DPC-2803壓縮機(jī)典型故障分析及對策

劉建國

摘要：本文通過分析蘇里格氣田DPC-2803壓縮機(jī)運(yùn)行中的典型故障，通過分析其原因，找出分析依據(jù)，提出整改措施，降低故障發(fā)生率，進(jìn)而減少故障帶來的生產(chǎn)影響，并得出結(jié)論、提出建議。

關(guān)鍵詞：壓縮機(jī);故障;DPC-2803;蘇里格氣田

概況

DPC-2803壓縮機(jī)是低速重型固定式天然氣壓縮機(jī)組，該壓縮機(jī)組的動(dòng)力部分和壓縮機(jī)部分為對稱平衡布置，動(dòng)力缸的動(dòng)力通過十字頭和曲軸連桿機(jī)構(gòu)傳遞給壓縮機(jī)缸作功。該機(jī)組的主要作用是對單井來氣進(jìn)行集中增壓后進(jìn)入集氣干線，提高外輸壓力增產(chǎn)氣量，降低井口及干管壓力、增加氣井生產(chǎn)壓差、提高氣井?dāng)y液能力并在冬季生產(chǎn)中降低系統(tǒng)壓力、防止管線凍堵具有重要的作用。而壓縮機(jī)常常因?yàn)槟承┰虬l(fā)生故障，影響氣田生產(chǎn)安全，同時(shí)也會影響氣田產(chǎn)量，所以壓縮機(jī)運(yùn)行狀況是否良好是氣田開采生產(chǎn)過程中的重要事項(xiàng)。

1 集氣站壓縮機(jī)典型故障分析

天然氣壓縮機(jī)主機(jī)主要由機(jī)體、曲軸、中體、氣缸、十字頭、活塞、活塞桿和氣閥等組成。在日常生產(chǎn)中由于操作或檢修維護(hù)不當(dāng)，造成壓縮機(jī)故障。以下就壓縮機(jī)主機(jī)幾種典型故障著重分析并提出解決方法。

2 十字頭和滑道磨損

十字頭是連接連桿和活塞桿的零件，它把連桿的平面運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為活塞桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在工作中承受著活塞力、連桿力和側(cè)向力等力的作用。十字頭常見故障為十字頭及滑道磨損，其引起的原因是多種多樣的，如：動(dòng)力缸十字頭與滑道之間間隙過小，十字頭膨脹間隙不夠，導(dǎo)致十字頭與滑道粘黏，造成十字頭或者滑道的損壞。（冷車狀態(tài)間隙：動(dòng)力缸十字頭與滑道間隙在0.28—0.37mm之間），有雜質(zhì)或防凍液進(jìn)入潤滑造成潤滑不良造成十字頭磨損，環(huán)境溫度較低時(shí)未充分暖機(jī)，在機(jī)組沒有均勻升溫的情況下，迅速加載，造成動(dòng)力缸十字頭升溫較快，而十字頭滑道升溫較慢，十字頭體積膨脹，十字頭間隙迅速減小，導(dǎo)致十字頭無法有效潤滑，十字頭與滑道磨損拉傷等，在這里我們尤其要注意冬季啟機(jī)時(shí)必須啟用該系統(tǒng)預(yù)潤滑泵給潤滑油預(yù)加熱，待油溫升至20攝氏度時(shí)停止工作，此時(shí)方可啟動(dòng)機(jī)組。此后按照操作規(guī)程必須充分暖機(jī)（怠速300r/min無負(fù)荷暖機(jī)）及停機(jī)熱傳遞，待油溫高于30攝氏度，水溫高于54攝氏度時(shí)方可輕載運(yùn)行并逐漸加載。

2.1 預(yù)防措施

針對上述十字頭和滑道磨損主要有以下預(yù)防措施：

（1）做好潤滑油檢測工作;

（2）嚴(yán)格按冬季啟機(jī)操作規(guī)程，做好啟機(jī)前的預(yù)潤滑及空載暖機(jī)，嚴(yán)禁野蠻操作;

3 活塞積碳

檢修壓縮機(jī)組的動(dòng)力缸活塞及活塞組件時(shí)，常發(fā)現(xiàn)缸蓋、活塞冠內(nèi)、活塞環(huán)及環(huán)槽內(nèi)、火花塞上有很多積碳。積碳對發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命、功率、零部件有很大危害，因此了解積碳成因、清除及預(yù)防措施很有必要。活塞積碳形成的原因主要包括三個(gè)方面。一是動(dòng)力缸內(nèi)燃燒不充分，二是潤滑有餾分重，溫度高，油量大。三是刮油環(huán)密封性不好，造成過量的潤滑油進(jìn)入動(dòng)力缸內(nèi)參與燃燒。四是燃料氣帶液帶雜質(zhì)。

3.1 危害及預(yù)防措施

由于積碳在燃燒室內(nèi)形成高溫顆粒，使混合氣提前點(diǎn)火，造成動(dòng)力缸爆震。積碳脫落形成外來磨料，使摩擦表面受到機(jī)械損傷。積碳形成在活塞環(huán)與環(huán)槽之間，減小了活塞環(huán)間隙，降低了活塞環(huán)的靈敏度，發(fā)生粘連現(xiàn)象，造成活塞環(huán)密失去彈性，甚至折斷活塞環(huán)而拉缸。積碳沉積在火花塞電極之間，會使火花塞發(fā)生短路引起功率下降和燃?xì)庀牧吭龃蟆Ｔ谄綍r(shí)檢修時(shí)一般手工刮除法和柴油清洗兩種配合使用，同時(shí)檢查活塞加強(qiáng)筋有無斷裂，巴氏合金脫落情況，活塞桿直徑。預(yù)防主要有燃料氣要干凈，盡量減少帶液，帶雜質(zhì)。潤滑油油品要符合技術(shù)規(guī)范，潤滑油油品中的灰分含量高是形成積碳的首要因素，如果油品不合適，長期運(yùn)行將引起一系列問題。潤滑油要適當(dāng)油量過大或刮油環(huán)漏油會導(dǎo)致過量潤滑油參與燃燒，同樣可以導(dǎo)致積碳。

4 氣閥故障

氣閥在壓縮機(jī)的進(jìn)氣排氣通道上起單向閥的作用。進(jìn)氣閥在吸氣沖程中打開，讓氣體進(jìn)入氣缸，而在壓縮沖程中關(guān)閉，以防止氣體倒流回進(jìn)氣通道。排氣閥在壓縮沖程中打開，被壓縮的氣體從氣缸排出，而在吸氣沖程中關(guān)閉，防止排氣道內(nèi)的壓縮機(jī)氣體返回氣缸。

在日常生產(chǎn)運(yùn)行中，經(jīng)常出現(xiàn)的故障為氣閥損壞，其中進(jìn)氣閥損壞的頻率要遠(yuǎn)高于排氣閥，進(jìn)氣閥故障主要由氣閥螺釘斷裂為主，其故障現(xiàn)象主要表現(xiàn)為：壓縮機(jī)缸排氣溫度升高。由熱力學(xué)知排氣溫度為Td=Ts?kl（k-1）式中Ts為吸氣溫度，?壓力比，k為壓縮指數(shù)，由公式可知，如進(jìn)、排氣閥損壞，造成漏氣，會使Ts增加從而造成排氣溫度增加。其主要原因是在吸氣過程中，使得由活塞壓出氣缸且溫度已有升高的天然氣，沒有經(jīng)過冷卻，又有部分重新竄回到氣缸內(nèi)，在再一次壓縮時(shí)又一次使該天然氣溫度再一次升溫，這樣循環(huán)反復(fù)，會使氣缸的排氣溫度不斷上升。

經(jīng)過分析其主要原因應(yīng)歸結(jié)為產(chǎn)氣量不大的集氣站，機(jī)組壓力機(jī)組壓力一般不會超過1.0MPa，在外輸壓力相對較高的情況下，機(jī)組的壓力比會隨之升高，氣閥的開啟與關(guān)閉強(qiáng)度會隨之升高，導(dǎo)致氣閥螺釘損壞。其次單井多采用排水采氣助產(chǎn)，工藝氣中帶有粘性液體，會粘結(jié)在氣閥蘑菇以及閥面之上，使得開啟難度提高，在氣閥蘑菇與彈簧開啟的幅度難以保持一致的的情況下，就會導(dǎo)致氣閥面受力不均勻，導(dǎo)致氣閥與螺釘?shù)膿p壞。

4.1 預(yù)防及處理方法

在日常巡檢中因注意排氣溫度的變化，如果某壓縮缸的排較另一缸溫度有所升高，因用測溫槍檢查氣閥蓋溫度，確定損壞氣閥的位置，停機(jī)檢查，更換相應(yīng)的壞損零配件，清洗氣閥上的附著物，排出排氣緩沖罐內(nèi)積液，調(diào)節(jié)壓縮機(jī)余隙，檢查緩沖罐進(jìn)口錐形濾網(wǎng)，清除堵塞物，必要時(shí)更換錐形濾網(wǎng)。預(yù)防措施：及時(shí)排液，對氣閥螺釘區(qū)分安裝，不可混裝，及時(shí)更換損壞零件，避免磨損其他零配件。

（1）啟動(dòng)球閥關(guān)閉不嚴(yán)，內(nèi)漏造成啟動(dòng)氣不斷進(jìn)入馬達(dá)內(nèi)，最終將驅(qū)動(dòng)頭推出，導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)頭齒輪及滾針軸承損壞;

（2）未定期清理過濾器及保養(yǎng)馬達(dá)內(nèi)部齒輪。

5 結(jié)論及建議

從目前來看通過上述方法可以適當(dāng)延長DPC-2803壓縮機(jī)組配件的磨損周期，其經(jīng)濟(jì)性評價(jià)還有待于進(jìn)一步考察。在集氣站生產(chǎn)中，天然氣壓縮機(jī)是核心設(shè)備，在日常管理、保養(yǎng)和維修過程中因一定要善于總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，細(xì)致深入的分析其故障原因，進(jìn)而增強(qiáng)壓縮機(jī)的操作與維護(hù)水平。文章通過對DPC-2803壓縮機(jī)所出現(xiàn)的典型故障進(jìn)行了研究與分析，提出針對性的改進(jìn)措施，希望增強(qiáng)壓縮機(jī)的管理水平，推動(dòng)DPC-2803壓縮機(jī)的正常運(yùn)行，以期待有所幫助。

參考文獻(xiàn)：

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