天然氣凈化廠轉(zhuǎn)動設(shè)備管理優(yōu)化

林國軍，王得勝，趙飛賢

（西南油氣田分公司重慶天然氣凈化總廠忠縣分廠，重慶忠縣 404300）

0 引言

天然氣凈化廠的主要任務(wù)是脫出原料氣中的硫化氫、水、二氧化碳等雜質(zhì)，輸出潔凈優(yōu)質(zhì)的商品天然氣，而整個工藝流程的正常運(yùn)行，少不了轉(zhuǎn)動設(shè)備提供動力。隨著轉(zhuǎn)動設(shè)備使用年限的增加，因設(shè)備結(jié)構(gòu)形式、材質(zhì)、維護(hù)保養(yǎng)、檢修質(zhì)量等問題導(dǎo)致的故障率越來越高，部分設(shè)備已不能滿足目前的節(jié)能、環(huán)保、安全使用要求。因此，優(yōu)化轉(zhuǎn)動設(shè)備管理尤為重要，以此降低運(yùn)行成本，保證裝置的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

1 存在問題

重慶天然氣凈化總廠忠縣分廠通過對2008——2014年重要轉(zhuǎn)動設(shè)備檢修頻次進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（圖1），并對產(chǎn)生原因進(jìn)行分類（表1）。從圖1和表1可以看出，導(dǎo)致轉(zhuǎn)動設(shè)備檢修的8個主要因素歸根結(jié)底在于管理落實(shí)不到位。主要體現(xiàn)在3個方面：①采購前的選型、選商不合理，到貨后的材料驗(yàn)收不嚴(yán)格；②使用過程中預(yù)防性檢修不合理、保養(yǎng)不到位以及設(shè)備使用工況已偏離設(shè)計(jì)值；③設(shè)備出現(xiàn)故障時未選擇最佳檢修方式，導(dǎo)致設(shè)備故障未有效解決。

圖1 2008——2014年檢修頻次散布圖

2 原因分析

2.1 采購問題的原因分析

采購問題的原因：一是采購初期的設(shè)計(jì)不合理及驗(yàn)收不嚴(yán)格導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行故障，例如分廠在進(jìn)行液硫泵國產(chǎn)化時沒有經(jīng)過充分對比、論證、驗(yàn)收，導(dǎo)致該泵在投入使用后每年至少大修2次，嚴(yán)重影響硫磺回收單元正常運(yùn)行；二是未選擇產(chǎn)品質(zhì)量好的廠家，導(dǎo)致后期采購備件多次驗(yàn)收不合格，影響設(shè)備使用，如1200#脫硫單元甲基二乙醇胺（Methyldiethanolamine，MDEA）溶液循環(huán)泵投入使用后，采購葉輪多次驗(yàn)收不合格。

表1 影響轉(zhuǎn)動設(shè)備檢修主要因素

2.2 使用過程中原因分析

設(shè)備使用過程中故障增加的原因：①分廠沒有制定科學(xué)合理的轉(zhuǎn)動設(shè)備預(yù)防性檢維修規(guī)定；②沒有選擇必要的在線監(jiān)測手段、分析方法；③裝置長期低負(fù)荷運(yùn)行，轉(zhuǎn)動設(shè)備未在最佳工況點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)，在一定程度上破壞了設(shè)備運(yùn)行平衡，增加了故障率。從而導(dǎo)致臨時性的檢修及搶修頻率增加，既浪費(fèi)人力、增加檢維修成本，又加大了裝置運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 檢修方式不合理的原因分析

由于在日常檢修中對于轉(zhuǎn)動設(shè)備的故障分析不全面、不深入，導(dǎo)致部分設(shè)備故障真正原因未及時查明，增加了運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。如尾氣鼓風(fēng)機(jī)K-1402運(yùn)行存在振動、噪聲較大問題，檢修過程通常從傳統(tǒng)的軸承、皮帶、地腳螺栓等去分析解決問題，而忽視葉輪平衡失效對設(shè)備振動、噪聲的影響，致使設(shè)備長時間出現(xiàn)振動、噪聲偏大問題。

3 對策實(shí)施

3.1 采購問題的對策實(shí)施

針對采購問題的原因分析從2方面解決：一是要求所有材料采購必須提報(bào)詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)要求等，并經(jīng)分管領(lǐng)導(dǎo)審核，對于較重要物資還需要經(jīng)上級專業(yè)科室審批；二是嚴(yán)把驗(yàn)收關(guān)，根據(jù)所提供的技術(shù)要求、標(biāo)準(zhǔn)逐一核對、檢查，并要求采購方、廠家、檢修人員三方共同驗(yàn)收；同時采用更有效的手段進(jìn)行驗(yàn)收，如利用靜平衡儀，驗(yàn)收葉輪的靜平衡情況，進(jìn)一步保證材料質(zhì)量。

3.2 使用過程中問題的對策實(shí)施

分廠根據(jù)以往不同類型設(shè)備的檢修情況以及廠家提供的維護(hù)說明，制定了切實(shí)可行的潤滑管理規(guī)定、轉(zhuǎn)動設(shè)備潤滑信息表、潤滑油網(wǎng)絡(luò)圖，對轉(zhuǎn)動設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)做到全面、科學(xué)、合理的要求，進(jìn)一步確保轉(zhuǎn)動設(shè)備運(yùn)行時間與運(yùn)行費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)平衡最大化。

為保證預(yù)防性維護(hù)檢修更具有針對性、科學(xué)性，分廠邀請有資質(zhì)單位利用以可靠性為中心的維修（Reliability Centered Maintenance，RCM）方法，將分廠重要轉(zhuǎn)動設(shè)備的預(yù)防性維護(hù)周期及維護(hù)內(nèi)容進(jìn)行了明確（見表2、表3，所列舉的只是部分轉(zhuǎn)動設(shè)備），同時新增振動、溫度等在線監(jiān)測方式及利用員工巡檢方式（圖2），最大限度的提高轉(zhuǎn)動設(shè)備預(yù)防性維修的準(zhǔn)確性，確保投入費(fèi)用與運(yùn)行周期達(dá)到最大限度的平衡，保證轉(zhuǎn)動設(shè)備良好運(yùn)行。

對于部分轉(zhuǎn)動設(shè)備運(yùn)行工況偏離設(shè)計(jì)值，目前采取各種形式提質(zhì)增效，如MDEA溶液循環(huán)泵改造、3100單元新增一臺低流量的循環(huán)水泵等，降低運(yùn)行電流，每年可節(jié)約電費(fèi)約26.46萬元人民幣。將設(shè)備不合理結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理化改造，大大降低檢修頻率、節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。如增大尾氣鼓風(fēng)機(jī)從動輪直徑尺寸（從Φ132 mm增大至Φ190 mm）（圖3，圖4），降低風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，主從動輪轉(zhuǎn)速比由1∶1.7降至1∶1.25，通過合理改造不僅降低維修頻率，每年還可節(jié)省26萬kW·h電量；3200單元鍋爐給水泵材料由碳鋼改為不銹鋼提高了抗氣蝕能力（圖5），保證給水系統(tǒng)的安全運(yùn)行等。

3.3 檢修方式不合理的對策

由于尾氣鼓風(fēng)機(jī)K-1402A通過多個部位的排查、檢修，仍未消除運(yùn)行時振動、噪聲偏大問題。最后采取對葉輪的動平衡進(jìn)行測試，也是日常檢修中很少采取的檢修方式。如在2017年8月大修中，分廠將此葉輪（直徑700 mm）送至有資質(zhì)的單位進(jìn)行動平衡檢測，根據(jù)檢測結(jié)果此葉輪動平衡已超標(biāo)（標(biāo)準(zhǔn)值＜9.8 g），去重 22.7 g，剩余不平衡量為 5.65 g（左面）/5.41 g（右面）（圖6）。安裝試運(yùn)行時，噪聲消除，振動值由原來的7.1 mm/s降低至3.7 mm/s，軸承溫度降低約10℃，目前運(yùn)行正常。

表2 維護(hù)周期表

表3 P-1201Ⅱ（MDEA溶液循環(huán)泵）保養(yǎng)周期及內(nèi)容

圖2 電機(jī)端及風(fēng)機(jī)端新增在線測振儀

圖3 皮帶輪更換前后尺寸

圖4 皮帶輪更換后圖片

圖5 材料更換前后葉輪抗氣蝕效果對比

4 效果

通過比對2014年至2017年12月相關(guān)對策措施落實(shí)前后重要轉(zhuǎn)動設(shè)備檢修情況，見表4。從表中可以看出，重要設(shè)備的臨時檢修頻次逐年降低，特別是2016年采取RCM評估方法后，更進(jìn)一步提高了預(yù)防性檢修的準(zhǔn)確性。

5 結(jié)語

轉(zhuǎn)動設(shè)備的故障既有隨機(jī)性、也有規(guī)律性，只有通過不斷總結(jié)、不斷采用科學(xué)的方式方法、不斷提高轉(zhuǎn)動設(shè)備的管理水平，才能真正的保證轉(zhuǎn)動設(shè)備的良好運(yùn)行。特別是從轉(zhuǎn)動設(shè)備的全生命周期出發(fā)，把握住采購質(zhì)量關(guān)、使用過程的維護(hù)保養(yǎng)關(guān)、檢修質(zhì)量關(guān)等環(huán)節(jié)，才能最大限度的延長設(shè)備使用壽命；最大程度發(fā)揮設(shè)備的使用性能；最大程度的減少設(shè)備運(yùn)行成本。

圖6 動平衡檢測報(bào)告

表4 檢修頻次統(tǒng)計(jì)