天然氣壓縮機(jī)安全使用評(píng)價(jià)方法研究

文/李恒 王建成，河北省任丘市華北石油管理局蘇里格項(xiàng)目部

天然氣壓縮機(jī)安全使用評(píng)價(jià)方法研究

文/李恒 王建成，河北省任丘市華北石油管理局蘇里格項(xiàng)目部

在當(dāng)下，我國(guó)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中，第二產(chǎn)業(yè)仍然是最重要的組成部分。煤、石油、天然氣仍是最重要的能源，三者在能源結(jié)構(gòu)中的占比一直處在動(dòng)態(tài)平衡之中。就天然氣而言，它與人類的生產(chǎn)生活有著密不可分的關(guān)系，但是天然氣的存在形式以氣態(tài)為主，給運(yùn)輸帶來了不小的麻煩，所以合理的運(yùn)用天然氣壓縮機(jī)，對(duì)天然氣進(jìn)行壓縮，是天然氣運(yùn)輸中十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。

天然氣壓縮機(jī)；安全；技術(shù)管理

引言

天然氣壓縮機(jī)是天然氣運(yùn)輸工藝中重要的設(shè)備之一，起到將氣態(tài)天然氣壓縮為液態(tài)天然氣的作用，天然氣壓縮機(jī)的安全直接關(guān)乎到天然氣運(yùn)輸管網(wǎng)的配送能力。以壓縮機(jī)的排氣管爆炸事件為例，在管道爆炸事件發(fā)生后，整個(gè)配送系統(tǒng)都會(huì)癱瘓，在爆炸中產(chǎn)生的設(shè)備碎片會(huì)誤傷到周圍的工作人員，產(chǎn)生的沖擊力也會(huì)造成人力物力的損失。本文從往復(fù)式天然壓縮機(jī)入手，結(jié)合實(shí)際，研究了天然氣壓縮機(jī)的安全使用評(píng)價(jià)方法。

1 天然氣壓縮機(jī)的特點(diǎn)

天然氣壓縮機(jī)是天然氣壓縮工藝不可缺少的重要設(shè)備,它的安全運(yùn)行直接影響到輸送系統(tǒng)的輸配能力[1]。耗能大，燃?xì)鈮嚎s機(jī)是天然氣中最常見的，它的耗能十分巨大。總耗能量占機(jī)器總量的90%，主要的機(jī)組類型有兩種，整體式和分體式，整體式占比高。總裝機(jī)功率高，但單葉機(jī)功率低，國(guó)產(chǎn)的機(jī)器是市場(chǎng)的主導(dǎo)，占比70%，且生產(chǎn)的廠家流動(dòng)性不高，普遍集中在固定的幾家。

2 安全評(píng)價(jià)的意義

對(duì)天然氣壓縮機(jī)安全使用評(píng)價(jià)進(jìn)行方法研究，是運(yùn)輸實(shí)踐、安全關(guān)系、企業(yè)管理共同的必然選擇。具體從以下三個(gè)方面進(jìn)行說明：

2.1 為預(yù)防嚴(yán)重的安全事故

企業(yè)的安全生產(chǎn)，是在為天然氣的運(yùn)輸行業(yè)保駕護(hù)航，是為了預(yù)防在運(yùn)輸中出現(xiàn)重大的安全故障。加強(qiáng)企業(yè)的管理，對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行定期的安全評(píng)估，建立合理有效的安全評(píng)估制度，也是工作的關(guān)鍵步驟。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，一臺(tái)壓縮機(jī)上的零件就有上千個(gè)，這上千個(gè)零件晝夜不停歇的運(yùn)作，將天然氣壓縮成可以運(yùn)輸?shù)囊簯B(tài)，故障也隨著使用年限的增加逐漸增多，安全監(jiān)測(cè)工作定期開展的目的就是在降低故障出現(xiàn)的概率。以本公司為例，公司近三年，共排查安全隱患2500余處，機(jī)體、壓縮缸、分離器三處的零件壞損率高達(dá)30%，動(dòng)力缸等處的機(jī)械故障主要以機(jī)器老化為主，這些問題可以順利排查，都應(yīng)該歸功于企業(yè)對(duì)壓縮機(jī)的定期安全使用評(píng)價(jià)。

2.2 為提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益

因?yàn)榻┠暌蕴烊粴鉃橹饕敵霎a(chǎn)品的公司對(duì)于天然氣壓縮機(jī)的依存程度還是十分高,對(duì)增壓站壓縮機(jī)的工藝安全安全管理也不容忽視[2]。壓縮機(jī)的數(shù)量是有限的，但如果這些壓縮機(jī)再出現(xiàn)任何的問題，會(huì)直接影響到天然氣輸出這條產(chǎn)業(yè)鏈，所以提高壓縮機(jī)的性能就是企業(yè)運(yùn)營(yíng)中的一項(xiàng)重要的內(nèi)容。以本公司的壓縮機(jī)壓縮生產(chǎn)的天然氣為例，主要集中在40%上下，且在逐年增長(zhǎng)。

2.3 為建立企業(yè)壓縮機(jī)安全規(guī)范的需要

壓縮機(jī)在生產(chǎn)過程中，因?yàn)闄C(jī)組部件的質(zhì)量差異較大，所以壽命的長(zhǎng)短也天差地別，甚至?xí)霈F(xiàn)同一廠家不同批次的壓縮機(jī)質(zhì)量不同的現(xiàn)象，天然氣壓縮機(jī)安全使用評(píng)價(jià)可以排查機(jī)組出現(xiàn)故障的周期、破壞程度等然后根據(jù)排查報(bào)告，明細(xì)雙方的責(zé)任規(guī)劃。安全使用評(píng)價(jià)方法可以為機(jī)器日后的維修、故障判別提供一個(gè)參考的依據(jù)。

3 壓縮機(jī)安全使用的具體方法研究

3.1 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)主要分為機(jī)組的狀態(tài)、振動(dòng)、拆卸檢測(cè)，在狀態(tài)監(jiān)測(cè)中，可以利用往復(fù)式壓縮機(jī)對(duì)整機(jī)周圍的環(huán)境、壓力、溫度、電磁進(jìn)行檢測(cè)，做出合理的示工圖。以此來獲得壓縮機(jī)自身的性能數(shù)據(jù)，如頻率、負(fù)荷率、運(yùn)行功率等；振動(dòng)測(cè)試是在機(jī)器處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，對(duì)機(jī)器的各個(gè)部位的振動(dòng)頻率進(jìn)行測(cè)試，獲得有效的振動(dòng)波普，分析機(jī)器是否運(yùn)轉(zhuǎn)才正常；拆卸測(cè)試，就是把機(jī)器零件拆卸下來，通過機(jī)器零件的毀損、老化、變形情況,對(duì)天然氣壓縮機(jī)進(jìn)行定性和定量分析，來判斷機(jī)器是否需要更換、維修[3]。

圖1 壓縮機(jī)安全使用評(píng)價(jià)方法框圖

3.2 零件分類評(píng)價(jià)

輸送過程中是利用壓縮機(jī)，通過直接增加壓力的方式來輸送天然氣[4]。壓縮機(jī)是一個(gè)復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備，自身就是一個(gè)整體，由各個(gè)部分構(gòu)成，每一個(gè)部分合理的運(yùn)作，發(fā)揮著不同的作用。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐中的具體案例和壓縮機(jī)本身的結(jié)構(gòu)特性，我們將其在失效后對(duì)于機(jī)器整體的影響作為分類的標(biāo)準(zhǔn)，把部件進(jìn)行了分類評(píng)價(jià)。對(duì)于部件的評(píng)價(jià)一般分為疲勞計(jì)算和性能評(píng)價(jià)兩個(gè)部分。重要部件進(jìn)行疲勞計(jì)算和性能評(píng)價(jià)兩個(gè)部分，次要零件只進(jìn)行性能的測(cè)評(píng)。性能的測(cè)評(píng)分為參數(shù)評(píng)價(jià)、效率評(píng)價(jià)、突發(fā)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)等。疲勞計(jì)算是基于物理學(xué)的一種測(cè)評(píng)，測(cè)量機(jī)器運(yùn)動(dòng)的力學(xué)性能參數(shù)，在此基礎(chǔ)上完成安全評(píng)價(jià)。在通過拆卸檢測(cè)的方式，結(jié)合零件軸的磨損裂紋情況，計(jì)算這種情況下的疲勞曲線。評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)分為三個(gè)級(jí)別，繼續(xù)使用、修復(fù)和更換，繼續(xù)使用說明零件的參數(shù)達(dá)標(biāo)，可以繼續(xù)投入生產(chǎn)，修復(fù)和更換則是對(duì)有問題的零件進(jìn)行一定的補(bǔ)救。

3.3 組機(jī)整體評(píng)價(jià)

所有的零件需要協(xié)調(diào)統(tǒng)一，以保證組機(jī)整體的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)組機(jī)的整體評(píng)價(jià)就是對(duì)零部件和輔助系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)性的評(píng)價(jià)。包括零件權(quán)重評(píng)估和整機(jī)的結(jié)論定形兩個(gè)部分。

4 結(jié)束語

在對(duì)機(jī)組進(jìn)行安裝檢測(cè)、零件檢測(cè)等之后，確保運(yùn)行可靠，在投入天然氣的壓縮生產(chǎn)，是對(duì)生命和公司的負(fù)責(zé)，這樣做對(duì)于企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本也是一種有效的降低。本文從壓縮機(jī)的特點(diǎn)、進(jìn)行安全生產(chǎn)研究的意義及方法三個(gè)方面研究了關(guān)于天然氣壓縮生產(chǎn)的安全研究，希望為國(guó)內(nèi)的同行提供一定的借鑒。

[1]江宇蓉,楊帆.天然氣壓縮機(jī)高壓氣鋼管安全性能分析[J].油氣田地面工程,2013(9):48-49.

[2]宋志軍,楊青文,康樹臣,等.天然氣增壓站壓縮機(jī)運(yùn)行安全風(fēng)險(xiǎn)與控制[J].安全,2016,37(5):22-25.

[3]南斌,杜立劍,曹曉偉.往復(fù)式天然氣壓縮機(jī)進(jìn)氣緩沖罐接管開裂原因分析[J].石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督,2012,28(5):64-65.

[4]黎錦華.我國(guó)天然氣壓縮機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀及可靠性分析[J].化工管理,2015(20):15-15.