長輸天然氣管道離心式壓縮機異常停機分析

張博

摘要：離心式壓縮機在天然氣管道運輸過程中，發揮著非常重要的作用。針對其異常停機的問題，應該引起足夠的重視，認真分析問題發生的原因，及時采取針對性的措施，認真做好對設備的維護工作，及時對其存在的設計缺陷進行改進，有效避免這些問題的發生。

關鍵詞：長輸天然氣管道;離心式壓縮機;異常停機

某首站采用4臺GE新比隆公司BCL355型離心式壓縮機。該壓縮機為電驅式，變速箱為弗蘭德公司的單級變速齒輪箱，驅動電機為ABB公司產AMI710L4LBSPFM型變頻異步三相電機。4臺隔離變壓器及4臺變頻器為電機提供變頻電源，實現電機的驅動。

1壓縮機停機現狀

在造成壓縮機停機的事故中，通常可以分為保壓停機和停機放空。在保壓停機的過程中往往不會其中的天然氣進行放空。如果放空壓縮機停止運行，其中的天然氣處于放空的狀態。

造成保壓停機的因素往往比較多，其主要包括以下的內容：機組振動超過了設定值，造成壓縮機保壓停機。機組軸向發生了比較大的位移，造成機組的保壓停機。機組軸承溫度超過了設定值，造成了保壓停機現象。機組潤滑系統的潤滑壓力低于設定值，造成了保壓停機。如果儀表風壓力低于了設定值，造成保壓停機現象。熱旁通閥導通，造成機組保壓停機。SCADA系統產生了保壓停機信號。機組外電路故障，導致停機現象的發生。變頻器故障導致停機。各種其它信號導致的保壓停機，如壓縮機防就地按鈕啟動、壓縮機電源故障等。

2壓縮機組異常停機對策

（1）壓縮機機械系統導致停機。GEBCL355型壓縮機機械機構相對復雜，日常運行維護中機械問題涉及較淺，主要為電機、壓縮機驅動端及非驅動端軸向振動及徑向位移問題，2013年壓縮機組因腔內結垢造成壓縮機驅動端振動值過高無法運行，日常簡單維保及4000、8000小時等常規性保養無法解決。后由沈陽鼓風集團對轉子進行動平衡檢測及對中調整后解決了問題。由于離心式壓縮機的內部機械結構比較復雜，其中任何一個環節出現了問題，就會對機組的正常運行，造成非常大的影響。一旦壓縮機驅動端出現了嚴重的軸向位移和徑向位移，壓縮機轉子在運行過程中，就會出現較為嚴重的振動和發熱，一旦超出系統所設定的值，就會造成壓縮機的停機。為了有效解決這個問題，應該定期對壓縮機的機械結構進行檢修，及時發現機械結構的故障和問題，及時進行處理。還應該定期對重要部件的磨損程度、變形情況、位移情況進行檢查，及時發現問題，及時進行調整和更換，避免其在運行過程中出現問題。

（2）自控系統問題導致停機。采集信號反饋值達到SCADA系統、ESD系統、壓縮機本特利控制系統控制邏輯設定值引起壓縮機組停機。出現問題后應及時查看壓縮機系統故障報警信息及時確定停機信號的來源，檢查信號參數，查找具體原因。在當前離心式壓縮機正常的運行中，是依靠自控系統來進行控制的，一旦自控系統出現問題，就很容易導致系統出現停機的事故。自控系統的故障，很多都是源于邏輯故障和邏輯元件損壞。為了有效避免這些問題，應該在邏輯程序使用前，對程序的正確性進行全面的審查，并做好程序運行仿真工作，充分暴露其中的邏輯問題，及時進行糾正。為了避免由于邏輯電路故障導致的停機，應該保證這些電路處于正常的運行環境中，定期對電路的情況進行檢查，及時對其中的電子元件進行更換，保證電路處于正常運行狀態。

（3）電力系統問題導致停機。外電網波動、隔離變壓器、變頻器、MCC等故障均會引起壓縮機系統停機。壓縮機為一級負荷，采用雙線路10kv供電，快切裝置投用保證外電一線路故障情況下壓縮機組不失電，變電所應與上游電力調度部門保持良好溝通及時掌握上游電網運行情況及時切換外線支路，保證供電穩定;輔助設備供電一直存在負荷交叉分配;部分輔助設備供電電源與主設備分段;無法確保壓縮機輔助設備的可靠供電，應及時進行整理改造，并對循環水泵進行雙支路供電改造。因變頻器元器件燒壞等引起的停機次數較多，應建立齊全的備品備件體系，儲備充足的易損件。如果外電網發生故障，壓縮機系統會立即停機。為了有效避免該情況的發生，可以在電路系統采用雙線路供電模式，一旦檢測到其中一組線路發生了故障，可以及時進行切換，保證壓縮機的連續運轉。此外，企業電力管理部門，應該及時掌握上游變電情況，做好對線路的切換工作，保證壓縮機系統可以正常進行供電。

（4）工藝系統及輔助系統問題導致停機。站內過濾分離器安全閥誤動作放空其他進入放空系統導致一次放空管路壓力異常，觸發壓縮機停機事件，更換安全閥并將壓縮機一次放空管路與站內放空管路隔離，徹底杜絕該事故再次發生。熱旁通閥門開關指示失效錯誤信號反饋導致壓縮機停機，調整校正閥門開狀態指示。如果安全閥發生了誤動作，就會直接造成停機現象的發生。在安全閥誤動作的發生中，經常是由于壓力檢測器件發生故障造成的。因此，應該定期對該器件的實際工作情況進行檢查，并定期進行更換。如果有必要，可以采用電子壓力檢測器件，其采用了傳感器并聯的形式，其中一組傳感器異常，并不會影響到檢測結果，大大提高了安全閥壓力檢測的可靠性，有效避免誤動作的發生。此外，還可以采用一次放空回路與站內放空管路隔離的方式，這樣可以徹底杜絕該類問題的發生。

（5）加強對壓縮機的管理。由于天然氣壓縮機屬于一種比較復雜的設備，且操作的安全性比較高，這對操作人員的要求往往較高，企業應該盡量挑選素質過硬的操作人員，還必須要做好對他們的培訓工作。為了提高操作的安全性，一定要嚴格制定各種安全操作規范，讓操作人員嚴格按照操作規范來進行操作，避免誤操作導致的各種事故。在壓縮機的實際運行期間，一定要做好對天然氣壓縮機的巡查工作，及時發現壓縮機運轉中的異常情況，及時進行處理。

結論

離心式壓縮機通常由壓縮機本體、主電機、潤滑系統、干氣密封系統、控制系統、變頻器等組成。由于其工作的特殊性，往往對系統工作可靠性有較高的要求。由于其工作系統比較復雜，對其工作穩定性造成影響的因素較多，如果相關工作沒有做到位，經常會造成停機事故的發生。為了有效減輕停機事故所造成的影響，很多企業會采用備用壓縮機的方式，但這會在很大程度上提高生產成本。

參考文獻：

[1]謝鵬飛。長輸管道燃驅壓縮機組熱防護技術及熱部件故障預防[J].化學工程與裝備。2015（12）：55-56