關于天然氣增壓機組故障診斷分析

摘要：就當前而言，天然氣增壓機組已成為油氣集輸管道網(wǎng)系統(tǒng)的有機構(gòu)成部分，其功能在于對天然氣開展及時的增壓，增強其壓力能，并逐步地解決天然氣遠程運輸中壓力持續(xù)下降的問題。本文密切聯(lián)系天然氣增壓機組的常見故障，并提出診斷方法和處理措施。

關鍵詞：增壓機組；天然氣；故障診斷；處理措施；氣動閥門

如今，增壓機組運行的平穩(wěn)是供氣安全的關鍵，針對天然氣增壓機組在運行時較普遍出現(xiàn)的故障問題，本文通過探究故障成因及診斷方法，提出切實可行的故障處理對策，為成功實踐提供參考依據(jù)。

1.增壓機組水溫高停機故障的診斷方法及處理措施

1.1.機組水分溫度高所造成的停機故障現(xiàn)象及原因探討

在盛夏時節(jié)，由于大氣溫度過高，增壓機組在運行時極易產(chǎn)生由于發(fā)動機水分溫度偏高而發(fā)出報警聲響的現(xiàn)象，嚴重時甚至出現(xiàn)機組直接終止運行的故障，給生產(chǎn)的正常進行增添了安全風險。經(jīng)過不斷地探究與分析，并咨詢壓縮機組的供貨廠商，逐一排除可能存在的各類因素，終于查找到故障的原因，即增壓機組的起先的設定值不合乎當?shù)氐牡乩砑皻庀髼l件。

因增壓機組運用PLC控制模塊及發(fā)電機出廠所自行攜帶的ECM模塊流程，其中，ECM模塊僅起到監(jiān)控發(fā)動機控制參數(shù)的目的，而PLC模塊則會對整個增壓機組的每一個參數(shù)開展實時監(jiān)控。機組PLC流程中，發(fā)動機終止運行的參數(shù)值及水分溫度的報警值設定偏低，均會直接造成節(jié)溫設備無法徹底開啟的現(xiàn)象，水套水就不能開展正常地循環(huán)散熱，水分溫度上升劇烈，最后出現(xiàn)了水分溫度過高報警乃至機器終止運行的故障。

1.2.處理方法

在對該故障進行有效處理時，需結(jié)合節(jié)溫器的基本特征參數(shù)采取行之有效的對策，在確保機組動力特性及許可的范圍內(nèi)，完成機組PLC流程的適度更改，把原有的水分溫度報警值及機器終止運行值的參數(shù)從88℃、90℃分別變更為95℃、99℃。經(jīng)由科學地更改機組的參數(shù)，增強發(fā)動機水分溫度的報警值，不斷地增加節(jié)溫器的開度，并使發(fā)動機水套水經(jīng)由大循環(huán)完成循環(huán)散熱的任務，從整體上使發(fā)動機水套水的氣溫下降，保障增壓機組的可靠、穩(wěn)健運行。

2.增壓機組注油器無流量停機故障的診斷方法及處理措施

2.1.注油設備無流量機組終止運行故障的原因分析

在冬季，個別增壓機組在運行時會突發(fā)報警終止運行的故障，這時所顯示的故障代碼正好是壓縮機注油設備無流量故障終止運行。對于因注油設備斷流所造成的運行終止的故障，經(jīng)對故障發(fā)生前后的各方診斷，發(fā)現(xiàn)有如下幾個因素：

首先，注油設備自身存在內(nèi)部故障，導致不工作；其次，注油設備的油路循環(huán)不夠暢通，斷流情況出現(xiàn)，機組運行終止；第三，主油泵的主軸和注油設備的主軸發(fā)生嚴重脫節(jié)或斷開所引發(fā)的斷流停機；第四，壓縮機主軸的承端部和主油泵在連接時發(fā)生故障問題。

2.2.處理方法及策略

針對以上診斷出的四種原因，首要的任務便是拆卸掉壓縮機曲軸箱及壓縮機注油設備系統(tǒng)，為及時檢測機組故障創(chuàng)造條件，并采取以下操作處理方略：

首先，將注油設備的上蓋及主油泵拆卸掉，借助于手動盤車查看傳動機構(gòu)，發(fā)現(xiàn)注油設備的主軸有所松動現(xiàn)象，當主軸頂死在主油泵側(cè)時，注油設備的內(nèi)渦輪桿發(fā)生轉(zhuǎn)動，并牽引凸輪機構(gòu)及直齒輪轉(zhuǎn)動；當主軸偏離主油泵方向時，注油設備內(nèi)的機構(gòu)終止運行，即可初步斷定注油設備存有故障問題，主軸產(chǎn)生松動；其次陸續(xù)查看注油設備及主油泵主軸，未觀察到主軸出現(xiàn)裂開的情形，該類故障可排除；第三，嚴密查看注油設備的單向閥門、管路系統(tǒng)及油路有無堵塞現(xiàn)象，查看無流量的報警器，線路相連狀態(tài)的正常與否，顯示油路暢通，進而排除掉油路方面的原因；第四，將壓縮機曲軸箱的上蓋卸掉，查看壓縮機主軸及主油泵相連的狀態(tài)，主油泵的主軸是否有松動情況，如若松動，但主軸的聯(lián)軸節(jié)有輕微松動，運用平口起子便能將其撬起，一般情況下，聯(lián)軸節(jié)借助于一枚螺釘穩(wěn)固在主油泵主軸上方完成定位，且聯(lián)軸節(jié)同主軸承端部存在固定的縫隙，將主軸的承端部及聯(lián)軸節(jié)的縫隙調(diào)整到規(guī)范值——1.6mm，并給予適度地加固，注油設備的松動方向與聯(lián)軸節(jié)的松動方向恰好相反，兩者的松動缺乏必要的聯(lián)系，一般認為，聯(lián)軸節(jié)出現(xiàn)的松動僅因壓縮機組自身振動幅度偏大而導致定位螺釘出現(xiàn)松動，其松動不會使注油設備的主軸出現(xiàn)松動。

經(jīng)過對上述各類因素的詳細探究，也排除了聯(lián)軸節(jié)松動方面的因素，明確了該類故障產(chǎn)生的主要原因在于注油設備的主軸出現(xiàn)松動，導致其與主油泵主軸之間相脫節(jié)，直接使注油設備的動力源缺失而不能正常地運作，接著便觸發(fā)無流量的警報器，引發(fā)報警、機組運行終止的故障。為此，對注油設備開展了專業(yè)化的修復調(diào)整，并使其在較短的時間段內(nèi)重新恢復常態(tài)化工作。并將注油設備予以解體，拆卸掉有所松動的主軸兩側(cè)，并加固螺帽，拔掉主軸的蝸桿，接著擰松蝸桿兩側(cè)的鎖緊定位儀器，把與主油泵側(cè)臨近的鎖緊設備和軸端部之間的長度由過往的88.7mm增加至現(xiàn)今的94.3mm，并再度組裝機組，注油設備可以恢復到常態(tài)化工作的狀態(tài)，機組開啟回歸正常。

3.增壓機組開啟加載不穩(wěn)定停機故障的診斷方法及處理

3.1.開啟加載的不平穩(wěn)停機故障分析

目前，天然氣增壓機組進氣閥門的啟動形式通常為全開全封閉型的氣動閥，該氣動運行機構(gòu)在啟動時，閥門會迅速地開啟或關閉。每次在機組開啟到加載運行狀態(tài)時，因在傳達加載指令之后，氣動閥全部啟動，使工藝氣管線內(nèi)部全部的載荷均向壓縮氣缸沖擊，機組的負載率在80%-120%之間出現(xiàn)劇烈起伏，直接導致發(fā)動機轉(zhuǎn)動的速度在850-950r/min的范圍內(nèi)來回波動，直接產(chǎn)生短時間內(nèi)的喘振現(xiàn)象，嚴重時會造成機組爆震停止運行的狀況。隨著機組運行時長的上升，每一次機組對喘振的沖擊時長也在相應的增加，由起先的十余秒鐘至2-3min，機組的喘振現(xiàn)象會隨之降低機組的安全性能和可靠性，并同時使壓縮機組的活塞連桿及氣閥等關鍵性零配件的使用期限急劇降低。

3.2.處理對策

面對上述故障，在認真探究和分析的情況下，得出了如下處理對策：針對進氣閥在加載時，怎樣嚴控閥門的開啟度，使其在加載時運行遲緩，有效地使載荷沖擊力度下降，成為解決該類問題的主要措施。所以，經(jīng)慎重考慮，在進氣閥上加設了一個型號較小的平衡球閥，其運行原理是，加設該小球閥之后，氣源來氣之后，小球閥會處于完全啟動的狀態(tài)，這時，進氣閥活塞的一端，氣體會經(jīng)小球閥同另一端氣源同時被放空，壓力差值為零，活塞兩端缺乏壓力不能運行。經(jīng)由嚴格控制小球閥的開啟度，力求使其逐漸關閉，小球閥的兩端會出現(xiàn)壓力差值，其中一端的放空被漸漸地關上，所存在的壓力會起到助推活塞的作用，通過運行機構(gòu)牽引轉(zhuǎn)動軸承，并經(jīng)轉(zhuǎn)動軸承轉(zhuǎn)動閥內(nèi)的球體達到逐步開啟進氣閥的目的。

經(jīng)由不斷地改造機組進氣閥的氣動運行機構(gòu)的啟動方案，并在每臺機組開啟加載時進行重復性地試驗，完全解決了在機組開啟加載時，由于沖擊力所致的喘振、轉(zhuǎn)動速度的劇烈波動及爆震停止運行的故障。

結(jié)語：

綜上所述，天然氣增壓機組常見的故障診斷技術是靠長時間實踐經(jīng)驗的積累、總結(jié)出來的，是一個發(fā)現(xiàn)新問題、提出新方案、找到新思路的過程。為此，故障診斷從業(yè)人員需自覺地學習壓縮機組的養(yǎng)護常識，善于觀察，不斷地摸索出新方案，通過用心地學習領會壓縮機組的養(yǎng)護、維修知識，才能逐步地掌握故障分析的基本理念，并能從每個細節(jié)之處發(fā)現(xiàn)并找到故障的癥結(jié)所在，進而采取行之有效的措施加以解決，為確保壓縮機組的正常、安全、平穩(wěn)、可靠運行做出貢獻。

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