海上平臺壓縮機安裝運行技術研究

王良杰

摘要：針對海上平臺壓縮機系統高可靠性要求的問題，結合筆者多年的工作經驗，開展了壓縮機系統安裝運行技術的研究，給出了壓縮機運行過程中的技術要求。實施結果表明，相關技術要求能夠保證壓縮機系統的穩定可靠運行，對于指導壓縮機系統的正常工作具有重要意義。

關鍵詞：海上平臺;伴生氣;壓縮機;安裝運行技術;研究

目前伴生氣回收利用技術是增壓處理，提高其單位體積中的伴生氣含量。常用的增壓處理設備是壓縮機。往復式壓縮機工作過程中主要通過吸氣→壓縮→排氣的過程實現伴生氣的增壓增濃，對壓縮機作可靠性要求較高。因壓縮機安裝運行質量對其可靠性具有重要影響，故而有必要開展壓縮機安裝運行技術研究工作。

1.壓縮機系統組成及功能

往復式壓縮機系統主要包括壓縮機主體、進/出口冷卻裝置、潤滑系統等。壓縮機系統安裝于撬裝底座位置，進氣口、排氣口、排污口以及放空口均與外部對應管口連接，連接方式采用了法蘭、密封墊片以及螺栓緊固連接。其中的冷卻系統主要完成伴生氣以及壓縮機主體的冷卻;潤滑系統主要由齒輪泵將潤滑油輸送至壓縮機相對運動位置，對其進行強制潤滑，氣缸活塞和填料采用的自潤滑技術，降低了壓縮機氣缸材料的磨損，保證氣缸剛體具有足夠的使用壽命;洗滌裝置主要完成進口伴生氣的氣液分離功能，避免液體進入壓縮機氣缸，導致壓縮機的液擊，與此同時，還能起到穩定進氣壓力的作用;壓縮機主體由機身、滑道、曲軸連桿、活塞、電機、聯軸器等組成，采用一級壓縮、雙氣缸作用、左右排列模式，具有很好的工作性能和較高的使用壽命。

2.壓縮機安裝技術要求

2.1冷卻系統要求

往復式壓縮機采用了水冷系統，主要包括進水口、出水口、冷卻泵等，其冷卻水主要來源海上平臺公用系統的內部海水。安裝過程中需要額外連接進水管路，以便冷卻系統能夠得到充足的海水;伴生氣冷卻管路進口需要將其固定于海水溫度不大于30℃的位置，以便保證出口水溫在40℃左右，目的是將伴生氣由起始溫度60℃冷卻至出口溫度40℃;因壓縮機冷卻系統為海水冷卻，系統安裝之前需要對其連接管路的材質進行確認，要求采用TA1管，以保證管路的耐腐蝕性和壽命。

2.2溫度控制要求

溫度控制主要是指壓縮機排氣溫度的控制，以免出現伴生氣的自燃，導致火災或者嚴重的事故，故安裝之后的壓縮機排氣出口的溫度必須滿足規定要求。對于采用油潤滑的傳動部件，當壓縮機排氣出口溫度較高時，潤滑油的粘度將會降低，導致潤滑油品質惡化，因此必要時設置隔熱裝置。伴生氣的主要成分是烷烴氣體，屬于易燃易爆氣體，排氣出口的溫度要求低于168℃，壓縮機安裝及檢測過程中需要重點關注壓縮機排氣出口的溫度。

2.3流量調節要求

海上平臺石油開采條件極為復雜，尤其是環境因素，如溫度、風速、壓強等，不論上述哪個因素發生變化，均會對伴生氣量產生一定的影響，導致進入壓縮機系統的伴生氣流量出現波動。為了保證壓塑機系統排氣口輸出流量的均勻性，需要在壓縮機系統排氣口位置安裝流量調節裝置，并且具有較為寬泛的氣量調節范圍。往復式壓縮機排氣量調節裝置的調節方式采用了變頻調節，能夠實現排氣口伴生氣流量的0～100%的調節，具有很好的調節精度，確保后續伴生氣燃燒發電時的穩定性。

2.4動力供給要求

海上平臺的主要工作是石油開采，沒有充足的燃料，因此壓縮機系統的運轉采用電機驅動，為了保證電機能夠輸出足夠的功率，安裝電機時采用380V的三相交流電源、頻率為50Hz。由于驅動電機工作在海洋平臺上，周圍環境潮濕多變，為了保證相關工作人員的安全，需要按照電氣接線規定將電機進行接地。同時驅動電機地腳螺栓需要緊固牢靠，避免電機工作時出現松動，導致動力輸出不穩定，給壓縮機系統產生振動載荷，降低壓縮機系統工作的穩定性。

3.壓縮機運行技術要求

3.1運行時間

海上平臺伴生氣的用途主要供發電機組發電，因其壓力和濃度較低，需要采用往復式壓縮機對其進行增壓處理方可使用，因此必須保證壓縮機系統工作的可靠性。通常海上平臺的往復式壓縮機的設計壽命為20～25年，要求其全天滿負荷工作24h，年運轉天數大于350天。壓縮機運行過程中需要嚴格控制其運行的時間，按照運行維護手冊要求進行必要的維護保養，以便保證其可靠穩定運行，使用壽命周期內的年運轉率不低于95%。

3.2安全問題

往復式壓縮式增壓處理的是伴生氣，是烷烴類混合物，屬于可燃性氣體。壓縮機對伴生氣增壓處理過程中極為突出的就是安全問題，必須采取較為完善的安全防范措施，以保證工作人員及設備的安全。往復式壓縮機工作過程中須定期檢查其周圍的可燃氣體濃度以及壓縮機的密封性能，確保周圍環境內的可燃性氣體低于其爆炸極限。重點檢測往復式壓縮機前置填料函的運行狀態，也不能忽視壓縮機系統中的各類潤滑、驅動機等設備防爆性能的檢測。

3.3維護保養

往復式壓縮機連續運行過程中需要定期進行維護保養，及時發現設備運行時出現的問題，尤其是易損件等極易出現故障的部位，是維護保養的重點，如壓縮機密封件、傳動部件的潤滑等。為了保證壓縮機維護保養工作的順利開展，要求壓縮機系統周圍1m范圍之后不能堆放雜物或者非系統工作需要的設備，同時也要預留出壓縮機故障檢修時相關組成部件吊裝和搬運的空間，確保壓縮機出現故障時能夠在最短的時間內完成修復。

3.4 潤滑

壓縮機連續運轉過程中，為了保證機械傳動部件的使用壽命和效率，必須進行定期的潤滑，保證潤滑油的性能和質量。壓縮機潤滑包括油潤滑和脂潤滑兩種，油潤滑主要是指壓縮機內部缸體等存在相對運動位置的潤滑，日常維護時需要檢測潤滑油泵、油路、油壓、油品等情況。脂潤滑主要是指動力傳動系統中的相對運動部位，需要定期添加潤滑脂，嚴格控制潤滑脂的添加量，潤滑脂過多將會增加運動副的摩擦阻力，運動過程中產生熱量，潤滑脂過少將達不到潤滑的效果。

4.結論

壓縮機作為海上平臺石油開采伴生氣體增壓處理的重要設備，其工作的安全性和可靠性要求越來越高。安裝質量是壓縮機可靠工作的前提，結合筆者多年的工作經驗提出了壓縮機冷卻、溫控、流量調節、動力等系統的具體安裝要求，具有很好的實施效果。

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