天然气压缩机气缸润滑系统优化改造.pdf

第 4 5 卷第 1 期 2 0 1 6年 1月 石油化工设备 P ETRO CHEMI CAL EQUI PME NT Vo1 ． 45 NO ．1 J a n ． 2 0 1 6 文章编号 1 0 0 0 7 4 6 6 2 O 1 6 O 1 0 0 9 1 0 4 天 然气 压缩机气缸润滑 系统优化 改造 王兆宝 ，段金 刚 ，马永凯 中海石油 中国 有 限公 司 湛江分公 司 ，广东 湛江5 2 4 0 0 0 摘 要 涠洲 1 2 8 w／ 6 1 2油 田天 然 气压缩机 在 运转过 程 中发 生 多起 因 气缸 润滑 系统 故 障 导致 机 组 关停的事故， 不仅直接影响到天然气的下游用户透平发 电机 的运行 ， 而且给油田生产带来 了一定的 危 害。对 压 缩机 气缸 滑油 系统 故 障原 因进行 了研 究 分析 ， 提 出 了相应 的改 造措 施 。改造 后 的 压 缩 机整体运行性能得到 了明显改善 ， 故障频率降低 ， 保障了设备平稳运行。 关 键 词 压缩机；天然气；润滑系统；关停故障； 优化改造 中图分类号TQo s o ． 7 ；TE 9 6 9 文献标志码 B d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 0 7 4 6 6 ． 2 0 1 6 ． 0 1 ． 0 1 9 Op t i mi z a t i o n a n d M o di f i c a t i o n f o r Cy l i nd e r Lu b r i c a t i o n S y s t e m o f Na t u r a l Ga s Co mp r e s s o r W ANG Zh a o - ba o，DUAN Ji n g a ng，M A Yo ng - ka i CNOOC Ch i n a L i mi t e d Z h a n j i a n g Br a n c h，Z h a n j i a n g 5 2 4 0 0 0 ，Ch i n a Ab s t r a c t Th e f a i l u r e o f c y l i n d e r l u b r i c a t i o n s y s t e m ma d e t h e n a t u r a l g a s c o mp r e s s o r s h u t d o wn f o r s e v e r a l t i me s i n We i z h o u 1 2 8 w ／ 6 1 2 o i l f i e l d ．I t n o t o n l y d i r e c t l y a f f e c t e d t h e n a t u r a l g a s d o wn s t r e a m u s e r s -- t h e o p e r a t i o n o f t h e t u r b i n e g e n e r a t i o n a n d h a v e d i r e c t l y e f f e c t o n t h e p r o d u c t o f o i l f i e l d．The r e a s o ns f o r c ompr e s s o r c yl i n de r l u br i c a t i o n s y s t e m f a u l t c l o s ur e we r e a n a l y z e d， a n d c o r r e s p o n d i n g me a s u r e s wa s p u t f o r wa r d t o o ．Af t e r t r e a t me n t t h e o v e r a l l o p e r a t i o n o f t h e c o m p r e s s or ha s a n o bv i o us i mpr o v e m e nt ，mo r e s t a bl e o p e r a t i o n a nd t he l owe r f r e q ue nc y o f f a i l Ure． Ke y wo r d s c o mp r e s s o r ；n a t u r a l g a s ；l u b r i c a t i o n s y s t e m ；f a u l t a n a l y s i s ；o p t i mi z a t i o n a n d mo d i f i c a t i o n 涠洲 1 2 8 W／ 6 - 1 2油 田有 8台套 天然气 压缩 机 ， 其 类型 均 为 卧 式 活 塞 往 复 式 压 缩 机 。 自 2 0 1 3 一 O 6投产 至今 ， 设 备多次在运 行状态 下出现故 障停 机 。根据维修记录统计 ， 8台压缩机组 由于故 障导 致的停机次数约为 2 2次， 其 中气缸滑油系统故障触 发无油流开关动作引起的停机次数 l 1 次 ， 压力或温 度传感器数据漂移导致停 机次数 7次， 透平掉电及 海水冷却系统故障等外部因素导致停机 次数 4次 。 这些 突发性关停事故 的不断发生 ， 不仅需要操作人 员及时将处理流程导通至火炬燃烧系统进行放空处 理 ， 而且透平在没有所需压力天然气的情况下 ， 需要 紧急进行气转油切换 ， 由此直接影响到整个 天然气 处理系统甚至油 田的安全生产 。文中对此进行了简 单叙述 ， 并提 出了改造措施 。 1 压 缩机润滑油 系统简介 本 油 田每 台压缩 机机组 均有 两个 独立 的 润滑系 统 ， 即机体润滑系统 循环润滑 和气缸润滑系统 强 制润滑 ， 两个润滑系统均设置在机体后端盖 内， 主 油泵 和 气缸 注油 器通过 曲轴 带动 链轮 驱动 。 1 ． 1 机体润滑系统 主油泵送出的压力油依 次经过温控 阀、 油滤器 收稿 日期 2 0 1 5 0 8 0 2 作者简 介王兆 宝 1 9 8 4 一 ， 男 ， 吉林 敦化人 ， 工 程师 ， 学士 ， 从 事海上油气设备管理及维修工作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 1 期 王兆宝 ， 等 天然气压缩机气 缸润滑系统优 化改造 从 图 3 b可以看 出， 在注油泵外壳增加 了透明罩 子 ， 对溢流管线隔断并适当提高 ， 使得注油器油池内 处 于满 液位 的状 态 。 由此 ， 注 油 泵 油 池 及 注 油泵 传 动机构等几乎全部浸入润滑油中得到 了保护 ， 从根 本上消除了曲轴箱 内润滑油混合变质 、 注油泵锈蚀 卡死等问题 。改造后对注油泵进行 了连续观察 ， 其 运转状况 良好， 基本没有发生故障， 润滑油品质无明 显 改变 。 2 ． 3 并联油滤器改造 气缸润滑系统中的油滤器在故障关停中所引发 的机组关停频率较高， 其主要原因是使用过程 中油 箱里进入 了杂质及水分等 ， 使得油滤器易发生堵塞 所致 。当油滤器发生堵塞时 ， 无法提供给注油泵所 需 油 量从 而 引起压 缩 机 关 停 ， 且 原 先 油 滤 器 只 配 备 了 1台 ， 无法实施在线维修 ， 只能在操作人员切换机 组后才可进行清洗 或更换 ， 由此延长 了维修 时间。 如果备用机组无法立 即投用 ， 那 么机组将面临停机 的风 险 。 油滤 器改 造前 后结 构示 意 图见 图 4 。 从 图 4中可 以看 出 ， 改 造后并 联 了 1个 油滤器 ， 并且在油滤器前、 后各加 了 1 个球阀。当 1 个油滤 a 改造前 b改造后 图 4 油滤器改造前后管线示 图 器 出现 问题 时可 以切换 到 另 外 1个 油 滤 器 ， 不 仅可 保 障机 组继 续平 稳进 行 ， 而且 还 可 以对 堵 塞 的油 滤 器隔离后在线进行清洗更换作业 。 2 ． 4 新增大油箱统一加注润滑油方案 润 滑 系统 中 介 质 润 滑 油 的 品质 是 至 关 重 要 的， 如果在润滑油加注的过程中因为操作不当或方 法不合理而混入杂质、 水分等都可能使油滤器堵塞 油滤芯为纸质滤芯 。压缩机本身 的油箱体积较 小 ， 加 注周期 较短 ， 这将 为 整个气 缸 润滑 系统 的运行 埋下一定的隐患 。 新 增大 油箱 统一加 注 润滑油 方案 改造 示 意图见 图 5 。 图 5 天然气压缩机润滑 系统油箱改造 图 从图 5中可 以看 出， 通过新增大油箱统一加注 的 目的 。 润滑 油 改造 后 ， 大油箱 用 碳钢 管线 连接 ， 加 注 口与 固 定式气动泵直接相连 。采用对 8台压缩机组统一加 注润滑油的方法 ， 不仅能够降低作业人员的劳动强 度 仅通 过 开关 阀 门导 通 流 程 即可 实 现 加 油 ， 而且 有效地避免 了在补油过程中因其他因素导致润滑油 内掺杂水分和杂质的可能性 。由此 ， 实现了缩短加 油周期、 简化加油程序 、 降低工作风险 、 提升工作效 率以及优化工作环境 的改造 目标 ， 达到了降本增效 3 结 语 按文中所述措施改造后的压缩机润滑系统在使 用中取得 了良好的整体运行效果， 润滑油系统引起 故障关停所 占比例由 5 O 9 ， 6 降至 1 O ， 极大地提升了 压缩机机组运行的可靠性 ， 增加了设备的运行效益 ， 减少费用支出大约为 1 3万元／ a ， 其中节约人员维修 保 养 成 本 约 3 万 元 ／ a ， 减 少 备 件 材 料 费 用 约 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 9 4 石油化工设备 2 0 1 6年第 4 5卷 5 万元／ a ， 减少 因停机导致天然气放空约 2 ． 5 I T I 。 标 准状态 ／ a 、 凝析油 1 5 m。 ／ a ， 折合成本约 5万元／ a 。 此次天然气压缩机气缸润滑系统改造 提高 了 压缩机机组对 天然气 的 回收效率 ， 减少 了天然 气 的放空量 ， 践行 了公 司节 能 增效 、 环保 创新 的理 念 ， 其经验可为同行提供借鉴 。 参考文献 [ 1 ] 刘延文． 石油气 压缩机润 滑系统 常见故 障分析 [ J ] ． 压 缩机技术 ， 2 0 1 1 5 6 1 6 3 ． L I U Ya n ～ we n ．An a l y s i s o f Co mmo n Fa u l t i n Oi l a n d G a s C o mp r e s s o r I mb r i c a t i o n S y s t e m [ J ] ． C o mp r e s s o r Te c h n o l o g y， 2 0 1 1 5 6 1 6 3 ． [ 2 ] Ha n l o n P a u l C ． 压缩机手 册[ M] ． 北 京 中国石化 出版 社 ， 2 0 0 3 ． Ha n l o n P a u l C ．C o mp r e s s o r Ha n d b o o k[ M] ． B e i j i n g Ch i n a Pr e t r o c h e mi c a l P r e s s Co ．Lt d ． ， 2 0 0 3 ． E 3 ] 徐敬 国， 郭继 龙 ， 汤 红梅． 天然气压缩 机注 油润滑 改进 [ J ] ． 中国设备工程 ， 2 0 0 7 8 6 6 ． XU J i n g g u o ， GU0 J i l o n g， TANG Ho n g me i ．I mp r o v i n g L u b r i c a t i o n o f t h e Na t u r a l Ga s C o mp r e s s o r [ J ] ． Chi na Pl a nt En gi ne e r i ng， 2 007 8 6 6． [ 4 2 郁永章． 容积式 压缩机 技术手 册[ M] ． 北京 机械 工业 出版 社 ， 2 0 0 0 ． YU Yo ng z ha n g． Po s i t i v e d i s p l a c e me nt Comp r e s s or Te c h n i c a l Ha n d b o o k[ M ] ．B e i j i n g C h i n a Ma c h i n e Pr e s s ， 2 0 00． I s ] 刘宇飞． 往复式天然气 压缩机 润滑系统 常见故 障处理 [ J ] ． 石油化工设备 ， 2 0 1 3 ， 4 2 4 8 1 8 3 ． L I U Yu f e i ．Co mmo n F a u l t Tr e a t me n t f o r L u b e S y s t e rn o f R e c i p r o c a t i n g G a s C o mp r e s s o r [ J ] ．P e t r o c h e m i c a l Equi p m e nt ， 2 01 3， 42 4 81 83 ． [ 6 2 赵波． 压缩机频繁无油 流报警停 机分 析与处 理 [ J ] ． 石 油化工设备 ， 2 0 1 1 ， 4 0 S 1 9 1 - 9 3 ． ZHAO Bo．Shut d own Ana l ys i s a nd M e as ur e Ta ke n f o r F r e q u e n t No n o i l A l a r m[ J ] ．P e t r o c h e mi c a l E q u i p me nt ， 2 01 1， 40 S1 91 - 9 3． [ 7 2 杨春社 ， 刘小洲． 往复压缩机注油系统不正常的故障分 析与处理l- J ] ． 压缩机技术 ， 2 0 0 9 4 4 4 4 5 ． YANG Ch un s h e， LI U Xi a o z ho u． Abn or ma l Fa i l ur e An a l y s i s a n d M e a s u r e Ta k e n f o r Lu b r i c a t i o n S y s t e m o f Ga s C o mp r e s s o r[ J ] ．C o mp r e s s o r T e c h n o l o g y ，2 0 0 9 4 4 4 4 5 ． [ 8 ] 安定 纲． 往复式压缩 机技术 问答 [ M] ． 北 京 中 国石 化 出版 社 ， 2 0 0 5 ． AN Di n g - g a n g ．Te c h n i c a l Qu e s t i o n a n d An s we r o f Re c i p r o c a t o t i on Comp r e s s or Ope r a t i on Re p a i r Gui de [ M ] ．B e i j i n g C h i n a P e t r o c h e mi c a l P r e s s C o ．L t d ． ， 20 05 ． [ 9 ] 吕红旗． 压缩机设计 生产新工 艺新技术 与安装 调试及 质量检测标准规范使用手册E M] ． 北京 北 方工业 出版 社 ， 2 0 0 6 ． LU H o n g q i ． Ne w Te c h n o l o g y t h e I n s t a l l a t i o n a n d Co mmi s s i o n i n g a n d Qu a l i t y Te s t i n g S t a n d a r d s Ma n u a l f o r C o mp r e s s o r D e s i g n a n d P r o d u c t i o n [ M] ． B e i j i n g The Nor t he r n I nd us t r i a l Pr e s s， 2 0 06 ． [ 1 O ]朱林 ， 王干 ， 王子辉． 高压润滑 系统无 油流故 障常见 原 因及处理r J ] ． 压缩 机技术 ， 2 O 1 4 5 5 5 5 8 ． ZHU Li n， W ANG Ga n， W ANG Zi h ui ．The Commo n C a u s e a n d Tr e a t me n t o f Fr e e Fl o w F a i l u r e i n Hi g h P r e s s u r e L u b r i c a t i o n S y s t e m[ J 2 ． C o mp r e s s o r T e c h n o l o g y ，2 0 1 4 5 5 5 - 5 8 ． [ 1 1 ]张玉龙 ， 郄 志飞． DP C 一 2 8 0 4型往 复式 天然气 压缩机 在 长庆气 田中的应 用及 常见 故 障分析 [ J ] ． 压缩机 技 术， 2 O 1 2 1 6 2 - 6 4 ． ZHANG Yu l o n g， QI E Z h i f e i ． Ap p l i c a t i o n o f DPC一 2 80 4 Ty pe Re c i pr o c a t i ng Na t ur a l Ga s Co mpr e s s o r i n C h a n g q i n g Ga s Fi e l d a n d An a l y s i s o f C o mmo n F a u l t s F J ] ． C o mp r e s s o r Te c h n o l o g y ， 2 0 1 2 1 6 2 6 4 ． [ 1 2 ]李彩霞 ， 杨建 刚， 朱瑞． 大型 往复式压 缩机 组故 障分析 及预 防措施[ J ] ． 压缩机技术 ， 2 0 1 2 1 5 4 5 7 ． L I Cl i x i a ， YANG J i a n - g a n g， Z HU Ru i ． An a l y s i s o f t he Fa i l ur e i n La r ge s c a l e Re c i pr oc a t i n g Co mpr e s s o r s a n d P r e v e n t i o n s[ J ] ．C o mp r e s s o r T e c h n o l o g y ， 2 0 1 2 1 5 4 5 7 ． [ 1 3 ]刘锡麟． 进 口对称平衡式 C NG压缩机 的润滑 系统 一 E J ] ． 压缩机技术 ， 2 0 0 1 3 2 4 2 7 ． LI U Xi l i n ． Lu b r i c a t i n g S y s t e m o f S y mme r t i c a l B a l a n c e C NG C o mp r e s s o r 1 [ J ] ． C o mp r e s s o r Te c h n o l o g y， 2 0 0 1 3 2 4 2 7 ． [ 1 4 ]刘锡麟． 进 口对称平衡式 C NG压缩 机的润滑 系统 二 [ J ] ． 压缩机技术 ， 2 0 0 1 4 1 5 1 8 ． LI U Xi l i n． Lu br i c a t i n g Sy s t e m o f Sy mme r t i c a l Ba l a n c e C NG C o mp r e s s o r 2 [ J ] ． C o mp r e s s o r Te c h n o l o gY， 2 00 1 4 1 5 - 1 8． [ 1 5 ]武 文斌． 大型高压往复 式压缩机 在石化 领域 的应用 发 展研究 [ J ] ． 机械设计与制造 ， 2 0 1 1 9 2 6 1 ～ 2 6 3 ． W U W e n- b i n． Ap pl i c a t i o n a n d De ve l o pme n t St ud i e s f or I a r g e H i g h pr e s s u r e Re c i p r o c a t i ng Co mpr e s s o r i n t h e F i e l d o f P e t r o c h e mi c a l I n d u s t r y [ J ] ．Ma c h i n e r y D e s i g n a n d M a n u f a c t u r e ， 2 0 1 1 9 2 6 1 - 2 6 3 ． [ 1 6 ]赵 明， 解海龙 ， 夏晨 ， 等． 压缩机运行 状况分析与改进措 施 F J ] ． 石油化工应用 ， 2 0 0 9 6 8 6 8 9 ． ZHAO M i n g，XI E Ha i l o n g，XI A Che n，e t a 1 ． I m p r o v e me n t s a n d An a l y s i s o f C o mp r e s s o r F a u l t [ J ] ． Pe t r oc he mi c a l I n du s t r y Ap pl i c at i o n， 20 09 6 86 8 9． 许 编 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m