天然气净化厂转动设备管理优化

林国军，王得胜，赵飞贤

（西南油气田分公司重庆天然气净化总厂忠县分厂，重庆忠县 404300）

0 引言

天然气净化厂的主要任务是脱出原料气中的硫化氢、水、二氧化碳等杂质，输出洁净优质的商品天然气，而整个工艺流程的正常运行，少不了转动设备提供动力。随着转动设备使用年限的增加，因设备结构形式、材质、维护保养、检修质量等问题导致的故障率越来越高，部分设备已不能满足目前的节能、环保、安全使用要求。因此，优化转动设备管理尤为重要，以此降低运行成本，保证装置的安全平稳运行。

1 存在问题

重庆天然气净化总厂忠县分厂通过对2008——2014年重要转动设备检修频次进行统计（图1），并对产生原因进行分类（表1）。从图1和表1可以看出，导致转动设备检修的8个主要因素归根结底在于管理落实不到位。主要体现在3个方面：①采购前的选型、选商不合理，到货后的材料验收不严格；②使用过程中预防性检修不合理、保养不到位以及设备使用工况已偏离设计值；③设备出现故障时未选择最佳检修方式，导致设备故障未有效解决。

图1 2008——2014年检修频次散布图

2 原因分析

2.1 采购问题的原因分析

采购问题的原因：一是采购初期的设计不合理及验收不严格导致设备运行故障，例如分厂在进行液硫泵国产化时没有经过充分对比、论证、验收，导致该泵在投入使用后每年至少大修2次，严重影响硫磺回收单元正常运行；二是未选择产品质量好的厂家，导致后期采购备件多次验收不合格，影响设备使用，如1200#脱硫单元甲基二乙醇胺（Methyldiethanolamine，MDEA）溶液循环泵投入使用后，采购叶轮多次验收不合格。

表1 影响转动设备检修主要因素

2.2 使用过程中原因分析

设备使用过程中故障增加的原因：①分厂没有制定科学合理的转动设备预防性检维修规定；②没有选择必要的在线监测手段、分析方法；③装置长期低负荷运行，转动设备未在最佳工况点运转，在一定程度上破坏了设备运行平衡，增加了故障率。从而导致临时性的检修及抢修频率增加，既浪费人力、增加检维修成本，又加大了装置运行风险。

2.3 检修方式不合理的原因分析

由于在日常检修中对于转动设备的故障分析不全面、不深入，导致部分设备故障真正原因未及时查明，增加了运行风险。如尾气鼓风机K-1402运行存在振动、噪声较大问题，检修过程通常从传统的轴承、皮带、地脚螺栓等去分析解决问题，而忽视叶轮平衡失效对设备振动、噪声的影响，致使设备长时间出现振动、噪声偏大问题。

3 对策实施

3.1 采购问题的对策实施

针对采购问题的原因分析从2方面解决：一是要求所有材料采购必须提报详细的标准、技术要求等，并经分管领导审核，对于较重要物资还需要经上级专业科室审批；二是严把验收关，根据所提供的技术要求、标准逐一核对、检查，并要求采购方、厂家、检修人员三方共同验收；同时采用更有效的手段进行验收，如利用静平衡仪，验收叶轮的静平衡情况，进一步保证材料质量。

3.2 使用过程中问题的对策实施

分厂根据以往不同类型设备的检修情况以及厂家提供的维护说明，制定了切实可行的润滑管理规定、转动设备润滑信息表、润滑油网络图，对转动设备维护保养做到全面、科学、合理的要求，进一步确保转动设备运行时间与运行费用的经济平衡最大化。

为保证预防性维护检修更具有针对性、科学性，分厂邀请有资质单位利用以可靠性为中心的维修（Reliability Centered Maintenance，RCM）方法，将分厂重要转动设备的预防性维护周期及维护内容进行了明确（见表2、表3，所列举的只是部分转动设备），同时新增振动、温度等在线监测方式及利用员工巡检方式（图2），最大限度的提高转动设备预防性维修的准确性，确保投入费用与运行周期达到最大限度的平衡，保证转动设备良好运行。

对于部分转动设备运行工况偏离设计值，目前采取各种形式提质增效，如MDEA溶液循环泵改造、3100单元新增一台低流量的循环水泵等，降低运行电流，每年可节约电费约26.46万元人民币。将设备不合理结构进行合理化改造，大大降低检修频率、节省运行费用。如增大尾气鼓风机从动轮直径尺寸（从Φ132 mm增大至Φ190 mm）（图3，图4），降低风机转速，主从动轮转速比由1∶1.7降至1∶1.25，通过合理改造不仅降低维修频率，每年还可节省26万kW·h电量；3200单元锅炉给水泵材料由碳钢改为不锈钢提高了抗气蚀能力（图5），保证给水系统的安全运行等。

3.3 检修方式不合理的对策

由于尾气鼓风机K-1402A通过多个部位的排查、检修，仍未消除运行时振动、噪声偏大问题。最后采取对叶轮的动平衡进行测试，也是日常检修中很少采取的检修方式。如在2017年8月大修中，分厂将此叶轮（直径700 mm）送至有资质的单位进行动平衡检测，根据检测结果此叶轮动平衡已超标（标准值＜9.8 g），去重 22.7 g，剩余不平衡量为 5.65 g（左面）/5.41 g（右面）（图6）。安装试运行时，噪声消除，振动值由原来的7.1 mm/s降低至3.7 mm/s，轴承温度降低约10℃，目前运行正常。

表2 维护周期表

表3 P-1201Ⅱ（MDEA溶液循环泵）保养周期及内容

图2 电机端及风机端新增在线测振仪

图3 皮带轮更换前后尺寸

图4 皮带轮更换后图片

图5 材料更换前后叶轮抗气蚀效果对比

4 效果

通过比对2014年至2017年12月相关对策措施落实前后重要转动设备检修情况，见表4。从表中可以看出，重要设备的临时检修频次逐年降低，特别是2016年采取RCM评估方法后，更进一步提高了预防性检修的准确性。

5 结语

转动设备的故障既有随机性、也有规律性，只有通过不断总结、不断采用科学的方式方法、不断提高转动设备的管理水平，才能真正的保证转动设备的良好运行。特别是从转动设备的全生命周期出发，把握住采购质量关、使用过程的维护保养关、检修质量关等环节，才能最大限度的延长设备使用寿命；最大程度发挥设备的使用性能；最大程度的减少设备运行成本。

图6 动平衡检测报告

表4 检修频次统计