燃氣調壓站系統調試介紹

蔡永琨

摘 要：該文主要介紹主機配置為往復式壓縮機的燃氣調壓站系統的從安裝完成到系統投產前的整個調試過程，包括設備安裝檢查，各單體系統的調試，系統的模擬調試和系統正式通入天然氣試運轉等調試項目。

關鍵詞：設備安裝檢查 單體調試 系統調試 電氣儀表檢查 振動

中圖分類號：TU996 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）01（c）-0050-02

該燃氣調壓站主要由往復式壓縮機機組、入口單元、旋風分離單元、計量單元和出口過濾單元組成；它將0.95 MPa的不潔凈天然氣（主要成分是甲烷）提升到清潔度和壓力溫度均符合燃機要求的3.25 MPa的天然氣。該文將分三大部分簡介，分別是設備安裝檢查、單體調試和系統調試。

1 設備安裝檢查

設備安裝檢查主要對已安裝的設備進行重新的檢查是否符合安裝要求。我們介紹主要檢查項：對于喀麥隆WG64H型壓縮機，首先檢查主電機和壓縮機的聯軸器對中，通過激光檢查儀對轉動一周的聯軸器的同軸度要求在0.1 mm內，角度誤差在0.15 mm內；其次檢查壓縮機活塞桿的水平與徑向跳動值是否均在0.025 mm內，止推間隙在0.3～0.5 mm內，十字頭間隙在0.25～0.45 mm內；這些都對機組振動的影響較大的因素；最后檢查機組螺栓是否緊固、機組氣密性復查、滑油油箱油位等是否均符合要求。

2 單體調試

單體調試作為系統調試的基礎性檢查測試就是對系統各分支進行單獨測試，測試單體運行各參數是否正常。

要對燃氣調壓站整個電氣系統的接線進行校對一邊，查驗是否接線順序正確，再查驗在控制系統中I/O的輸入輸出信號地址是否正確；對所有的監視儀表進行檢查，就地顯示儀表校對，開關量儀表做通斷測試，模擬量的儀表采用Hart協議表一般給4 mA， 12 mA和24 mA信號對應儀表零點，一半量程和滿量程的校對等等。

對電機進行繞組絕緣測試和交直流耐壓試驗，盤柜的電氣的保護值的設定，例如速斷保護、過載保護和電機啟動電流整定及保護時間等。這些檢查完成后，就可以對單個分支系統的模擬啟動測試和帶電啟動測試；對主電機空載測試，在空載啟動主要看在聯鎖信號下，電機是否能啟動；解除聯鎖啟動后，電機轉向是否正確，電機的軸瓦溫度在運行4 h后是否正常，電機振動是否正常有無異響等。

再測試主電機程序，主要測試各保護跳機信號，給一個跳機信號，主電機是否執行；對于潤滑油系統，啟動后檢查油壓是否正常，油溫是否正常，是否有漏油，到各氣缸的潤滑油的分配模塊是否有暢通，是否有油流出等，滑油系統類似人類的血液，對機組的運行至關重要；冷卻水系統，排空管道空氣后，啟動電機，檢查水壓是否正常，是否漏水等；天然氣冷卻系統啟動后是否按照輸出溫度要求改變轉速等；降噪房通風系統主要測試在環境設定的溫度下是否啟機，啟機后是否運行平穩，然后在發生火災后是否接收消防信號進行停止運行。

測試降噪房消防系統，由于各調壓站布置不同，消防配置方式也不同，在筆者所在設備廠房上的降噪房里設置了兩個紅外線火焰探頭、兩個天然氣探頭、兩個硫化氫探頭和兩個溫感探頭，由于防止探頭誤報增加機組運行的不可靠性，我們設置兩個火焰探頭或是兩個天然氣探頭同時動作，機組才執行跳機動作，分別測試在兩個火焰探頭和兩個天然氣探頭動作后，系統是否跳機和通風系統是否關閉；硫化氫探頭和溫感探頭分別動作后，系統是否報警，并且啟動通風系統；對于氣動電動閥的測試就是測試各氣動閥的關斷以及PID閥的動態響應調節是否正常。這樣整個單體調試就基本完成。

3 系統調試

系統調試前，應制定安全措施及對整個控制系統的邏輯程序檢查一遍，各設定值是否完整輸入，聯鎖信號是否正常無矛盾，程序是否備份及PLC主機是否運行在UPS供電狀態下，各盤柜通信是否正常等，一切就緒后，在未通電主電機狀態下，對系統進行一次模擬啟動（注意模擬啟動前請關閉天然氣管道主閥），首次模擬啟動，需要對整個系統各手動閥的通斷狀態，按照管道工藝流程進行開關檢查，各單體電源開關是否在正確位置上，啟動后檢查各氣動電動閥的開關是否正常，各單體系統是否按照預定的時間啟動，啟動后各單體系統運行參數是否正常。

對系統進行急停按鈕、消防聯鎖跳機、與燃機聯鎖跳機等各模擬跳機信號的檢查，檢查是否按照設定停機，在模擬過程中，如果出現異常，就需要停止模擬，對異常的單體系統或是多個系統進行分析檢查，檢查的原則是在比較容易確定問題的情況下，精確檢修，在不確定問題時，先機務檢查，再電氣檢查，再是控制系統檢查，直到問題解決。模擬啟動完成后，拆除壓縮機氣缸氣閥后，進行正式通電空載試驗，啟動后，依次檢查各氣動電動閥關斷是否正常，各單體系統是否按照預定時間啟動，啟動后各分支系統運行參數是否正常，運行平穩后對機組進行振動數據采取，對照API618壓縮機振動標準，進行對照，是否符合設計要求，根據API618計算。

對于WG64型頻率大于30 Hz，壓縮機緩沖罐體振動不超過25 mm/s，氣缸振動不超過18 mm/s，壓縮機殼體不超過12 mm/s，機組主電機振動不超過6.4 mm/s，如果存在振動超標，停機分析振動原因，進行調整，如一切正常，可進行急停按鈕、消防聯鎖跳機、與燃機聯鎖跳機等信號選擇性復測試工作，完成空載測試后，則可正式進入系統調試（試運行）階段。

打開供氮氣主閥，通過PLC控制程序打開壓縮機組的進出口氣動閥，然后通過燃機入口放散閥對管道氣體進行置換，檢測氧氣含量在2%以內方認為合格后，關閉氮氣主閥，打開天然氣供氣主閥，正式進入待機啟機狀態，在燃機啟機準備完成后，在運行值長的命令下啟動壓縮機進行帶負荷運行。首先測試壓縮機在燃機未啟動情況下運行，壓縮機各系統運行是否正常，主要檢測系統監控參數、機組振動等是否符合驗收要求，其次在啟動燃機過程中，檢查壓縮機回流PID調節閥和入口PID調節閥的瞬時調節是否及時并相協調（一般設置入口調節閥響應時間要滯后于回流閥，防止系統因兩個PID閥調節不平衡，導致氣體系統動蕩，增加機組整體振動），各系統運行參數是否正常；最后在燃機分別滿轉速未帶負荷狀態、25%負載、50%負載、75%和滿負荷狀態下，壓縮機各系統的運行是否正常，系統振動是否符合驗收標準，如果過程中發生異常即停止調試，直到問題解決，方可再次調試；在燃機5種情況下，壓縮機運行正常，則可進入滿負荷168 h性能測試，測試過程中如有任何因壓縮機原因導致的跳機，測試需要重新進行168 h測試，測試完成后，調試結束，設備即可進入投產狀態。

4 結語

系統調試是一個十分嚴謹的檢查驗收過程，調試人員一定要按照調試方案一步步地進行測試，直到滿足驗收標準方可進行下一步測試工作，一旦發現問題即停止調試，分析問題，提出解決方案，解決問題，進行下一步調試，這是對自身安全和設備安全的負責，同時也會大大減少系統整體調試出現問題的幾率，節約調試成本和項目工期，為業主設備順利投產提供有力的時間保障，實現合同雙方雙贏的目的。

參考文獻

[1] 美國石油協會.API618標準規范（英文版）[S].2007.

[2] 樊長博，張來斌，王朝輝，等.往復式壓縮機氣體管道振動分析及消振方法[J].科學與技術工程，2007（4）：453-456.

[3] 孫邵華.PLC在天然氣調壓站控制系統中的應用[J].化工自動化及儀表，2013（11）：1392-1394.