塔榆增壓站投產運行存在的問題及整改措施
張愛玲1王康2
1中國石化華北分公司油氣田建設處2中國石化華北分公司第一采氣廠
塔榆增壓站有壓縮機11臺,排液灌超壓頻繁,可改造為設計壓力1.6MPa以上,容積為50m3的排液罐,加裝專用裝卸裝置,并采用DN100的低壓放空管線,以滿足多臺壓力容器排液的需要。該增壓站越站711閥門未與站內備用電源配電系統連接,若主電源停電,手動開啟閥門需要2h,影響越站生產。建議從備用電源鋪設到越站711閥門處的電動控制線,在配電室和閥門現場安裝備用電源控制轉換柜。根據大牛地氣田管網的壓力,結合下游榆濟首站的進站壓力的需求范圍,每月模擬管網壓力節點,適時調整壓縮機開啟臺數,充分利用壓縮機自身的調節能力和2套賀爾碧格壓縮機氣量無級調速系統,優化運行參數,以最低的能耗滿足生產需要。應制定完善的應急預案,盡量避免不必要的空轉運行和非滿負荷運轉時間。
塔榆增壓站;排液罐;壓縮機;閥門;設備管理;整改措施
設備基礎建設和工藝管道的安裝是塔榆增壓站建設期間監督的重點環節,從現場檢查及運行情況來看均達到了設計規范要求。該增壓站有壓縮機11臺,主設備壓縮機為兩個廠家的產品。10臺機組為江鉆股份公司壓縮機分公司設計制造,1臺為沈陽遠大設計制造。兩家公司在設計制造過程中都采用較為先進的設計理念,如采用活塞桿沉降檢測裝置。但在使用中仍存在需要整改的地方,比如取消機組上容易損壞的機械式壓力表、溫度計,改為可現場讀取數據的壓力變送器和溫度變送器。
通過對比,江鉆股份的產品技術較為成熟,各類配管較為簡化。沈陽遠大公司第一次設計制造大型天然氣壓縮機組,存在配管較為復雜,維修空間不足的問題,加載試運行期間振動較為明顯,軸瓦溫度較高,三機廠螺栓桿多次出現斷裂現象。
該增壓站從調試到運行以來,總體運行平穩,期間也暴露出了一些問題。如無塔供水氣壓不足,不能正常供水;凈化池2號水泵在罐內脫落不能排水;綜合房區衛生間小便池不通,不能使用;匯管4積液包上排污閥已壞,無法排污;壓縮機氣缸上閥蓋螺栓斷裂,現兩臺機器無法使用(5號和10號);遠大壓縮機進氣洗滌罐已損壞急需拆換;加油間門口坡度太大,不方便操作需要改造;自用氣兩路漩渦旋進流量計上傳數據不正確,需自控人員進行維修整改等。
探討投產及運行中暴露出的問題,并針對這些問題采取相應的整改措施關系到能否順利投產,具有重要的作用與意義。塔榆增壓站順利投運后,一是可保證每天1050×104m3天然氣的輸送;二是上游產能可得到合理釋放,大大降低中干線末端壓力,使越冬保供產量更加均衡;三是可有效降低外輸天然氣水露點并使之達到外輸要求。
(1)排液灌超壓頻繁。該增壓站內現安裝了1臺排液灌,容積為8.2m3,允許最高工作壓力為0.5MPa,安全閥整定壓力為0.48MPa,放空管線為DN40管線,由于各輸氣干線內積液較多,而壓縮機組進、出口洗滌罐均安裝自動排液裝置,排污頻繁,若2臺壓縮機洗滌罐同時自動排污,必然造成排液罐超壓。據統計,從投產至今該排液灌超壓已經5次,安全閥起跳11次。建議盡快對該排液罐進行重新設計和改造。可改造為設計壓力1.6MPa以上、容積為50m3的排液罐,加裝專用裝卸裝置,并采用DN100的低壓放空管線,以滿足多臺壓力容器排液的需要。
(2)壓縮機房溫度與軸流風機沒有形成聯鎖控制,不能適時檢測和控制機房溫度。整改措施是:在壓縮機房安裝溫度控制裝置并與軸流風機進行聯鎖控制,以改善壓縮機運行環境。
(3)該增壓站越站711閥門未與站內備用電源配電系統連接,若主電源停電,手動開啟閥門需要2h,影響越站生產。整改措施是:從備用電源鋪設到越站711閥門處的電動控制線,在配電室和閥門現場安裝備用電源控制轉換柜。
(4)站場壓縮機房北側照明度嚴重不足,無法滿足觀察設備和流程運行情況的需要。整改措施是:在壓縮機房北側安裝3套高架照明燈。
(5)室外消防井過小、過淺。井內消防栓進口無碟閥,保溫效果差,操作和維修存在空間不足的困難。現無法對消防環道進行充水調試,冬季生產存在較大的安全隱患。整改措施是:改造室外消防井,并在消防栓進口加裝蝶閥。
(6)空氣壓縮機缺少備用機。該增壓站配備2臺空氣壓縮機,負責對電機的吹掃、氣動閥的驅動和壓縮機吹掃,單臺空壓機排氣量為1600m3/h。在當前990×104m3/d輸氣量下,壓縮機組已達到“5開1備”的運行狀態,5臺壓縮機每小時消耗量在1500m3以上,加上氣動閥門執行機構消耗量和電機柜吹掃的損耗量,已經超出了單臺空壓機的排氣量。因此,2臺空氣壓縮機已全部開機運轉,無備用空壓機。由于空壓機組需停機進行日常維保,2臺空壓機已經不能滿足現今的生產和技術要求,并且如果單臺空壓機故障停機,壓縮空氣量將不能滿足正常的需要,會導致部分壓縮機組停機,影響正常生產。為保證正常穩定生產,順利完成產銷計劃,整改措施是:盡快加裝2臺空氣壓縮機備用,同時增加1臺儀表風儲氣罐。
(7)壓縮機房內噪音過大。該增壓站站場面積較大,綜合用房與壓縮機房之間的距離較遠,壓縮機房內噪音可能超過95dB,一旦發生緊急情況,值班人員聽不到安裝于綜合房的報警聲音,特別是壓縮機房值班人員無法和壓縮機房外及時交流,導致值班人員無法及時響應,從而增加了人身安全的風險。整改措施是:在增壓站壓縮機房內和綜合用房外分別加裝1臺報警汽笛,統一由中控室進行控制管理,當遇到緊急情況時,2臺報警汽笛同時響起,可達到提醒和警報的效果。
(8)某些閥門運行中存在泄漏問題。已發現站內有13個閥門內漏,5個閥門執行機構損壞,特別是ESD控制系統的3個主氣動閥門目前不能正常開關,內漏非常嚴重,導致該增壓站投產時間延后。為脫烴脫水站預留的2個711閥門盲板由于閥門內漏,法蘭處存在外漏,一旦外漏加劇,法蘭墊片刺穿,將面臨增壓站全面停產的風險。該安全隱患必須徹底解決,應更換這些閥門。
(9)供電所與增壓站用電數據未實現共享。該增壓站無計量系統,壓縮機進出口管網未加裝流量計,無法進行單機效能測試。整改措施是:將供電所用電數據與增壓站盡快實現共享,單臺壓縮機亦應加裝流量計。
隨著大牛地氣田管網壓力的逐步降低,壓縮機開啟數量將逐步增加。據預測,到2014年底,需要同時開啟7臺壓縮機,電力消耗和油料消耗將直接上升。2014年電量消耗預計1.3×108kW·h,如努力將全年電量消耗控制在1.2×108kW·h左右,達到降本增效也是切實可行的。
(1)加強生產運行管理。增壓機實際處理量與進口壓力有直接關系,進口壓力越大處理能力越大,反之越小,為此上游氣量供應是否充足,至關重要。如果有上游氣井發生冰堵,或者老井產能下降、意外事故等情況時,增壓站進口壓力會快速降低,處理量減少,必要時候需增加增壓機運行臺數,來保證外輸量,此時就會增加增壓站電力消耗。應制定聯動方案,在塔榆管網壓力較低,而上游氣井無法增壓產量的情況下,將大杭供氣源33號站氣量轉輸塔榆,雖然減少了整個氣田的銷售氣量,但可避免增壓站增加增壓機運行臺數的問題。
(2)加強設備運行管理。應加強壓縮機及配套設備的維護保養工作。制定詳細的維護保養方案,定期進行壓縮機切換運行,避免不加載和運行效率低下等情況;定期進行油品、防凍液的檢測,以及監控設備運轉部件的磨損情況,發現異常及時處理,以使所有運轉壓縮機均處于較理想的運行狀態,減少無用功,保持最大工作效率,進而實現節能。
(3)加強技術管理。以分公司的月度銷售計劃為基礎,根據大牛地氣田管網的壓力,結合下游榆濟首站的進站壓力需求范圍,每月模擬管網壓力節點,適時調整壓縮機開啟臺數,充分利用壓縮機自身的調節能力和2套賀爾碧格壓縮機氣量無級調速系統,優化運行參數,以最低的能耗滿足生產需要。
(4)充分挖掘新工藝的潛力。應使用霍爾碧格系統進行氣量調整,以有效提高壓縮機利用率,降低電耗。天然氣銷路受市場影響不可控,綜合考慮年度壓縮機運行率應達到50%左右。
(5)應制定完善的應急預案。在應急過程中應嚴格規定啟停機步驟和所需時間,并制定應急情況下啟停機時間節點,盡量避免不必要的空轉運行和非滿負荷運轉時間,以提高壓縮機應急實用效率。
(欄目主持 焦曉梅)
10.3969/j.issn.1006-6896.2014.11.052