郎榮亮
摘要:某平臺在1992年投產,根據當時的總體開發方案,考慮電力系統還要為1997年投產的MSW平臺和2004年投產的NW平臺提供電力保證,因此平臺配備了兩臺由外國ROSTUM公司制造的燃氣輪機發電機,型號:TB50。每臺燃氣輪機的功率4000KW,發電機功率:3500KW,電壓為10500V,正常工況下運行一臺,備用一臺。平臺投產后,隨著新油田的并入,致使整個平臺電力負荷不斷發生變化。同時由于ROSTUM透平的大修是采用ROSTUM廠家工程師現場維護保養的方式,隨著時間的推移,逐漸老去的ROSTUM透平大修的人員費以及專用備件采購費,成為我們非常棘手的問題,為此現場維修一路開始了艱辛、漫長的國產化維保大修,繼而國產化升級改造的探索。
關鍵詞:燃氣輪機;以連續流動的氣體為工質帶動葉輪高速旋轉;將燃料能量裝變為動力的機械
設備在日常運轉中存在問題
一、負荷低、葉片斷、無奈進行額定功率調整鎖定;
平臺投產之后,由于整個平臺的電力負荷700KW左右,此負荷情況下,ROSTUM的工況正處于壓氣機葉片共振區。投運三年后,兩臺ROSTUM透平相繼在1995年7、8月分出現的壓氣機第二、三級葉片斷裂的故障。此時由于一無所有,只能接受廠家提出的近乎苛刻的檢修條件:
1)近乎天價的維修費用:256萬美金;
2)漫長的6個月的維修周期:返廠更換葉片,重做動平衡。
3)唯一的檢修方案:調整兩臺ROSTUM透平的額定功率到1662KW,進行了軟硬件鎖定。這樣在負荷700KW左右不變的情況下,壓氣機葉片躲開了共振區。
二、定期維護、技術受限, 各類檢修無法自主。
依照ROSTUM透平的維保手冊要求,ROSTUM透平需要定期進行大修保養,兩臺主機分別在2002年和2006年進行大修,尤其是2006年兩臺主機進行的B類維護保養,出現了前所未有的困難,使得我們倍感煎熬:
1)備件不可控:依照合同約定,ROSTUM廠家負責提供主機大修的備件清單,但在我們現場專業主管與廠家核實備件清單過程中,每次廠家提供的清單都有差別,造成備件采購的準備工作一再推遲。
2)人員不可控:廠家工程師不相信我方施工人員的技術水平,所有工作獨自實施,造成工期嚴重滯后,最終只對主機A機檢修完畢,外方人員簽證已到期,主機B機的大修被擱置下來。
3)費用不可控:由于ROSTUM透平大修備件準備過程中存在的問題(出于商業利益考慮),檢修之后剩余了大量的富余備件,造成接近上百萬元的庫存積壓。
提前預謀,做好技術儲備
2006年新油田投產并入平臺,平臺電力系統的瓶頸逐步凸顯,需要釋放ROSTUM透平原有的額定功率,且由于ROSTUM透平A機2006年沒有進行B類維修,狀況變得越來越不穩定。ROSTUM透平A機的B類維護以及兩臺ROSTUM透平的解鎖,,釋放原有功率被提到日程。為了將來能夠徹底甩開廠家的束縛, 2010年未雨綢繆,謀劃了最后一次有外國人參加的ROSTUM透平檢修工作。
1)配備精良的檢修施工隊伍,徹底掌握ROSTUM透平的拆解、保養、組裝、調試技術。
2)全程跟蹤,配合檢修過程,為將來自主檢修提供最切實際的檢修教材。
3)深度研究技術資料--《裝配間隙手冊》,精心測量裝配間隙數據。
4)聘請國內透平廠的專家同時依托北方機械加工制造的專業單位,對檢修過程中破損部件現場測繪數據,及時加工配備。
由于前期充分的準備,現場在短短的20天,完成ROSTUM透平A機的檢修目標,同時也積累的豐富的檢修經驗,全面掌握了檢修技術,為將來的自主檢修奠定的充實的技術基礎。
徹底擺脫技術束縛
在進行ROSTUM透平升級改造和國產化大修過程中,我們現場堅持從簡到難、從人員到備件,逐步展開穩步推進的原則,確保每一次國產化都能打到預期效果。
1)ROSTUM透平控制系統的升級改造。
隨著ROSTUM透平的壽命不斷延長,控制系統的問題逐漸暴露,在2010年11月份主機大修之后,就已經開始籌劃對兩臺透平的控制系統進行升級改造,與國內透平控制系統升級改造的專業廠家深圳某公司進行多次的技術交流溝通,意圖打破ROSTUM廠家對控制系統的軟件和硬件封鎖,完全擺脫對ROSTUM廠家的依賴。經過4個月的前期物料、資料的準備,2011年11月開始實施控制系統升級,廠家和現場維修人員從零開始、從每一份接線圖開始,分析優化ROSTUM透平的啟動、點火、加速、加載、停機等各個過程中的邏輯關系,在沒有ROSTUM廠家指導的情況下獨立自主的進行了開創性的工作,在40天的時間內完成了兩臺ROSTUM透平控制系統的軟硬件升級工作,同時進一步完善ROSTUM透平的火氣保護系統,新增了ROSTUM透平故障智能診斷分析功能,這一成果大大增強了我們將ROSTUM透平大修國產化的信心。
2)2012年3分月,ROSTUM透平B機在一次負荷徒增的工況調節過程中停機。再次啟動后,出現了在1300KW的工況下轉子高振動報警,經過頻譜分析,確認為轉子動不平衡導致,再一次需要解體維修。這一次我們直接依托內部維修單位,返回自己的大修車間,自主展開了ROSTUM的大修工作,有2006年積累的拆卸、保養、組裝、調試的經驗,有圖文并茂的詳實的教材、精心測量的核心的裝配數據、有國內專業備件制造單位的支撐,最終在40天的時間內完全依托自有力量將ROSTUM透平高震動故障檢修完畢,恢復了ROSTUM透平帶載2400KW穩定運行的能力。最重要的是在檢修過程中,依托國內透平專業制造廠家,對透平的關鍵部件進行精確的測繪,為完全打破ROSTUM透平廠家備件束縛,奠定了最堅實的基礎,事實證明我們主導的2006年那次ROSTUM 透平大修的技術儲備發揮了決定性作用,而這一次又為擺脫ROSTUM透平檢修過程中的備件束縛,做好了最充分的準備工作。
3)隨著ROSTUM透平大修周期到來,我們現場做足了準備工作,有針對性的進行了備件國產化準備,并且對ROSTUM透平展開了一次最徹底的國產化維修,完全、徹底、干凈、全部的擺脫廠家的技術壟斷和備件壟斷,通過上述的作業實踐也前期為大量裝備國外設備的海洋石油的裝備維修工作提供最好的范例。