港沧天然气压缩机6RDSB-1的技术改造.pdf

第 2 0卷第 2期 2 0 1 0年 6月 江汉石油科技 J - I A NG HA N P E T RO L E UM S C I EN CE AND T E C HN OL OGY V0 1 ． 2 0 No ． 2 J u n ． 2 0 1 0 港沧天然气压缩机 6 R D S B 一 1的技术改造 蒋志杰 江汉石油管理局第三机械厂 摘 要 由于用户现场工况参数发生了变化， 结合机组在运行过程中暴露出的问题， 对 6 R D S Be j ． ．z - -E气系统、 冷却水 系统、 油池加 热器及 气缸润滑 系统和 电器控制 系统提 出改造和 设计改进措施。 关键词压缩机故障改造 港沧天然气压缩 机 6 R D S B一 1 ／ 1 S B 4 5 6 0 6 J E Z 是我厂首次将 6 R D S投于现场使用的机型 ， 该机是 在不断消化吸收引进技术、 积累了丰富经验的基础 上开发出的全新产品． 港沧机的试制成功 ， 标志着我 厂向研发大功率、 大排量、 高压力压缩机又向前迈进 了一大步。 表 1 设计参数变化表 表 2设计 要求变化表 原方案设计要求 改造方案设计要求 该工程总输气量为 3 O O x l O N m 3 ／ d ， 电 机驱动。单台机组排量 1 5 0 x 1 0 N m ／ d ， 2台 机组并联运行， 最终排气温度≤5 0 C 环境 温度不超过 3 4 E时 。 根据工况条件变化， 将原来单台机组排 量 1 5 0 x 1 0 N m ／ d改为 3 0 0 x 1 0 N m ／ d ， 单机 组运行， 最终排气温度≤5 0 C 环境温度不 超过 3 4 ％时 。增加循环水压力检测和压缩 港沧机是我厂 2 0 0 4年为大港油 田输气厂生产 的二台用于压缩陕京线来气的压缩机， 投产运行一 年多来， 机组整体运行一般， 没有出现大的问题， 但 也出现了一些小问题 ， 反映出我们在设计制造上存 在的一些不足之处。这次改造是因为现场工况发生 了变化， 应用户的要求对二 台机组进行有偿现场改 造。接到改造任务书后 ， 我们对变化后 的工况进行 了多次反复计算 ， 确定了最终的改造方案 ， 明确这次 改制的目的 除了满足现场工况变化要求外 ， 还针对 以前在使用过程中出现的问题进行改造。 1 改造前后参数变化 改造后 机组 型号 6 R D S B一1 ／ 1 S B 4 5 6 0 6 J F f 一 Z 对称平衡型往复活塞式压缩机， 进 口防爆 电动机驱 动， 六缸一级压缩。工艺气经进气洗涤罐分离滤清 后一级压缩 ， 再经冷却器冷却 ， 温度不大于 5 0 ℃的 干净天然气从橇边排气 口排 出， 以供使用。见表 1 、 表 2 。 作者简介蒋志杰 ， 1 9 8 8 年 7月毕业于重庆石油学校 矿场机械专业， 现在江汉石油管理局第三机械厂技术中心压 缩机研究所从事 R D S压缩机配套设计工作。 第2期 蒋志杰 港沧天然气压缩机 6 R D S B 一 1的技术改造 4 9 2 改造方案简介 由于压缩机进气压力及排量变化均较大 ， 本着 从用户利益出发 ， 节约的原则 ， 我们在现有机型的基 础上进行改制以适应变化后 的新工况 。 根据现有工况条件及计算分析 ， 现将该机组方 案简介如下 1 压缩机主机可以不作改动， 但更换全部气 阀， 以适应新 的工况要求 ， 保证气 阀使用寿命 。 2 驱动主电机 1 S B 4 5 6 0 6 J E z 为德 国进 口， 不作改动。 3 原空冷器不作大的改动， 空冷器冷却一部 分工艺气， 另一部分工艺气通过旁通与冷却工艺气 混合后排出。同时新增一个空冷器 ， 两 台机组共用 ， 单独冷却运行机组的压缩机辅助水。 4 工艺气管系设备需作全 面改造 ， 以适应新 的工况要求 。 5 控制 系统需增加工艺气 混合后 温度监测 ， 同时增加对新增空冷器 的控制。 3 各大系统的改造介绍 3 ． 1 工艺气 系统是本次压缩机改造的重点， 包括如 下的改造和改进 1 没有改造前 ， 二 台机组同时开启时， 在支管 及汇管上振动较大并能听到气流啸叫声 ， 通过分析 ， 我们发现压缩机进出支管与汇管一样 大小 ， 分别为 q 3 2 5和q 2 7 3 m m， 气流速度均超过 2 0 m ／ s ， 远高于设 计 的相关标准 ， 造成机组进排气管线及管线上 的附 件振动过大， 如机组进气管线上的安全阀节管与主 管焊接处出现裂纹， 见图 1 、 图 2 。 通过对管材的化验和焊接工艺的分析， 我们肯 定 了管线出现裂纹是管线上 的安全阀振动过大造成 的。另外， 附撬上的 自动控制阀上的定位器主轴常 被振断， 更换过二次， 也不能从根本上解决问题。这 次改造对机组的气流脉动和机械振动过大问题必须 彻底解决。 2 为满足现场使用要求及针对以前出过的问 题 ， 我们作了以下主要改造 ①进气管线由 1 2 ” 改为 1 4 ” 排气管线 由 1 0 ” 改为 1 2 ” 进排气汇管分别改为 1 6 ” 和 1 4 ” ②进排气缓冲罐的气流峰值按 3 ％计算各罐容 积 ， 各罐容积增加了 9 ％以上 ， 其中进气洗涤罐直径 由 D N1 3 0 0改为 D N 1 5 0 0； ③为降低进 口安全 阀的高度 ， 将安全 阀装在进 口主管线上， 并在主管线上加水泥墩子。进口及旁 通 自动控制阀由附撬上移至撬外 ， 并在 阀二端加 固 定支撑 ； ④更换气缸上的所有进排气 阀， 保证气 阀与变 化后的工况相匹配 ； ⑤进压提高了 ， 压 比降低了， 气体排温降低 ， 排 气量增加一倍 ， 在空冷器不变 的情况下 ， 为减小气流 图 1 压缩机入 口安全 阀 5 0 江汉石油科技 第 2 0卷 邵充水菇I f t 加 营 图2 入口安全阀上的管线被振裂 i 油 皂 二 妯缸 5 _}二 群 图 3 压 缩机冷却水改造后流程 图 阻力， 我们在空冷器进排管上加一根 1 2 ” 旁通管线； ⑥在机组排气缓冲罐的出口 加装不锈钢节流孔 板。 3 ． 2 冷却水系统的改造 进压由 1 ． 7 MP a提高到 3 ． O M P a后 ， 压 比只有 1 ． 3 3 ， 排温最高只有 5 9 C， 除夏天外 ， 压缩后的气体 不经后冷均能满足排温不大于5 0 ℃的要求， 也就是 说在大多数情况下， 空冷器的气管束是不需工作的。 由于空冷器的气管束和压缩机气缸的水管束在同一 管箱内， 压缩机的气缸和油冷器冷却的水管束是必 须冷的， 为了不影响压缩机正常工作 ， 同时又达到节 能降耗的目的， 二台机组我们增加一台5 ． 5 k W压缩 『 ▲ 砭 管 r_ 一 第 2期 蒋志杰 港沧天然气压缩机 6 R D S B 一 1的技术改造 5 1 图 4 润滑油外循环加热器 机水冷却风机 ， 为二机组单独作用 ， 见图 3 。 改造后机组的节能效果是很明显的 在排气温 度小于5 O ℃的大多数情况下 ， 只开新增加的一台风 机即可 此风机只有 5 ． 5 k W ； 在排气温度 5 0～ 5 9 ℃ 的情况下， 根据检测到混合后的气体温度 ， 来控制主 空冷却器 的二台风机 单 台风机功率为 1 7 ． 5 k W 是 同时开启或一开一闭。 3 ． 3 油池加热器及气缸润滑系统的改造 对 2 R D S 、 4 R D S的压缩机主机油池我们采用的 进 口的2 ． 5 k W 浸入式加热器 ， 由于机体油池容量较 小 4 R D S 只有2 2 7 L ， 即使在寒冷的北方， 冬天使用 时油温也可以达到 1 5 ℃。6 R D S 压缩机我们是首次 使用， 由于设计经验不足， 我们采用的也是浸入式加 热器。从现场使用情况看 ， 油温加热效果并不 明显 ， 冬天在厂房内， 油温最高只能加热到 5 1 2 左右 ， 机组 无法正常启机。针对用户反映 的问题 ， 我们分析后 觉得 6 R D S油池用浸入式加热器不合适 ， 因为 6 R D S 油池较大 ， 容积有 3 7 8 L ， 浸入式加热器只能局部加 热， 冬天机油粘度较大， 流动性差， 传热慢。我们决 定改成6 k W、 4 0 L ／ ra i n的强制式外循环油加热器， 见 图4 。 改为强制式外循环加热器后 ， 加热效果 明显 ， 油 池温度可以达到 2 8 ， 而且也不会造成局部油温过 度热的现象。 改造的 目的是为了保证每个润滑点在不工作的 情况下机组都能报警停机， 使机组的保护更完善。 3 ． 4 电器控制系统的改造 1 二 台机组实现联锁 ， 只能一 台机组工作 ； 新 增空冷器与老空冷器实现联锁 ， 保证只有一台空冷 器工作。 2 增加冷却后天然气温度的监控， 以决定进 空冷器前的旁通阀开度的大小和主空冷器风机是否 一 开一闭或同时开启 。 3 增加冷却液压力和温度的监控 。 4 增 加一套压 缩机润滑 油加 热器和油泵线 路。 4 结束语 改造后机组进行了7 2 小时满负荷连续运行， 机 组不仅能满足变化后的工况 ， 而且运转平稳 ， 特别是 管线的振动比以前大大减小。从 2 0 0 8年 4月开机 以来 ， 二台机组轮流运行 ， 机组运行正常 ， 再没出现 管线振动大 、 加热器油温上不来等现象 。 参考文献 1 郁永章． 容积式压缩机技术手册[ M] ． 北京 机械工业出 版社， 2 O O O ． 编辑李智勇