提高大型压缩机效率技术分析

提高大型压缩机效率技术分析

迟万涛李红杨廷博

胜利油田分公司海洋采油厂山东东营257237

摘要：埕岛中心二号平台有海洋厂唯一的一家天然气处理厂，压缩和致冷部分是天然气处理的关键环节，主要的设备是三台原料气压缩机和两台丙烷致冷机，在生产中起着举足轻重的作用，它们是否能正常运转、运行效果的好坏直接影响着轻烃生产的全过程。

由于压缩机是大型机械动力设备，全天24小时连续运转，压缩机使用期限已经超过10年，随着时间的推移，压缩机效率降低，压缩机经常出现这样那样的问题。面对低油价寒冬期的严峻形势，全体人员立足本职岗位，扎实开展“践行严细实，全力创效益”主题活动，干部定期到承包班组运行班进行跟班劳动，为了摸清压缩机在运行过程中存在的问题，对提高压缩机的运行效率进行了技术分析。

关键词：压缩机；提高效率；技术分析

1、原料气压缩机存在问题

通过调研发现班组人员能够按照压缩机的操作规程和维修保养制度进行标准化操作和维护保养，但由于诸多原因，根据目前压缩机运行状态分析，通过调研、跟班劳动等发现目前主要存在以下几方面的问题：

1.1由于来气压力过低（通过跨线平时控制在在0~0.02MPa之间），一排压力在0.35MPa左右，二排压力在1.4MPa左右运行，造成压缩机一级压缩比达到了17.5，二级压缩比为4。而实际上，多级压缩的每级压缩比设计为2.5~3.5。也就是说压缩比越大，效率也越低。

1.2气缸两侧余隙容积调节不均衡，造成吸气空间短、膨胀空间长，影响正常吸排气量。

1.3对1#原压机进行测试，经过自吸式可燃气体报警器的检测，30处渗漏点都一一找到：单机渗漏主要集中在气阀、顶丝和填料密封处，在一定程度上产生泄漏损失，影响了运行效率。

2、提高压缩机运行效率的主要措施

2.1原料气压缩机新型密封填料盒应用

原料气增压采用的是三台往复活塞式压缩机，其工作原理是通过曲轴、连杆带动活塞杆和活塞在气缸中做周期性往复运动，依次完成膨胀、吸气、压缩、排气这四个过程，实现对天然气的增压。压缩机气缸密封采用的是填料组件。其作用是防止气缸中的高压气体沿着活塞杆方向泄漏，它是压缩机中最重要的零部件之一，也是压缩机最主要的外泄漏途径之一。

压缩机填料组件是由多组填料相连安装在填料函中来密封的，每组填料是由填料盒和填料环组成。在设备运行过程中填料是易损件，维修人员需要定期检查和更换填料环，以减少气体的泄漏。由于填料盒表面光滑，在填料函中配合又比较密切，因此在日常检查和维修时极不方便。加之填料的磨损和气体的泄漏，极易在填料函中积碳，造成填料盒卡死，如要彻底完成填料的更换，维修人员只能将压缩机气缸拆卸，取出活塞才能通过其它工具将填料组件取出，这样不但耗时费力，还容易造成填料盒损坏，严重影响开机时率。

为了解决这一难题，我们决定对填料盒进行改造加工。具体如下：取出填料组件，然后对每层填料盒的隔板和隔环进行加工，在上面对应加工两个带螺纹的螺孔，另再配套制作两个带顶丝作用的长型螺杆作为辅助工具。这样一来装取比较方便，有效解决了维修难题。新型密封填料盒的应用不会影响原设计，但在安装时，应注意每个隔环和隔板间应相互错开，以防止每一层螺孔正对造成气体渗漏量的增大。

2.2压缩机刮油环渗漏整改应用

原料气压缩机在实际运行过程中，因为十字头体积较大、行程长，供油量相对较为充沛，这样使大量润滑油在十字头的拍击下，以一定的压力流向刮油环组件，有时由于刮油环组件的安装、配合，特别是卧缸活塞组件的自重，造成了水平度的下移产生较大的间隙，造成了润滑油泄漏。针对这一现象，站上的干部和管理班维修人员经过多次检查、讨论、对比和调整后，制定了压缩机刮油环渗漏整改应用措施。

先找出问题所在：填料函回油槽堵塞未清理或者刮油环安装不标准；刮油环与刮油环的余隙过小（轴向间隙小），刮油环在抱紧弹簧的弹力作用下被紧紧包在活塞杆上，活塞杆运行中若发生跳动，就会带动刮油环在轴向和径向上发生跳动，此时如果刮油环涵与刮油环的余隙过小，刮油环就会在刮油涵内发生倾斜挤压，刮油环的贴合面减少甚至出现刮油环与活塞杆不接触，直接将导致润滑油泄漏。

实施办法：（1）检查填料清理疏通填料函回油槽。（2）规范提高维修操作人员的标准化操作能力。（3）选取质量较好的刮油环和填料函。（4）及时调整活塞间隙。（5）适时调整活塞杆的转向，防止承重端较长时间磨损。（6）适时调整刮油函的间隙。（7）当间隙较大时，添加自制的垫子调整刮油环与活塞杆的间隙。

2.3压缩机外部零部件治漏

压缩机阀门、顶丝这些外部零部件一直存在泄漏问题，相关业务口组织技师队伍现场会诊、想办法，利用检修的有利时机，解决了这个困扰了多年的疑难问题。

针对气阀阀盖渗漏的问题，进行了第一次讨论，运用耐高温硅胶涂抹垫子，然后上紧的办法进行整治，在第一轮的整治过程中发现，整治后还是有的部位渗漏，无论是重新涂抹胶水还是重新更换垫子，总是有整治不达标的地方。于是，组织人员开会进一步讨论，为什么还是渗漏？方案是可行的，那就是别的原因。胶水不行、垫子不行还是上螺丝的方式不对？针对这些问题又一一进行分析，研究。要求轻烃检修中心技术人员提供进口的胶水，维修人员重新实验。

在第二次的实验中，我们以1#压缩机为例，首先将气阀的压盖全部拆除下来，将上面的积碳进行清洁，然后用进口的胶水涂在气阀内的安装垫子的地方，涂2层后安装铜质的垫子，然后在垫子的外侧再涂上一层胶水，最后进行紧固。通过这次实验，1#压缩机的渗漏情况得到了整治。经过2天的试运，新的问题有出现了，整治过的地方又有开始渗漏的情况出现。于是我们又开会讨论会诊，新的问题说明还有的地方没有处理好，我们将新的渗漏的地方用笔标记出来，拆卸的过程中特别留意此处是否有新的情况，结果真是这样，在标记的部位的垫子，取出来的基本都发生了破损，我们使用的垫子未铜皮包石棉的垫子，这种垫子的强度不高，上螺丝的时候容易发生破损。于是我们改为2个垫子实验，还是不行，大家想在紧螺栓的时候是不是有受力不均匀的情况，对角依次紧是符合操作标准的，这个标准达不到我们现在的要求，那么我们改为对角同时紧，这样不违反操作规程又能解决问题。果然问题得到解决。

3、结论及建议

3.1原压机泄漏问题临时得到解决。

但是压缩机是24小时不间断运行的动力设备，使用的铜包皮垫子在以后的使用过程中不可避免还会出现破损情况的，我们认为纯铜的垫子能够完全杜绝再次渗漏的出现，建议协调检修中心为压缩机制作纯铜的垫子，在压力及工况都达到正常生产时的数据时，再根据情况有针对性的进行整改。

3.2对压缩机自控部分需进一步研究，对控制系统要做全面备份，防止在系统崩溃时可进行自主恢复；

3.3需要确认压缩机上传感器与电磁阀的控制作用，便于日后对故障的排查；

3.4要解决夏季环境温度高，螺杆机启停频繁的问题；

3.5协调有关部门，采取多种措施系统学习进口螺杆机的维修维护知识。