因分析

2.1 主机启动后无法加载

在启运排放气压缩机的过程中，经常出现压缩机无法加载的情况。主要现象为：在启动压缩机后，压缩机主机以8～10Hz低频率运行（变频器输出为15Hz），手动提升主机运行频率主机，没有任何作用，主机仍以8～10Hz低频率运行，无法加载。

在发现上述现象以后，我们组织技术人员对现场压缩机机组的各个可能的原因进行了一一排查。后经确认为由于机组自动喷液调节阀内漏，使得启机前在压缩机压缩腔体内聚集有大量的喷淋液（在停运压缩机时，压缩腔体内所有液体已排尽），导致启机时无法加载的现象。

图1 排放气压缩机机组工艺系统图

图2 排放气压缩机控制系统结构图

2.2 主机非正常卸载

在克拉二厂投运排放气压缩机两个月后，压缩机在没有任何先兆的情况下先后10余次出现了主机发生非正常卸载现象（主机由自动变频运行变为15Hz手动运行）。

在发生这一现象以后，我们初步判断为控制系统故障或变频器故障。经过系统控制逻辑确认，查明只有在变频器向S7－200PLC发送出变频器异常信号后，系统出于自我保护，自动卸载并以15Hz手动运行。而实际上变频器并无异常，故判断原因为变频器和S7－200数据传输错误。

2.3 排气温度超高

在压缩机投运后，先后多次出现了由于排气温度超高的情况。但是从具体的现象来讲，可分为两种：①自动喷液调节阀开度增大至100%，排气温度继续上升至连锁停机；②自动喷液调节阀突然自动关闭，中控室接受不到主机运行相关数据，排气温度持续上升至超高，值班人员发现后执行ESD停车。

分析导致这两种现象不同的排气温度超高的原因为：第一种情况为喷淋冷却水管路堵塞所致，后经过检查为水过滤器前U型管路被焊渣堵塞所致；第二种情况为控制或通信系统故障所致，后检查为S7－200通信模块故障导致控制单元与现场执行机构失去通信连接，现场机组失控所致。

2.4 机械密封润滑油泄漏量大

自克拉二厂投运排放气压缩机以后，两台压缩机都存在润滑油损耗量[2]较大的问题。经过先后两次对压缩机进行检修后总结发现导致压缩机机械密封泄漏的主要原因为：①机械密封密封面损坏；②O型圈大多数都有缺口或断裂的现象；③在O型圈的装配过程中，由于装配方法不合适可能导致装配后扭曲。

3 采取的措施及其效果评价

自2008年3月至8月克拉二厂为了解决排放气压缩机出现的上诉问题分别采取了如下的措施：(1) 在操作上，根据现场的实际情况和所遇到的一些问题，制定了详细的压缩机启停的操作卡和操作规程，并严格按照执行；（2）对控制报警系统进行可有效的改进，在压缩机出口加装了压变，直接进入克拉二厂DCS系统，在压缩机现场PLC[3]和配电控制室通讯中断现场失控的情况下，能有效的发出报警并连锁停车；（3）改进并规范压缩机机械密封的装配方法，在O型圈装配前首先用热水对其进行加热后装配，防止其装配后扭曲变形。

在相关措施实施后，克拉二厂排放气压缩机润滑油消耗量仅为0.2L/天，运行状况也一切正常。

4 结束语

随着世界能源形势的逐步紧张，回收在天然气处理中产生的低压天然气必将成为大势所趋，而要回收这部分天然气最为主要设备就是螺杆压缩机。克拉二厂在投运压缩机后，结合现场的实际情况，制定了相应的改进措施，取得了很好的效果，保证了装置的安全平稳运行，并为采用同内设备的厂站提供了很好的技术借鉴。

[1]邢子文. 螺杆压缩机[M]. 机械工业出版社.2000.

[2]于福友，杨勇，郑雪平. 水润滑螺杆式压缩机常见故障原因分析及解决办法[J]. 石油与天然气化工第5期.第35卷，2006.

[3]任双艳 等. S7-300/400PLC原理与实用开发指南[M]. 机械工业出版社. 2008.

TQ051.3

B

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.16.074