天然氣壓縮機安全使用評價方法研究

文/李恒 王建成，河北省任丘市華北石油管理局蘇里格項目部

天然氣壓縮機安全使用評價方法研究

文/李恒 王建成，河北省任丘市華北石油管理局蘇里格項目部

在當下，我國的產業結構中，第二產業仍然是最重要的組成部分。煤、石油、天然氣仍是最重要的能源，三者在能源結構中的占比一直處在動態平衡之中。就天然氣而言，它與人類的生產生活有著密不可分的關系，但是天然氣的存在形式以氣態為主，給運輸帶來了不小的麻煩，所以合理的運用天然氣壓縮機，對天然氣進行壓縮，是天然氣運輸中十分重要的一個環節。

天然氣壓縮機；安全；技術管理

引言

天然氣壓縮機是天然氣運輸工藝中重要的設備之一，起到將氣態天然氣壓縮為液態天然氣的作用，天然氣壓縮機的安全直接關乎到天然氣運輸管網的配送能力。以壓縮機的排氣管爆炸事件為例，在管道爆炸事件發生后，整個配送系統都會癱瘓，在爆炸中產生的設備碎片會誤傷到周圍的工作人員，產生的沖擊力也會造成人力物力的損失。本文從往復式天然壓縮機入手，結合實際，研究了天然氣壓縮機的安全使用評價方法。

1 天然氣壓縮機的特點

天然氣壓縮機是天然氣壓縮工藝不可缺少的重要設備,它的安全運行直接影響到輸送系統的輸配能力[1]。耗能大，燃氣壓縮機是天然氣中最常見的，它的耗能十分巨大。總耗能量占機器總量的90%，主要的機組類型有兩種，整體式和分體式，整體式占比高。總裝機功率高，但單葉機功率低，國產的機器是市場的主導，占比70%，且生產的廠家流動性不高，普遍集中在固定的幾家。

2 安全評價的意義

對天然氣壓縮機安全使用評價進行方法研究，是運輸實踐、安全關系、企業管理共同的必然選擇。具體從以下三個方面進行說明：

2.1 為預防嚴重的安全事故

企業的安全生產，是在為天然氣的運輸行業保駕護航，是為了預防在運輸中出現重大的安全故障。加強企業的管理，對壓縮機進行定期的安全評估，建立合理有效的安全評估制度，也是工作的關鍵步驟。據不完全統計，一臺壓縮機上的零件就有上千個，這上千個零件晝夜不停歇的運作，將天然氣壓縮成可以運輸的液態，故障也隨著使用年限的增加逐漸增多，安全監測工作定期開展的目的就是在降低故障出現的概率。以本公司為例，公司近三年，共排查安全隱患2500余處，機體、壓縮缸、分離器三處的零件壞損率高達30%，動力缸等處的機械故障主要以機器老化為主，這些問題可以順利排查，都應該歸功于企業對壓縮機的定期安全使用評價。

2.2 為提高企業的經濟利益

因為近些年以天然氣為主要輸出產品的公司對于天然氣壓縮機的依存程度還是十分高,對增壓站壓縮機的工藝安全安全管理也不容忽視[2]。壓縮機的數量是有限的，但如果這些壓縮機再出現任何的問題，會直接影響到天然氣輸出這條產業鏈，所以提高壓縮機的性能就是企業運營中的一項重要的內容。以本公司的壓縮機壓縮生產的天然氣為例，主要集中在40%上下，且在逐年增長。

2.3 為建立企業壓縮機安全規范的需要

壓縮機在生產過程中，因為機組部件的質量差異較大，所以壽命的長短也天差地別，甚至會出現同一廠家不同批次的壓縮機質量不同的現象，天然氣壓縮機安全使用評價可以排查機組出現故障的周期、破壞程度等然后根據排查報告，明細雙方的責任規劃。安全使用評價方法可以為機器日后的維修、故障判別提供一個參考的依據。

3 壓縮機安全使用的具體方法研究

3.1 現場檢測

現場檢測主要分為機組的狀態、振動、拆卸檢測，在狀態監測中，可以利用往復式壓縮機對整機周圍的環境、壓力、溫度、電磁進行檢測，做出合理的示工圖。以此來獲得壓縮機自身的性能數據，如頻率、負荷率、運行功率等；振動測試是在機器處于運動狀態時，對機器的各個部位的振動頻率進行測試，獲得有效的振動波普，分析機器是否運轉才正常；拆卸測試，就是把機器零件拆卸下來，通過機器零件的毀損、老化、變形情況,對天然氣壓縮機進行定性和定量分析，來判斷機器是否需要更換、維修[3]。

圖1 壓縮機安全使用評價方法框圖

3.2 零件分類評價

輸送過程中是利用壓縮機，通過直接增加壓力的方式來輸送天然氣[4]。壓縮機是一個復雜的機械設備，自身就是一個整體，由各個部分構成，每一個部分合理的運作，發揮著不同的作用。根據生產實踐中的具體案例和壓縮機本身的結構特性，我們將其在失效后對于機器整體的影響作為分類的標準，把部件進行了分類評價。對于部件的評價一般分為疲勞計算和性能評價兩個部分。重要部件進行疲勞計算和性能評價兩個部分，次要零件只進行性能的測評。性能的測評分為參數評價、效率評價、突發現場的監測評價等。疲勞計算是基于物理學的一種測評，測量機器運動的力學性能參數，在此基礎上完成安全評價。在通過拆卸檢測的方式，結合零件軸的磨損裂紋情況，計算這種情況下的疲勞曲線。評價的標準分為三個級別，繼續使用、修復和更換，繼續使用說明零件的參數達標，可以繼續投入生產，修復和更換則是對有問題的零件進行一定的補救。

3.3 組機整體評價

所有的零件需要協調統一，以保證組機整體的高效運轉。對組機的整體評價就是對零部件和輔助系統之間協調性的評價。包括零件權重評估和整機的結論定形兩個部分。

4 結束語

在對機組進行安裝檢測、零件檢測等之后，確保運行可靠，在投入天然氣的壓縮生產，是對生命和公司的負責，這樣做對于企業的運營成本也是一種有效的降低。本文從壓縮機的特點、進行安全生產研究的意義及方法三個方面研究了關于天然氣壓縮生產的安全研究，希望為國內的同行提供一定的借鑒。

[1]江宇蓉,楊帆.天然氣壓縮機高壓氣鋼管安全性能分析[J].油氣田地面工程,2013(9):48-49.

[2]宋志軍,楊青文,康樹臣,等.天然氣增壓站壓縮機運行安全風險與控制[J].安全,2016,37(5):22-25.

[3]南斌,杜立劍,曹曉偉.往復式天然氣壓縮機進氣緩沖罐接管開裂原因分析[J].石油工業技術監督,2012,28(5):64-65.

[4]黎錦華.我國天然氣壓縮機應用現狀及可靠性分析[J].化工管理,2015(20):15-15.