海洋生產(chǎn)平臺壓縮機升級改造振動過大故障的排除

羅軍，操銀景

(庫爾勒中加天然氣壓縮機技術裝備有限責任公司(中加公司)，新疆 庫爾勒 841000)

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海洋生產(chǎn)平臺壓縮機升級改造振動過大故障的排除

羅軍，操銀景

(庫爾勒中加天然氣壓縮機技術裝備有限責任公司(中加公司)，新疆 庫爾勒 841000)

在海洋生產(chǎn)平臺的往復式天然氣壓縮機機組的升級改造過程中，發(fā)現(xiàn)原二級壓縮機機組運行振動過大對其改造為一級壓縮機機組會有重大不利影響，必須事先排除故障。通過故障原因分析，提出了二級壓縮機改造為一級壓縮機的具體方案(包括改造原則與改造具體工作)，列出了改造的技術要求，重點介紹了改造過程中壓縮機機組振動過大故障的排除。對油氣田使用壓縮機設備處理同類問題具有重要借鑒意義。

海洋生產(chǎn)平臺；天然氣壓縮機；升級改造；振動過大；故障；排除

潿洲12-1海洋生產(chǎn)平臺有4臺往復式天然氣壓縮機組，其中2臺為一級壓縮機A/B，只有1座進口滌氣罐；2臺二級壓縮機C/D，也只有1座滌氣罐。原設計只能1臺一級和1臺二級壓縮機運轉(zhuǎn)，所以壓縮機的壓縮能力最多是1臺一級壓縮機的壓縮排量42×104m3/d，不能滿足現(xiàn)場生產(chǎn)需要。而中海石油(中國)有限公司湛江分公司要求該平臺的壓縮機壓縮能力為(60～80)×104m3/d。為此，中加公司提出壓縮機改造方案：將原有的二級壓縮機改造為一級壓縮機，再與現(xiàn)有的一級壓縮機并聯(lián)運行，每橇上的2臺壓縮機都是一用一備；兩橇各1臺壓縮機并聯(lián)運行后，壓縮總排量可達85.4×104m3/d，能完全滿足現(xiàn)場生產(chǎn)要求。但問題是改造前發(fā)現(xiàn)二級壓縮機機組在運行過程中經(jīng)常出現(xiàn)振動過大故障，這對二級壓縮機升級改造為一級壓縮機會有重大不利影響，必須要事先排除該故障。

1 二級壓縮機機組運行振動過大現(xiàn)象及其原因分析

1)問題現(xiàn)象 ①壓縮機機體的水平偏差較大。②底橇整體左低右高，朝一個方向傾斜。③二級壓縮機壓縮氣缸缸孔有偏磨現(xiàn)象。④氣缸不水平，活塞桿跳動大，配合間隙不當，橇外管線蹩勁。

2)原因分析 如果底橇整體朝一個方向傾斜，會導致壓縮機機體水平偏差較大。改造前需檢查活塞桿是否拉傷，填料環(huán)磨損是否嚴重。造成此類故障的直接原因是活塞桿跳動差；另外新裝配的填料環(huán)如果磨合不良，也會導致填料環(huán)磨損，填料泄漏嚴重。

2 二級壓縮機改造為一級壓縮機的具體方案

2.1 改造原則

現(xiàn)場對二級壓縮機進行改造的原則是，嚴格遵循安裝操作要求，將機組的安裝技術參數(shù)盡可能控制在要求的范圍之內(nèi)，除去潛在的隱患，從而使機組恢復到正常的工作狀態(tài)。

2.2 改造工作

潿洲12-1海洋生產(chǎn)平臺的2臺二級壓縮機組安裝在同一個撬塊上。存在問題：①壓縮機處理量不足；②壓縮機與驅(qū)動機不在中心線上；③進排氣緩沖罐設計太小，設計管線支撐設計不合理；④機身不平，氣缸沒有在水平位置。

為了解決上述問題，按照以下方法進行二級壓縮機改造工作：①對二級壓縮機機組需要更換的部件進行拆除，如10.5in氣缸總成、進氣緩沖罐、排氣緩沖罐、支撐、聯(lián)軸器、管線、閥門等。②新機組的回裝、調(diào)試及試車。新壓縮機組回裝工作技術要點是氣缸水平安裝及氣缸支撐整改。③外圍管線整改及對中找正。良好的對中找正是壓縮機組長期平穩(wěn)運行的保證。④儀表系統(tǒng)改造。重新校驗和設定儀表，并更改程序中相應的報警、停機參數(shù)。⑤新壓縮機機組試車。二級壓縮機改造施工完成后，需要對新機組進行無負荷試車和 72h滿負荷連續(xù)試車，檢驗壓縮機機組改造是否合格。

3 二級壓縮機改造為一級壓縮機的技術要點

1)通過對機組的平衡重新進行優(yōu)化設計配重，從根本上減小了振源，有效地控制了機組的運行振動。對原二級壓縮機10in氣缸和新一級壓縮機15in氣缸相關運動組件進行了稱重，取得原始配重數(shù)據(jù)。根據(jù)改造方案，將原10.5in氣缸組建替換為新15in氣缸組建。

2)通過對管線系統(tǒng)進行改造，有效地減少管線之間的振動。在改造設計階段，充分考慮管線的尺寸、布置等因素，對管線進行合理的規(guī)劃；在現(xiàn)場的施工過程中，機組底橇屬于利舊范圍，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，對原機組運行時易出現(xiàn)振動的管線進行了額外支撐固定，能夠減小機組運行振動。

3)在機組改造過程中更換壓縮氣缸時，嚴格按照壓縮機裝配的技術方法進行施工，隨時檢查裝配數(shù)據(jù)是否達到規(guī)定值。對不符合的裝配檢查數(shù)據(jù)，一定重新調(diào)整或拆除重裝，嚴格要求保證裝配質(zhì)量。

4)對機組原控制系統(tǒng)做了優(yōu)化改造，重新校驗，解決了原機組某些控制失靈的問題，通過檢查以及試車運行發(fā)現(xiàn)更換了一些損壞的控制儀表。

4 改造過程中壓縮機機組振動過大故障的排除

4.1 減少電機的振動輸出

1)校正電機的磁力中心線。任何電機都有它的磁力中心線。讓電動機脫開聯(lián)軸器空轉(zhuǎn)，其穩(wěn)定轉(zhuǎn)動時軸停留的位置就是磁力中心線位置。而電機軸停機狀態(tài)下可以在外力作用下移動一定距離。所以正常情況下，電機軸應在磁力中心線位置，否則將引起電機振動，長此以往，對電機自身也會造成嚴重損壞。

2)重新設計制作電機平衡支撐。改造前檢查發(fā)現(xiàn)，原機組設計者對機組振動考慮不足，電機平衡支撐過于單薄，在電機長期不正常的振動中已經(jīng)變形，而且電機運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振動很容易通過此支撐傳遞到撬座上。改造后，新的平衡支撐加焊筋板，強度增大，不僅更牢固地控制電機平衡，而且大大地減少了振動傳遞。

3)更換電機鎖緊螺母及墊片。理論上電機通過調(diào)整墊片調(diào)整平衡，再用鎖緊螺母鎖死后，電機即使高速轉(zhuǎn)動也處于穩(wěn)定狀態(tài)。改造前檢查發(fā)現(xiàn)，電機的鎖緊螺栓螺母以及調(diào)整墊片銹蝕嚴重，螺母已經(jīng)無法松動。在更換新的鎖緊螺栓螺母后，采用雙螺母鎖緊，電機在調(diào)整平衡后便可以牢牢固定，穩(wěn)定性增強。

4.2 其他方面減振措施

1)對機組壓力容器重新設計制造或改造，大大減小了氣流脈動對機組振動的影響。如在洗滌罐與撬之間加裝一個洗滌罐底座，這樣對洗滌罐內(nèi)由于氣流脈動產(chǎn)生的振動能起到緩沖作用，減少了機組整體振動。

2)通過對管線系統(tǒng)進行改造，有效地減少管線之間的振動。在改造設計階段，充分考慮管線的尺寸、布置等因素，對管線進行合理的規(guī)劃，對管線支撐進行了加強布置，對原機組運行時易出現(xiàn)振動的管線進行了額外支撐固定，改進后的支撐不僅使管線更牢固，也極大地減少了振動的傳遞。

[編輯] 帥群

2016-10-20

羅軍(1982-)，男，助理工程師，現(xiàn)從事天然氣壓縮機組機械設計、配套成撬、制造方面的工作，elite_luojun@163.com。

TE974.07

A

1673-1409(2016)35-0093-02

[引著格式]羅軍，操銀景.海洋生產(chǎn)平臺壓縮機升級改造振動過大故障的排除[J].長江大學學報(自科版), 2016,13(35):93～94.