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天然气长输管道压缩机故障原因分析及对策(一)

来源:      2023-7-28 9:41:17      点击:

压缩机是我国天然气管道行业开采中最重要的设备。一般情况下,天然气管道对压缩机的要求都比较高,要求压缩机无论是技术、材料还是密封程度,都要有较高的水平,尤其是压缩机日常维护要根据气体进行故障判断。随着我国天然气管道行业的快速发展,压缩机凭借着自身便捷、高效的优势受到了很多天然气管道企业的青睐,越来越多的天然气管道企业都大量使用压缩机,这对于我国天然气管道工艺有着极好的推进作用。但是,由于压缩机的技术要求比较高,因此,在实际施工中,很多天然气管道企业对于压缩机的技术研究不够深入,存在很多问题。


1、压缩机的相关概述

近几年,装备技术得到了很好的发展,特别是离心式的压缩机,因为它有非常好的可靠性,而且占地面积相对较小。在一些天然气管道,煤化工以及治金等各个行业之中得到了很好的应用。

离心式的压缩机结构,主要可以分为单轴式和多轴式两种类型。在最初的时候,单轴式压缩机般会利用多级的议论来将一根轴进行串联。但是他的实际工作效率相对较低,随着技术的不断发展,对相关结构设计作出了改进,。单轴式的离心压缩机,在高压比的环境之中也能够很好的运行。比如说一些冷却剂它分布在机壳的两次,而且和机壳完全成为一体这样,不同的气体再经过压宿机之后,能够快速进入冷却器,能够将整个机组的实际运行效率得到提高。然而多轴式的离心压缩机分为两种类型,分别是H型和M型。H型的多轴式离心压缩机它的结构和字母H很像。主要是大齿轮带动两个小齿轮,而且,两个小齿轮,都安装着叶轮,不同的叶轮之间,他们会用管线和冷却剂进行串联,主要的目的是将其进行等温压缩。然而M型的多轴式离心压缩机有很多的叶轮。它主要是由大齿轮,带动着很多小齿轮轴,这样小的轮轴能够得到不同的转速,而且随着气体的不断压缩整个压力,不断增强这样,整个出门压力就会得到升高。


2、天然气长输管道压缩机故障原因分析及对策


2.1、防喘振控制方法

2.1.1、固定极限流量法

该方法适用于压缩机转速恒定不变的工况,基本原理是设定一个极限值作为压缩机入口流量当入口流量小于该值时,防喘振阀门打开,补充入口流量与管网之间的压力差,避免喘振。该方法的极限值通常取最高转速下的喘振流量,单当压缩机在低速条件下运行时,会导致控制系统裕度过大,防喘振阀频繁开启。为了安全,通常会在极限值外留有5%到10%的安全裕度作为防喘振控制线该线垂直于横坐标,该线右侧为压缩机工作区间。

2.1.2、可变极限流量法

当压缩机转速发生改变时,不同转速下对应的极限流量值也不同,将不同转速下的极限流量值相连,构成喘振线,防喘振控制线与喘振线平行,仍然留有5%到10%的安全裕度,该方法增大了压缩机的工作区间。

2.1.3、恒压逼近控制法

以上两种方法均为被动控制法,当压缩机气质组分发生改变时,压缩机性能曲线也将发生改变,被动控制法无法进行精准调控并预防喘振发生,在此提出恒压逼近控制法,进一步扩大压缩机工作区间。


2.2、透平离心压缩机故障诊断分析

2.2.1、压缩机支撑轴的温度水平偏高

支撑轴的温度高于正常水平时,导致这一情况发生的原因有很多,需要进行逐一排查。检查轴瓦的间隙情况,间隙小于正常值时会提高温度,这时需要将间隙调整到正常状态。检查瓦块表面的巴氏合金材质状态是否存在损坏问题,如果损坏需要重新浇筑处理。检查轴瓦结构设计运行负荷状态是否合理、正常,若是不良,需要对状态是否合理、正常,若是不良,需要对轴瓦设计结构进行改良,提高结构的承载能力。在实际压缩机运行的期间振动会持续对轴瓦进行消耗,轴瓦的损耗速率就会比较快,针对这一点需要对震动问题进行有效的解决,让轴系运行能够保持良好的稳定状态。

还有若是压缩机支撑轴所使用的润滑油当中有多余的水分或者杂质存在,那么支撑轴的摩擦结构之间的摩擦效果就会受到不良的影响,因而在使用润滑油期间需要对产品质量进行定期检验,如果质量不良时要更换其他质量好的润滑油,并将产生不良损坏的轴瓦拆卸下来进行检查,对轴承箱和轴瓦等结构进行清洁处理。如果支撑轴结构当中温度超标的部位是在进油装置区域,就需要将冷却水的开口加大。而如果是进油口的压力低于正常值,导致进油量比较少的情况下,就需要提高进油的压力值,并检查和清理轴承座的进油通道,可以对轴瓦进油的孔径值进行增大处理,还可以刮瓦块进油侧油楔,让油楔的深度和宽度能够得以提升,这样瓦块进油量就能够有效的增多。

2.2.2、压缩机推力轴承运行温度过大

推力轴承运行的温度超出标准值时,要对进油的压力值和进油量水平进行检查,如果都没有保持正常的状态,就要对进油的压力进行合理的调整,还要对轴承座的进油通道进行清洁处理,也可以通过增加轴瓦仅有孔径大小进行扩增处理,或者刮瓦块进油侧油楔,让进油量更加充足。如果进油区域的温度比较高,那么要增加冷却水的进入量,保证润滑油应用产品符合质量标准。要重点对推力轴承安装情况进行检查,安装方式存在错误或者推力盘安装程度不到位的情况下,就会导致温度剧增,要将推力轴拆卸下来,检查水准快之间运行的状态是否存在卡滞的情况,卡滞会抑制瓦块摆动效果,通过调节水准快让瓦块的摆动保持良好的灵活性,同时对推力盘的安装情况进行检查和调整。

检查推力轴结构的轴向力情况,如果偏大,要对装置的工艺参数进行合理的调整,让轴向力降低下去,要对轴向力设计偏差进行核实计算,根据核算结果的实际情况,可以扩大平衡盘,或者可以将平衡盘的密封结构替换成新的。对支撑轴的密封结构运行状态进行检查,将密封结构进行解体,如果存在失磨损和失效的情况,要结合实际情况将间隙超差进行更换,对于损坏的密封结构直接更换新的。重点检查上下相邻的隔板中间分面区域的密封胶结构,如果密封的效果无法达到理想要求,更换新的。另外,检查平衡管运行顺畅情况,如果存在堵塞的情况,平衡盘运行期间负压腔当中的压力无法快速有效的排除,平衡盘运行的功能效果就会受损,要对堵塞问题进行及时的解决。