郎荣亮
摘要:某平台在1992年投产,根据当时的总体开发方案,考虑电力系统还要为1997年投产的MSW平台和2004年投产的NW平台提供电力保证,因此平台配备了两台由外国ROSTUM公司制造的燃气轮机发电机,型号:TB50。每台燃气轮机的功率4000KW,发电机功率:3500KW,电压为10500V,正常工况下运行一台,备用一台。平台投产后,随着新油田的并入,致使整个平台电力负荷不断发生变化。同时由于ROSTUM透平的大修是采用ROSTUM厂家工程师现场维护保养的方式,随着时间的推移,逐渐老去的ROSTUM透平大修的人员费以及专用备件采购费,成为我们非常棘手的问题,为此现场维修一路开始了艰辛、漫长的国产化维保大修,继而国产化升级改造的探索。
关键词:燃气轮机;以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转;将燃料能量装变为动力的机械
设备在日常运转中存在问题
一、负荷低、叶片断、无奈进行额定功率调整锁定;
平台投产之后,由于整个平台的电力负荷700KW左右,此负荷情况下,ROSTUM的工况正处于压气机叶片共振区。投运三年后,两台ROSTUM透平相继在1995年7、8月分出现的压气机第二、三级叶片断裂的故障。此时由于一无所有,只能接受厂家提出的近乎苛刻的检修条件:
1)近乎天价的维修费用:256万美金;
2)漫长的6个月的维修周期:返厂更换叶片,重做动平衡。
3)唯一的检修方案:调整两台ROSTUM透平的额定功率到1662KW,进行了软硬件锁定。这样在负荷700KW左右不变的情况下,压气机叶片躲开了共振区。
二、定期维护、技术受限, 各类检修无法自主。
依照ROSTUM透平的维保手册要求,ROSTUM透平需要定期进行大修保养,两台主机分别在2002年和2006年进行大修,尤其是2006年两台主机进行的B类维护保养,出现了前所未有的困难,使得我们倍感煎熬:
1)备件不可控:依照合同约定,ROSTUM厂家负责提供主机大修的备件清单,但在我们现场专业主管与厂家核实备件清单过程中,每次厂家提供的清单都有差别,造成备件采购的准备工作一再推迟。
2)人员不可控:厂家工程师不相信我方施工人员的技术水平,所有工作独自实施,造成工期严重滞后,最终只对主机A机检修完毕,外方人员签证已到期,主机B机的大修被搁置下来。
3)费用不可控:由于ROSTUM透平大修备件准备过程中存在的问题(出于商业利益考虑),检修之后剩余了大量的富余备件,造成接近上百万元的库存积压。
提前預谋,做好技术储备
2006年新油田投产并入平台,平台电力系统的瓶颈逐步凸显,需要释放ROSTUM透平原有的额定功率,且由于ROSTUM透平A机2006年没有进行B类维修,状况变得越来越不稳定。ROSTUM透平A机的B类维护以及两台ROSTUM透平的解锁,,释放原有功率被提到日程。为了将来能够彻底甩开厂家的束缚, 2010年未雨绸缪,谋划了最后一次有外国人参加的ROSTUM透平检修工作。
1)配备精良的检修施工队伍,彻底掌握ROSTUM透平的拆解、保养、组装、调试技术。
2)全程跟踪,配合检修过程,为将来自主检修提供最切实际的检修教材。
3)深度研究技术资料--《装配间隙手册》,精心测量装配间隙数据。
4)聘请国内透平厂的专家同时依托北方机械加工制造的专业单位,对检修过程中破损部件现场测绘数据,及时加工配备。
由于前期充分的准备,现场在短短的20天,完成ROSTUM透平A机的检修目标,同时也积累的丰富的检修经验,全面掌握了检修技术,为将来的自主检修奠定的充实的技术基础。
彻底摆脱技术束缚
在进行ROSTUM透平升级改造和国产化大修过程中,我们现场坚持从简到难、从人员到备件,逐步展开稳步推进的原则,确保每一次国产化都能打到预期效果。
1)ROSTUM透平控制系统的升级改造。
随着ROSTUM透平的寿命不断延长,控制系统的问题逐渐暴露,在2010年11月份主机大修之后,就已经开始筹划对两台透平的控制系统进行升级改造,与国内透平控制系统升级改造的专业厂家深圳某公司进行多次的技术交流沟通,意图打破ROSTUM厂家对控制系统的软件和硬件封锁,完全摆脱对ROSTUM厂家的依赖。经过4个月的前期物料、资料的准备,2011年11月开始实施控制系统升级,厂家和现场维修人员从零开始、从每一份接线图开始,分析优化ROSTUM透平的启动、点火、加速、加载、停机等各个过程中的逻辑关系,在没有ROSTUM厂家指导的情况下独立自主的进行了开创性的工作,在40天的时间内完成了两台ROSTUM透平控制系统的软硬件升级工作,同时进一步完善ROSTUM透平的火气保护系统,新增了ROSTUM透平故障智能诊断分析功能,这一成果大大增强了我们将ROSTUM透平大修国产化的信心。
2)2012年3分月,ROSTUM透平B机在一次负荷徒增的工况调节过程中停机。再次启动后,出现了在1300KW的工况下转子高振动报警,经过频谱分析,确认为转子动不平衡导致,再一次需要解体维修。这一次我们直接依托内部维修单位,返回自己的大修车间,自主展开了ROSTUM的大修工作,有2006年积累的拆卸、保养、组装、调试的经验,有图文并茂的详实的教材、精心测量的核心的装配数据、有国内专业备件制造单位的支撑,最终在40天的时间内完全依托自有力量将ROSTUM透平高震动故障检修完毕,恢复了ROSTUM透平带载2400KW稳定运行的能力。最重要的是在检修过程中,依托国内透平专业制造厂家,对透平的关键部件进行精确的测绘,为完全打破ROSTUM透平厂家备件束缚,奠定了最坚实的基础,事实证明我们主导的2006年那次ROSTUM 透平大修的技术储备发挥了决定性作用,而这一次又为摆脱ROSTUM透平检修过程中的备件束缚,做好了最充分的准备工作。
3)随着ROSTUM透平大修周期到来,我们现场做足了准备工作,有针对性的进行了备件国产化准备,并且对ROSTUM透平展开了一次最彻底的国产化维修,完全、彻底、干净、全部的摆脱厂家的技术垄断和备件垄断,通过上述的作业实践也前期为大量装备国外设备的海洋石油的装备维修工作提供最好的范例。