西二線西段高壓電機(jī)吹掃系統(tǒng)存在的問題及整改措施

摘 要：西氣東輸二線西段三座電驅(qū)站12臺TMEIC 18MW的電動機(jī)采用的是正壓防爆方式，在投產(chǎn)測試過程中烏魯木齊壓氣站3#機(jī)，瓜州壓氣站1#、3#機(jī)多次出現(xiàn)電機(jī)內(nèi)部壓力高導(dǎo)致壓力釋放閥動作，導(dǎo)致機(jī)組停機(jī)。通過對電機(jī)空氣吹掃系統(tǒng)進(jìn)行研究分析，最終得出了壓力釋放閥動作的原因，提出了整改措施，在現(xiàn)場進(jìn)行了實施，通過改造徹底解決了該問題，并將另外9臺電機(jī)同時進(jìn)行了改造，避免了其他9臺電機(jī)出現(xiàn)類似的問題，文章主要對壓力釋放動作的原因及改造方案進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：電動機(jī)；正壓防爆；壓力釋放

1 概述

隨著我國管道事業(yè)的蓬勃發(fā)展，特別是近幾年長距離、大管徑天然氣管道的建成投產(chǎn)，為改善社會能源結(jié)構(gòu)和生態(tài)環(huán)境做出了巨大貢獻(xiàn)。壓縮機(jī)站是輸氣管道的心臟，管理運營好壓縮機(jī)組是確保設(shè)備安全平穩(wěn)運行的關(guān)鍵。

目前，離心式天然氣壓縮機(jī)的驅(qū)動有燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動和變頻電機(jī)驅(qū)動兩種方式，變頻電機(jī)驅(qū)動方式以體積小、維護(hù)簡單、使用效率高、無污染等優(yōu)點成為行業(yè)的首選。但是，我們生產(chǎn)所處環(huán)境都是易燃易爆場所，小型電機(jī)直接選用防爆型就可以實現(xiàn)，大型電機(jī)的防爆措施比較煩瑣。由于機(jī)組檢修或長時間處于備用狀態(tài)，環(huán)境中的可燃?xì)怏w有可能進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部，如果繞組絕緣降低或其他原因產(chǎn)生火花，就會發(fā)生電機(jī)爆炸事故。為了防止事故的發(fā)生，可在電機(jī)外部安裝一套正壓通風(fēng)系統(tǒng)，在機(jī)組啟動前進(jìn)行干空氣吹掃，用清潔的空氣置換電機(jī)內(nèi)部的混合氣體，吹掃時間和置換的空氣量根據(jù)需要設(shè)定，吹掃結(jié)束后自動轉(zhuǎn)換為正常操作，在正常運行期間繼續(xù)補(bǔ)充電機(jī)外罩產(chǎn)生的泄漏量，使電機(jī)內(nèi)部一直保持微正壓，周圍環(huán)境的可燃?xì)怏w無法進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部，起到防爆功能。

正壓通風(fēng)控制系統(tǒng)雖然原理簡單，但是它的好壞會直接影響機(jī)組的啟動和運行，下面西二線西段正壓通風(fēng)系統(tǒng)在投產(chǎn)過程中出現(xiàn)的典型故障進(jìn)行分析并提出了解決措施。

2 故障現(xiàn)象描述及原因分析

2.1 重復(fù)吹掃

西氣東輸二線西段烏魯木齊、瓜州、永昌三座電驅(qū)站在投產(chǎn)測試過程中，正壓通風(fēng)系統(tǒng)反復(fù)出現(xiàn)如下兩個問題：（1）當(dāng)開關(guān)打到吹掃完成模式時，突然出現(xiàn)低壓壓力報警；（2）雖然吹掃已經(jīng)完成，但吹掃會重新開始。

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，上述兩個問題是由于以下原因造成的：

（1）發(fā)生上述故障時正壓通風(fēng)控制單元的門多處于關(guān)閉狀態(tài)。

（2）吹掃完成時，在吹掃單元內(nèi)的空氣由調(diào)節(jié)器瞬間排空，同時吹掃單元的進(jìn)口壓力瞬間增加，見圖1所示。

（3）當(dāng)吹掃單元的進(jìn)口壓力增加到4-5mbar甚至更高時，壓力開關(guān)發(fā)出故障。

（4）正常情況下，吹掃完成時，進(jìn)口壓力維持在0-1mbar。

綜上所述，出現(xiàn)此類問題是由于正壓通風(fēng)控制單元的進(jìn)口壓力增加導(dǎo)致。

2.2 機(jī)組在運行過程中壓力突然下降

西氣東輸二線西段瓜州站在投產(chǎn)測試過程中，1#、3#機(jī)組正壓通風(fēng)系統(tǒng)在機(jī)組正常運行過程中出現(xiàn)了如下現(xiàn)象：

1#、3#機(jī)組運行80小時之后，吹掃壓力降低同時電機(jī)跳機(jī)。在重新啟動之后，發(fā)生相同的現(xiàn)象。

為了分析壓力下降的原因，我們對運行中電機(jī)的內(nèi)部壓力進(jìn)行了測量，測量點如圖2所示，分別為：

（1）電機(jī)內(nèi)低點壓力；

（2）電機(jī)內(nèi)高點壓力；

（3）控制單元箱體內(nèi)壓力。

通過對上述3個測量點的壓力進(jìn)行測量發(fā)現(xiàn)，從機(jī)組開始運行到機(jī)組跳機(jī)，正壓通風(fēng)控制單元內(nèi)部壓力上升的同時，電機(jī)內(nèi)部壓力也隨之上升，如圖3所示。

經(jīng)過分析導(dǎo)致上述現(xiàn)象的原因為：因為空氣吹掃裝置內(nèi)管路的漏氣增大，造成空氣 吹掃裝置內(nèi)的壓力上升，導(dǎo)致CLAPS SENSOR 誤動作，如圖4所示。

CLAPS SENSOR 是為了電機(jī)內(nèi)的壓力保持穩(wěn)定， 調(diào)整供應(yīng)風(fēng)量，由于CLAPS SENSOR 的誤動作， 造成電機(jī)內(nèi)部壓力上升至釋放閥的動作設(shè)定值 所以，釋放閥打開造成電機(jī)內(nèi)部壓力低下，導(dǎo)致跳機(jī)。

3 處理措施

3.1 重復(fù)吹掃處理措施

在調(diào)節(jié)器處安裝空氣軟管便于調(diào)節(jié)器排出的空氣排出正壓通風(fēng)控制箱，目的是為了防止進(jìn)口壓力的增加，改造圖5所示。

通過改造沒有再出現(xiàn)重復(fù)吹掃的問題，為了防止其他機(jī)組出現(xiàn)類似問題，將西二線西段3座站場12臺機(jī)組都進(jìn)行了相應(yīng)改造。

3.2 對壓力突降的處理措施

（1）對漏氣處進(jìn)行了處理。

（2）將空氣排出口處的蓋子更換為開口面積更大的蓋子，以便漏出的空氣能順利排出，如圖6所示。

通過改造沒有再出現(xiàn)運行中的跳機(jī)問題，為了防止其他機(jī)組出現(xiàn)類似問題，將西二線西段3座站場12臺機(jī)組都進(jìn)行了相應(yīng)改造。

4 結(jié)束語

文章通過分析西氣東輸二線三座電驅(qū)站壓縮機(jī)組，在投產(chǎn)調(diào)試過程中正壓通風(fēng)系統(tǒng)存在的問題，并找出了解決措施，在現(xiàn)場進(jìn)行了實施，通過實施消除了此類問題的發(fā)生，為機(jī)組的可靠運行提供了保障。

參考文獻(xiàn)

[1]韓延軍.電驅(qū)壓縮機(jī)站電機(jī)正壓通風(fēng)控制系統(tǒng)介紹與故障分析[J].電氣防爆，2009，24（4）：36-39.

[2]TMEIC電機(jī)手冊[Z].2010.

[3]Purge unit problem No 2 2012[Z].

作者簡介：張偉（1983-），男，碩士，工程師，主要從事電氣工程及其自動化等研究工作。