NPU300制氮装置在苏里格地区运行改造分析及效果评价

2014-06-18喻良李华袁世平瞿斌

中国新技术新产品 2014年6期

关键词：效果评价故障分析

喻良++李华++袁世平++瞿斌

摘要：此文针对NPU300HP型移动式制氮装置在苏里格气田运行中情况，进行了分析，针对出现的问题，提出了排除方法和改进措施，并对改造后的效果进行了评价。

关键词：制氮装置；故障分析；改造方法；效果评价

中图分类号：TE35 文献标识码：A

概述

采气三厂抢险维修大队目前管理的2台NPU300HP型移动式制氮装置，2008年5月投用，设备主要由卡特彼勒C7发动机、Sullair空压机组、日本大洋发电机和美国MD膜制氮系统四部分组成，工作原理是由发动机驱动空压机将环境空气净化、增压，增压后的空气经过一系列的除水、除碳过滤和冷干后，进入膜组分离出氮气，发电机为设备整个控制系统供电。

设备主要用于苏里格气田单井、集气站以及处理厂的管线吹扫、置换和试压。该设备设计氮气出口流量为300m3/h（氮气纯度为95%时，海拔高度1500米），出口压力在1.0～2.2Mpa之间，氮气纯度在95%～99%之间连续可调，主要部分技术参数如表1所示。

1 NPU300制氮装置改造前的状况

两台NPU300制氮装置从2008年投用至改造前已运行五年，在这五年的运行中发现NPU300制氮装置存在以下几个问题：

一是2010年至2013年间，制氮装置在运行中分别出现了夏季运行温度高、地脚螺栓断裂、柴油机下排气孔（呼吸器）排气量大、冬季启机难、跑冒滴漏频发等较大运行隐患。

二是制氮装置出厂时均存在部分设计缺陷，主要有：整套装置超高（加上车辆高度，整体高度为4.2m）；冷却水、空气管路分布不合理，互相干涉，影响操作和维修；冷却器组不易清洗、风扇与散热器组距离短（250mm），不利散热；冷干机散热器出厂设计为自然风冷式（封闭吸风式），运行时需关闭装置所有箱门，夏季运行时导致柴油水温过高；柴油机未安装机油预热装置，冬季难以启机；排污汇管设计不合理，不易排干，冬季易冻堵；各管路连接管卡、胶管质量差，频繁破损、刺漏；柴油机消音器固定不合理，出现下沉现象等。

2 NPU300制氮装置改造方法

针对NPU300制氮装置在运行中存在的问题，从以下几个方面的对其进行改造。

2.1 NPU300制氮装置散热系统的改造

2.2 将后冷散热器移至散热器组内，可以将外箱门打开通风，降低冷却介质温度，使整体散热效果转好。

因为冷干机通风不畅，且由于封闭吸风式散热系统造成箱体内负压，箱体内温度过高，散热效果差。由图中可以看出设备原散热方式为封闭吸风散热模式。此结构主要优点是可以降低噪音，缺点是易造成箱内整体温度高（后冷散热器散发热量、冷干机散发热量全部传到箱内），夏季柴油机润滑油温高，润滑不好，易出现高温顶缸现象，而且设备内部高分子材料易老化，维修周期变短。将后冷散热器改至散热器组内后，设备运行时可将箱体门全部打开，既提高冷干机散热效果，又解决了柴油机夏季温度高等隐患。

2.3 更换风扇叶片大小，调整风扇与散热器组的距离。

把大小为1m的风扇更改为1.2m的风扇，增大风量；增大风扇与散热器组距离，安装导风罩，使散热达到最佳效果。

2.4 NPU300制氮装置油路上的管线的改造

改造前燃油管路过长且皆为橡胶软管，存在安全隐患且，不易维修更换。

2.5 NPU300制氮装置排污管线改造

NPU300制氮装置冷干机、过滤器排污管线由于管径太小，且无保温措施，冬季经常出现冻堵情况。为防止此类情况再次出现，需将排污管线改为Φ12不锈钢硬管线，增大排污量，并且在排污管线和排污罐上加装保温材料。

2.6 NPU300制氮装置箱体方面的改造

2.7 NPU300制氮装置操作平台的改造

改造前操作门打开后阻挡操作台通行道，不便于操作人员行走，且存在坠落风险。操作平台过重，操作时，需要打开车厢门和操作平台，增加了操作员工工作量。为此，可以利用卡车大箱板制造操作平台，表面铺铝合金防滑板；采用抽拉式支撑结构；钢制移动上下梯，悬挂安装。即能方便快捷的打开操作平台，又能减少工作量。

2.8 NPU300制氮装置排气筒的改造

NPU300制氮装置发电机排气筒、消音器在箱体内部，导致废气都排放在箱体内部。为此，因将发电机消音器及排气筒改至箱体外部，进一步减小噪音。

2.9 降低NPU300制氮装置整体高度