首站收到液態物質與南山天然氣壓縮機的關系

葉曉軍，楊照鋒

中海石油崖城作業公司，廣東深圳 518054

0 引言

2010年12月首站（南山終端下游用戶）反映，其分離器每天連續收到約300mL的液態物質。對此，南山終端迅速做出反應，停車檢修二級壓縮機，調整壓縮機潤滑油系統參數。通過正確的分析和故障處理，徹底解決問題。

1 南山活塞式壓縮機的工作參數及其特點

壓縮機是把氣體預先加壓到所需的壓力的設備，在石油化工生產中，為了輸送原料氣，常用壓縮機增加。南山終端共使用了兩級天然氣壓縮機。一級是將凝析油閃蒸罐的來氣經過升壓給二級供氣，二級壓縮機再升壓，匯入銷售氣。兩臺壓縮機的都為ARIEL 公司的JGR/2型壓縮機。

1.1 工作參數

結構類型：JGR/2；活塞缸數目：2；功率（kW）：321；沖程（mm）：108；轉速（轉 /分）：1200；活塞速度（m/s）4.32；扭矩（N）：142343。

1.2 工作特點

南山活塞式壓縮機由電機帶動，當電機軸通過聯軸器帶動曲軸箱內曲軸旋轉時，由十字頭、連桿的傳動，活塞做往復運動，由氣缸內壁、氣缸蓋和活塞頂面所構成的工作容積則會發生周期性變化。

活塞式壓縮機的活塞從氣缸蓋處開始運動時，氣缸內的工作容積逐漸增大，這時氣體即沿著進氣管，推開進氣閥而進入缸。直到工作容積變到最大時為止，進氣閥關閉?；钊綁嚎s機的活塞反向運動時，氣缸內工作容積縮小，氣體壓力升高，當氣缸內壓力達到并略高于排氣壓力時，排氣閥打開，氣體排出氣缸，直到活塞運動到極限位置為止，排氣閥關閉。當活塞式壓縮機的活塞再次反向運動時，上述過程重復出現?？傊?，活塞式壓縮機的曲軸旋轉一周，活塞往復一次，氣缸內相繼實現進氣、壓縮、排氣的過程，即完成一個工作循環[1]。

2 壓縮機潤滑油系統

2.1 壓縮機潤滑油

壓縮機使用的潤滑油為：美孚1300潤滑油15W-40，物化參數如下（國際材料試驗協會標準）：

運動粘度（40℃）：114；運動粘度（100℃）：15.0；表觀粘度（-20℃）：6500；旋轉粘度（-25℃）：19，000；高溫剪切動力粘（150℃）：4.3；粘度指數：137。

2.2 壓縮機的潤滑系統

在工作的中，壓縮機一般都有壓力系統輸送潤滑油，并將汽缸、填料部分和運動機構的潤滑，分為兩個系統。

2.2.1 傳動機構的循環潤滑系統

傳動機構的潤滑是指主軸承、曲軸銷、十字頭銷和導軌等運動機構磨擦表面處的潤滑；輸送路線：油泵-油過濾器-冷卻器-主軸承/十字頭導軌-曲軸銷/十字頭-油箱。

2.2.2 強制（高壓）潤滑系統

臥式壓縮機壓力滑油點一般都配置在汽缸和填料的上方，對雙作用汽缸，一般在汽缸工作表面的中間位置。潤滑油通過注油器，由潤滑油接管進入汽缸內，借助于活塞環的運動分布于工作表面上，注油器產生的油壓必須大于注油點處的氣體壓力。

強制潤滑是指汽缸和填料的表面處的潤滑；輸送路線：主油泵-油過濾器-冷卻器-油箱入口-高壓油泵-油路分配塊-單向閥-氣缸/填料

3 南山二級壓縮機潤滑油系統漏失原因及分析

3.1 壓縮機的潤滑油漏失背景

終端下游用戶首站反映自2010年12月以來，其分離器連續收到每天約300mL的液態物質。對此，終端迅速做出反應和相應調查，派專業化驗員前往首站對液態物質進行取樣分析，同時，操作對工藝流程進行了全面細致的檢查，調低了低溫分離器的控制溫度進行測試和觀察，排除了低溫分離器控制溫度過高導致少量重烴組份輸送到下游用戶的可能性；機械部門對兩級壓縮機進行檢查，分析比較了壓縮機的潤滑油消耗情況，發現二級壓縮機的潤滑油較前幾個月略有增加；在二級壓縮機氣缸排氣口進行觀察和取樣，發現確實有少量壓縮機的潤滑油排出，類似于首站發現的液態物質。因此判定，首站收到的液態物質為二級壓縮機氣缸漏失的潤滑油和極其少量凝析油的混合物，該液態混合物殘留在送氣管道內逐漸被高速氣流挾持到下游。

3.2 原因及分析

從上小節我們了解到：整個強制（高壓）潤滑系統，由強制潤滑油泵提升壓力，約6.6MPa（壓力大小由背壓決定），然后由分配閥分配到對置的氣缸和填料密封潤滑點。

根據ARIEL 公司的JGR/2型壓縮機的供油量推薦公式表，我們得到：

1）在正常運行情況下，整機每英寸氣缸內徑每天需要的供油量為：0.3品脫 =170.478mL（1英制= 1/8加侖 =568.261mL）；

2）填料密封需要的供油量為活塞桿的2倍，在剛換完填料密封及活塞環時，供油量為正常運行的2倍；

3）故：氣缸整機每天的供油量為：0.3×4 5/8（二級壓縮機氣缸內徑）×2=2.775 品脫；

4）填料密封整機每天的供油量為：0.3×1.5（二級壓縮機活塞桿直徑）×2×2= 1.8品脫；

5）整機每天的供油量為 2.775+1.8 =4.575品脫，整機每月供油量為4.575 × 30 =137.25品脫。

即：137.25 ×568.26125=77993.8mL≈78L。

在壓縮機正常運行過程中，二級壓縮機每月耗油量為100升 基本與實際耗油量符合，由于活塞桿光潔度不是很好，為減少磨損，保證設備的穩定性，我們將泵油量調節的比實際需求量略大一些。其中供給填料密封的潤滑油由主排放管線排出，最終通過管線進入閉排系統，而供給活塞環的潤滑的潤滑油將隨天然氣流到下游，經過冷凝器冷凝后將在壓縮機出口滌氣罐中經過捕霧器的作用冷凝沉淀到底部，最終仍進入到閉排系統[2]。

在更換填料密封及活塞環后，我們將強制潤滑泵的流量調到最大，根據資料此時壓縮機耗油量為平時的兩倍即78×2=156L。約有1/3左右供給填料密封，而其余2/3，約104L供給活塞環潤滑后隨天然氣進入下游，這部分潤滑油中的大部分經過冷凝后將在出口滌氣罐中聚集下來，而最終進入閉排系統。而由于這部分潤滑油過多，超出了冷凝器和滌氣罐捕霧器的處理能力，故會有部分潤滑油隨天然氣進入銷售氣，最終到達首站[3]。

此時每月實際耗油量為45加侖=180L，每天進入首站的液態物品為300mL，即每月為30×300=900mL=9L也與根據實際耗油的推算相符，因此我們判斷，進入首站的液態物體為多余的潤滑油。

4 采取措施

4.1 調整強制潤滑油泵流量

經分析計算，我們得知首站收到的液態物質是由于過量的壓縮機潤滑油進入了銷售氣造成的，因此我們將壓縮機強制潤滑油泵的流量調低，調整到顯示指針每35s一個沖程，(壓縮機潤滑的最低要求為每40s一個沖程)，這樣既滿足了潤滑的最低要求，保證了壓縮的安全平穩運行。

4.2 檢查壓縮機出口滌氣罐

隔離清洗了壓縮機出口滌氣罐，重點檢查清潔了捕霧器，提高了捕集潤滑油霧滴的效果。

4.3 疏通清理壓縮機潤滑油路

清理了主油泵，強制潤滑油泵，管路，冷卻器，單向閥;更換了油過濾器.使油路暢通，盡可能減少油霧被壓縮氣體夾帶到下游[4]。

5 經濟性分析

調整前每月用油：180L；調整后每月用油：100L。

根據采購價格：潤滑油每升為13.21元，因此：每月節約用油 80升，節約經費80×13.21=1 056.72元?？偣补澕s經費:168×1.5(故障時間為1.5個月) =1 585.08元。

6 結論

采取措施后，下游再也沒有發現液態物質，壓縮機已也正常運行。問題已得到徹底解決。從判定首站的液態物體為壓縮機夾帶出來多余的潤滑油，到調整潤滑油注入量，機械組仔細地分析了設備故障，調整設備參數，保證了設備的平穩性。

[1]郁永章.活塞式壓縮機[M].機械工業出版社，2005.

[2]吳軍超.往復活塞式壓縮機常見故障的分析[J].化工裝備技術，2007，28(4)：65-67.

[3]朱州東.天然氣處理工藝介紹[J].石油化工，2007(5)：87-89.