注氣機氣缸注油系統故障處理

梁龍貴陳園張慶春常繼佳

（中國石油塔里木油田分公司天然氣事業部)

注氣機氣缸注油系統故障處理

梁龍貴*陳園張慶春常繼佳

（中國石油塔里木油田分公司天然氣事業部)

通過對壓縮機注油系統的系統研究，提出了無油流故障停車的解決辦法，取得了很好的效果。

注油系統注油泵壓縮機注氣機系統改造

0 前言

塔里木油田牙哈作業區目前擁有7臺于美國卡麥隆公司引進的高壓天然氣壓縮機組，其注氣壓力之高、規模之大，堪稱“國內第一、世界少有”。但牙哈注氣站高壓注氣壓縮機組自投產以來，機組1#注油系統經常發生無油流故障，導致停車。啟停機次數增多了，既增加了壓縮機的機械磨損，也影響了機組的正常工作，影響了牙哈作業區注氣量，增加了天然氣放空。幾年來，發生了上百臺次該類故障。雖在部分故障的檢查過程中發現了部分零部件損壞，但始終沒有找出最終的解決方案，在很長一段時間里，只能靠加大注油量甚至打開預潤滑泵維持機組運行。機組注油量加大直接導致潤滑油消耗量過高，造成了生產成本提高，同時注油量過大會造成氣閥閥片黏滯，氣閥工作效率降低，甚至會導致閥片斷裂等嚴重后果。因此，對注氣壓縮機氣缸注油系統進行系統分析研究，找出解決辦法，已成為當務之急。

1 注油系統簡介

壓縮機氣缸注油系統包括注油器、安全閥、過濾器、分配器、無油流開關、單流閥。氣缸注油系統通過壓縮機曲軸驅動四組注油器，將潤滑油經安全閥、過濾器輸入四組分配器，分別為壓縮機氣缸頂部（10個注入點）、氣缸底部（10個注入點）、盤根內（6個注入點）、盤根外（6個注入點）共32個注入點提供強制潤滑。其中進入氣缸頂部、底部的20個注入點之前都各有一單流閥。MH66型壓縮機注油系統如圖1所示。

2 注油系統故障停機及原因分析

通過對注油系統常見故障的分析與研究，得出以下幾個方面的故障原因：

（1）注油系統管道故障

a.注油泵單泵潤滑油入口管線、過濾器等堵塞，單流閥彈簧卡死等，導致油量低；

b.凸輪和柱塞磨損，造成凸輪與柱塞間隙不正常；彈簧卡死，柱塞不能正常運動；

c.管路有潤滑油泄漏，導致無油流開關檢測到的潤滑油量不夠。

（2）無油流開關、分配器及背板故障

a.無油流開關安裝時扭距過大或工作中有振動；

b.無油流開關數據連接線斷路；

c.由于潤滑油中的油污導致柱塞磨損，不能正常運動；

d.分配器中O形圈錯位，堵塞油孔；

e.分配器背板彈簧卡死等。

（3）機組原因

填料盒油道竄氣，壓縮天然氣進入了注油管線，影響無油流開關的正常工作。

在注氣壓縮機1#注油系統無油流故障停機的判斷中，按照以上故障原因依次檢查、排除。從進油管線、注油泵、分配器、單流閥，一直到盤根，經過互換對比，更換拆裝，結果發現機組填料和填料盒漏氣，導致1#注油系統出現氣阻，這是造成1#注油系統無法正常工作的主要原因。其次，2#、3#、4#注油系統都包括對氣缸進行注油，氣缸內活塞的往復運動減輕了注油泵工作的“壓力”，而1#注油系統只對機組盤根外進行注油，系統背壓壓力最低，活塞桿的往復運動和填料竄氣很容易導致氣體進入系統。第三，活塞桿的往復運動、填料竄氣進入1#系統，導致系統背壓時高時低，工作環境異常變化。綜合考慮，是這三個方面的因素導致1#注油系統油路工作連續性不強，從而造成1#系統無油流停機。

圖1 MH66型壓縮機注油系統

3 系統改造

通過對注油系統的研究和現場注油系統的分析，提出了以下的改造方案：在1#注油系統上并聯1臺注油泵，1#系統由2臺泵交替注油，而2#、3#、4#系統由1臺泵注油。改造后的流程如圖2所示。此次改造的優點是：

（1）直接并聯1臺注油泵，在一個周期內，2臺泵交替注油，以提高1#系統注油工作的連續性；

（2）改造后不影響機組工況和工藝參數，在不改變注油量的情況下滿足了1#系統的泵壓；

（3）改造只需幾根注油管線和三通接頭，改造工作簡單，成本較低。

4 改造效果

圖2 改造后的流程

該注氣機機組每個注油系統均采用無油流開關進行注油量數據采集，并將數據傳輸到現場FT50控制系統及中控系統。現場控制系統和中控系統中均設有注油量監控和注油量低時的報警、停機保護機制，從而確保了每個注油系統均能得到合理的潤滑，也給技術改造工作提供了很好的保護。改造取得了良好的效果。改造后通過對現場數據采集，并結合廠家提供的注油系統數據、注油泵數據以及多年來的注油系統故障處理數據進行分析，得到如圖3所示的分析對比表。

由圖3可見，在2011年，注氣壓縮機氣缸注油系統經過技術改造以后，注氣機組無油流停機次數大幅度減少，不僅減少了啟停機次數，降低了壓縮機的機械磨損，保證了注氣量，同時還保證了注氣機組每個注油系統在合理的注油量下正常工作，即不需要增大注油量來保證機組正常運行，節約了氣缸注油系統潤滑油消耗量。從2004年到2011年注氣機組無油流停機次數分析，經過技術改造以后，節約成本約35萬元人民幣；同時減少了天然氣的放空量，降低了天然氣放空燃燒對環境的污染，獲得了較高的經濟效益和較好的社會效益。

圖3 改造前后的故障統計對比

5 結論

此次注氣壓縮機1#注油系統的技術改造獲得了成功，改變了壓縮機用戶對無油流故障停機問題的思索方向，為國內同類高壓大排量機組創新改造提供了可借鑒的寶貴經驗。

Treatment for Compressor Cylinder Lubrication System Failure

Liang Longgui Chen Yuan Zhang Qingchun Chang Jijia

Through systematic studies to the compressor cylinder lubrication system,solutions of trouble stopping caused by oil-free were put forward and put into practice,and good results were achieved.

Lubrication system;Injection pump;Compressor;Gas injection machine;System transformation

TQ 051.3

*梁龍貴，男，1982年生，工程師。庫爾勒市，841000。

2011-12-24）