离心压缩机现场调试出现的问题及解决方法论述

景鹏 高超

摘要：某长输管道是与页岩气田开发配套、解决页岩气外输问题的重点项目，压气站设计规模（标准状态）60×108m3/a，增压采用电驱离心压缩机组。离心压缩机作为压气站的核心设备，无论是在生产上，还是从设备投资方面，都具有举足轻重的作用。离心压缩机组现场调试能否顺利完成是制约管道投产的关键因素。本文就对某长输管道压气站压缩机组的主要参数进行介绍，并对压缩机组现场调试过程中出现的主要问题加以罗列。根据机组特点及现场实际情况，对问题产生的原因分析，并提出了具体解决措施。这些措施进一步保证压缩机组的安全、平稳运行，能够为类似大型离心压缩机组现场调试提供了指导。

关键词：长输管道；离心压缩机；调试

1压缩机主要参数

压缩机组采用的是国产电驱、变频调速离心压缩机，具体配置为低速电机+增速齿轮箱+离心压缩机。压缩机组3用1备，共4台。

2调试过程中出现的问题及解决措施

2.1C、D机组主电机振动超标

在电机单机试运时，C、D机组主电机在空载运行时轴相对振动值超过40μm，与A、B机组相比，C、D机组轴相对振动值过大，无法进行后续测试。

2.1.1振动限值分析

合同中要求电机振动现值严格按照IEC标准和NEMA标准执行，但没有对电机振动限值做出明确要求。根据电机参数，不同标准的振动限值确定如下：1）NEMAMG1-2009（R2010）主电机轴承座振动限值应≤48.26μm；主电机最大轴相对振动限值应≤38.1μm。2）IEC60034-14主电机轴承座振动限值应≤37μm；主电机最大轴相对振动限值应≤65μm。根据合同要求，按照从严原则执行，确定主电机振动限值为：最大轴相对振动值≤38.1μm，主电机轴承座振动限值≤37μm。由此进一步证实，C、D机组振动超标，应进行整改。

2.1.2原因分析

对主电机轴承部分进行了解体检查，分析认为产生振动的原因为主电机浮动密封环与主轴有碰磨，主电机轴颈出现点蚀，测振探头屏蔽处理不到位。

2.1.3应对措施

针对可能的原因，现场采取了以下措施：1）更换浮动密封环并重新研磨。2）电机主轴现场打磨。3）现场对测振探头电缆线进行了处理，对屏蔽结构不好的重新做了屏蔽处理。对接地线虚接的进行了加固。通过采取以上整改措施，C、D机组主电机最大轴相对振动值降低到38.1μm以下，达到了验收标准。

2.2防喘振阀流通能力不足

2.2.1主要问题

现场性能试验时，当压缩机流量接近阻塞点时，防喘振阀及配套管线振动剧烈，且防喘振阀全开时，压缩机依然无法运行到阻塞点，造成压缩机现场性能试验无法正常进行。同时，当一台机组正常运行，另一台通过防喘振阀热备时，防喘振阀及配套管线振动明显。

2.2.2原因分析

现场发现该问题后，对阀门计算书进行了校核，发现阀门设计选型时，仅考虑了机组正常运行工况，没有考虑机组的测试工况。因此，在进行机组测试及热备时，由于通过防喘振阀的流量太大，流速过高，对管线冲击较大，导致防喘振阀后管道振动频率达到120Hz。

2.2.3应对措施

针对该问题，结合现场实际情况，采取了以下1）利用机组切换的间隙，更换流通能力大的防喘振阀阀芯。同时，对更换阀芯后的阀门核算最大流通能力，并告知使用方，避免防喘振阀超流量运行。2）将机组备用方式由热备改为冷备。3）在防喘振阀底部增设支墩。4）对防喘振阀连接管线进行适当加固。通过以上措施，解决了防喘振阀流通能力不足的问题，保证了安全生产。

2.3油冲洗时间过长

2.3.1主要问题

压缩机组润滑油系统施工阶段，难免会有金属屑、砂粒等杂質进入润滑油系统，为保证压缩机组运行的安全、稳定、可靠，在设备运行前，油冲洗是必不可少的流程。A机组进行油冲洗时，发现冲洗时间大大超出了同类机组所用的时间。同时润滑油中颗粒含量一直超标，直接影响了整个压气站的投产进度。

2.3.2原因分析及解决措施

经检查发现在油冲洗初期，为了使回油顺畅，将润滑油回油管线出口的过滤网拆掉了，油冲洗后携带的大量杂质排入了润滑油箱，导致油品一直不合格。发现该问题后，后续机组油冲洗时，重新安装了润滑油回油管线出口的过滤网，并定期对杂质进行清理，大大缩短了油冲洗的时间。保证了压气站的投产时间。

2.4一级密封泄漏气无压力和流量

A机组运行时，在站控室发现，干气密封一级密封泄漏气无压力和流量显示。现场对密封气供气管路、控制盘等进行了全面检查，未发现异常。在对压缩机本体法兰进行检查时，发现图3中对应的C口盖法兰密封不严，存在泄漏。螺栓拧紧之后，一级密封泄漏气流量和压力正常，该问题得到解决。

2.5增速齿轮箱振动值过高

压缩机在停机时降速至283r/min时，齿轮箱振动出现高报警。经分析发现，停车过程中，在低转速时压缩机端和电机端的降速有降速差，压缩机端由于惯性及负载原因降速与电机端不呈线性比例，导致变频器系统的降速参数与压缩机不匹配，系统发出了报警信号。通过组织压缩机、电机和变频器供货商进行协商，对报警设定值进行了调整，该问题得到了顺利解决。

2.6孔板流量计显示不准

A机组进行性能测试过程中，当调节流量时，压缩机入口孔板流量计示数一直不稳定，而且跳动幅度很大，无法正常计数。经现场分析，认为孔板本身质量有问题，对孔板进行了更换，问题得到解决。

3.结语

分别从主电机振动超标、防喘振阀流通能力不足、油冲洗时间过长、干气密封一级密封泄漏气无压力和流量、齿轮箱振动高报警以及孔板流量计显示不准等6个方面，分析了压缩机组现场调试过程中出现问题的主要原因，通过采取相应措施，保证了机组的安全、平稳运行。可为现场调试起到指导作用。

参考文献：

[1]胡建洲.大型离心式压缩机试车工作总结[J].天然气与石油，2010，28（5）：45-47.

[2]田晓民，张硕.压气站投产调试阶段常见故障原因分析[J].天然气与石油，2013，31（4）：21-22.