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[摘 要]在气田开发,天然气工艺处理过程中,总会产生一些压力低的气体,使无法进入生产系统,只有进入放空系统进行放空燃烧,造成环境污染和资源浪费。现场多采用增压设备如分体式天然气压缩机,对这部分低压气体进行增压回收,再进入天然气净化装置脱水脱烃、回收凝液,达到管输条件直接外输。目前采气一厂玛河天然气处理站安装有分体式天然气压缩机3台,主要担负工艺装置处理的富气回收任务,该压缩机为二级压缩,单作用、水冷、有基础活塞式压缩机,转速在980r/min,由160KW电机驱动曲轴作运动。进气压力在0.6MPa,二级排气压力在3.6MPa,排气温度110℃,该机组2007年投产使用至今压缩机管线振动问题突出,造成二级排气汇管焊缝振裂频繁,每次修复和加工新的管线,但一直没有找到很好的处理方法,严重影响了机组安全平稳运行。针对此问题,通过现场利用BH550综合巡检分析仪设备对压缩机进行测量分析振动的原因,找出问题根源并制定出解决措施。
[关键词]压缩机 震动 措施
中图分类号:TH457 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)01-0038-01
1 振动原因分析
1.1 维护保养的影响
压缩机的保养未能严格地按“十字作业法”维护保养操作,使机组部分运动部件长时间超保运作。
1.2 管线固定支撑的影响
基础的牢固程度、管路的连接方式和支撑搭配位置不合适,是机组产生振动的因素,由于压缩机的工艺结构安装紧凑,机组底架安装在水泥基础上,空间对管线加装支撑有难度。
1.3 二级排气汇管设计的影响
通过现场观察二级排气汇管φ89 管与异径管φ38 连接焊缝处出现的裂纹分析,发现该位置受到很大的横向推力(图1)。汇管(缓冲罐)与二级压缩气缸连接的变径管线较长(图2),使管道内压力不均匀度降低效果较差,缺少缓冲余地,往复式压缩机在压缩过程中,压缩后的高压气体间断式进入排气管汇,排气管汇容积过小,造成压缩后的天然气直接冲击管汇,造成了管汇间断式受力,增加了压缩机的震动。
经过分析和现场调查,认为压缩机振动问题主要是气流脉动引發相连的管线部件共振,破坏应力主要集中在二级排气汇管处,因而造成断裂。为解决此问题要从完善二级排气出口汇管整改装置和防振技术入手,进行工艺流程的改造来解决天然气压缩机振动。
按照《压力管道技术》中汇管(缓冲罐)安装注意事项的要求,对三台压缩机的二级排气汇管重新设计、制造、安装,重点是要扩大现有的二级排气汇管(缓冲罐)的容积,缩短汇管(缓冲罐)与气缸的连接管线的长度,增加二级排气汇管长度,改变排气出口气流方向,消除焊缝应力集中,减小振动。(图3,4)
根据现场工艺结构的紧凑性和不可改变原有管线支撑位置,通过测量加工制作出二级排气汇管,扩大了汇管长度1935mm和管径280mm,根据计算公式(V=3.14R2L)得出二级排气汇管的容积为0.081m3、大于缓冲罐的缓冲容积不应小于0.028m3。汇管原重27Kg,加工后汇管重54Kg,为方便安装汇管与气缸的连接,由原来的丝扣连接方式改为可调式法兰连接。
2 结论
经过压缩机实验运行正常,并现场多次用BH550综合巡检分析诊断仪,对压缩机管线进行振动测试分析,得出结论,未实施技改前测得的振动值,水平29.111m/s2 垂直32.547m/s2 轴向39.444m/s2。实施技改后的振动值水平13.757m/s2垂直19.547m/s2轴向9.504m/s2通过现场实施的措施和振动测试录取的数据对比,前后振动值下降很大,低于分体式天然气压缩机所规定的振动值28m/s2 以下。消除了压缩机管线由于振动大造成的频繁泄露,使被动的事后处置,转变为事前消除隐患,为企业消除隐患,安全生产管理,树立了创新思维的意识。有效解决了玛河气田压缩机因振动大造成故障率高的问题,降低了操作员工的劳动强度;为今后所有压缩机的故障处理提供了宝贵的技术经验。
参考文献
[1] 龚善初.气体管道振动分析及消振措施[J].煤炭技术,2004,Vol.23(9).
[2] 樊长博,等.往复式压缩机气体管道振动分析及消振方法[J].科学技术 与工程,2007,7(4).
[关键词]压缩机 震动 措施
中图分类号:TH457 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)01-0038-01
1 振动原因分析
1.1 维护保养的影响
压缩机的保养未能严格地按“十字作业法”维护保养操作,使机组部分运动部件长时间超保运作。
1.2 管线固定支撑的影响
基础的牢固程度、管路的连接方式和支撑搭配位置不合适,是机组产生振动的因素,由于压缩机的工艺结构安装紧凑,机组底架安装在水泥基础上,空间对管线加装支撑有难度。
1.3 二级排气汇管设计的影响
通过现场观察二级排气汇管φ89 管与异径管φ38 连接焊缝处出现的裂纹分析,发现该位置受到很大的横向推力(图1)。汇管(缓冲罐)与二级压缩气缸连接的变径管线较长(图2),使管道内压力不均匀度降低效果较差,缺少缓冲余地,往复式压缩机在压缩过程中,压缩后的高压气体间断式进入排气管汇,排气管汇容积过小,造成压缩后的天然气直接冲击管汇,造成了管汇间断式受力,增加了压缩机的震动。
经过分析和现场调查,认为压缩机振动问题主要是气流脉动引發相连的管线部件共振,破坏应力主要集中在二级排气汇管处,因而造成断裂。为解决此问题要从完善二级排气出口汇管整改装置和防振技术入手,进行工艺流程的改造来解决天然气压缩机振动。
按照《压力管道技术》中汇管(缓冲罐)安装注意事项的要求,对三台压缩机的二级排气汇管重新设计、制造、安装,重点是要扩大现有的二级排气汇管(缓冲罐)的容积,缩短汇管(缓冲罐)与气缸的连接管线的长度,增加二级排气汇管长度,改变排气出口气流方向,消除焊缝应力集中,减小振动。(图3,4)
根据现场工艺结构的紧凑性和不可改变原有管线支撑位置,通过测量加工制作出二级排气汇管,扩大了汇管长度1935mm和管径280mm,根据计算公式(V=3.14R2L)得出二级排气汇管的容积为0.081m3、大于缓冲罐的缓冲容积不应小于0.028m3。汇管原重27Kg,加工后汇管重54Kg,为方便安装汇管与气缸的连接,由原来的丝扣连接方式改为可调式法兰连接。
2 结论
经过压缩机实验运行正常,并现场多次用BH550综合巡检分析诊断仪,对压缩机管线进行振动测试分析,得出结论,未实施技改前测得的振动值,水平29.111m/s2 垂直32.547m/s2 轴向39.444m/s2。实施技改后的振动值水平13.757m/s2垂直19.547m/s2轴向9.504m/s2通过现场实施的措施和振动测试录取的数据对比,前后振动值下降很大,低于分体式天然气压缩机所规定的振动值28m/s2 以下。消除了压缩机管线由于振动大造成的频繁泄露,使被动的事后处置,转变为事前消除隐患,为企业消除隐患,安全生产管理,树立了创新思维的意识。有效解决了玛河气田压缩机因振动大造成故障率高的问题,降低了操作员工的劳动强度;为今后所有压缩机的故障处理提供了宝贵的技术经验。
参考文献
[1] 龚善初.气体管道振动分析及消振措施[J].煤炭技术,2004,Vol.23(9).
[2] 樊长博,等.往复式压缩机气体管道振动分析及消振方法[J].科学技术 与工程,2007,7(4).