海洋生产平台压缩机升级改造振动过大故障的排除

罗军，操银景

(库尔勒中加天然气压缩机技术装备有限责任公司(中加公司)，新疆 库尔勒 841000)



海洋生产平台压缩机升级改造振动过大故障的排除

罗军，操银景

(库尔勒中加天然气压缩机技术装备有限责任公司(中加公司)，新疆 库尔勒 841000)

在海洋生产平台的往复式天然气压缩机机组的升级改造过程中，发现原二级压缩机机组运行振动过大对其改造为一级压缩机机组会有重大不利影响，必须事先排除故障。通过故障原因分析，提出了二级压缩机改造为一级压缩机的具体方案(包括改造原则与改造具体工作)，列出了改造的技术要求，重点介绍了改造过程中压缩机机组振动过大故障的排除。对油气田使用压缩机设备处理同类问题具有重要借鉴意义。

海洋生产平台；天然气压缩机；升级改造；振动过大；故障；排除

涠洲12-1海洋生产平台有4台往复式天然气压缩机组，其中2台为一级压缩机A/B，只有1座进口涤气罐；2台二级压缩机C/D，也只有1座涤气罐。原设计只能1台一级和1台二级压缩机运转，所以压缩机的压缩能力最多是1台一级压缩机的压缩排量42×104m3/d，不能满足现场生产需要。而中海石油(中国)有限公司湛江分公司要求该平台的压缩机压缩能力为(60～80)×104m3/d。为此，中加公司提出压缩机改造方案：将原有的二级压缩机改造为一级压缩机，再与现有的一级压缩机并联运行，每橇上的2台压缩机都是一用一备；两橇各1台压缩机并联运行后，压缩总排量可达85.4×104m3/d，能完全满足现场生产要求。但问题是改造前发现二级压缩机机组在运行过程中经常出现振动过大故障，这对二级压缩机升级改造为一级压缩机会有重大不利影响，必须要事先排除该故障。

1 二级压缩机机组运行振动过大现象及其原因分析

1)问题现象 ①压缩机机体的水平偏差较大。②底橇整体左低右高，朝一个方向倾斜。③二级压缩机压缩气缸缸孔有偏磨现象。④气缸不水平，活塞杆跳动大，配合间隙不当，橇外管线蹩劲。

2)原因分析 如果底橇整体朝一个方向倾斜，会导致压缩机机体水平偏差较大。改造前需检查活塞杆是否拉伤，填料环磨损是否严重。造成此类故障的直接原因是活塞杆跳动差；另外新装配的填料环如果磨合不良，也会导致填料环磨损，填料泄漏严重。

2 二级压缩机改造为一级压缩机的具体方案

2.1 改造原则

现场对二级压缩机进行改造的原则是，严格遵循安装操作要求，将机组的安装技术参数尽可能控制在要求的范围之内，除去潜在的隐患，从而使机组恢复到正常的工作状态。

2.2 改造工作

涠洲12-1海洋生产平台的2台二级压缩机组安装在同一个撬块上。存在问题：①压缩机处理量不足；②压缩机与驱动机不在中心线上；③进排气缓冲罐设计太小，设计管线支撑设计不合理；④机身不平，气缸没有在水平位置。

为了解决上述问题，按照以下方法进行二级压缩机改造工作：①对二级压缩机机组需要更换的部件进行拆除，如10.5in气缸总成、进气缓冲罐、排气缓冲罐、支撑、联轴器、管线、阀门等。②新机组的回装、调试及试车。新压缩机组回装工作技术要点是气缸水平安装及气缸支撑整改。③外围管线整改及对中找正。良好的对中找正是压缩机组长期平稳运行的保证。④仪表系统改造。重新校验和设定仪表，并更改程序中相应的报警、停机参数。⑤新压缩机机组试车。二级压缩机改造施工完成后，需要对新机组进行无负荷试车和 72h满负荷连续试车，检验压缩机机组改造是否合格。

3 二级压缩机改造为一级压缩机的技术要点

1)通过对机组的平衡重新进行优化设计配重，从根本上减小了振源，有效地控制了机组的运行振动。对原二级压缩机10in气缸和新一级压缩机15in气缸相关运动组件进行了称重，取得原始配重数据。根据改造方案，将原10.5in气缸组建替换为新15in气缸组建。

2)通过对管线系统进行改造，有效地减少管线之间的振动。在改造设计阶段，充分考虑管线的尺寸、布置等因素，对管线进行合理的规划；在现场的施工过程中，机组底橇属于利旧范围，结合现场实际情况，对原机组运行时易出现振动的管线进行了额外支撑固定，能够减小机组运行振动。

3)在机组改造过程中更换压缩气缸时，严格按照压缩机装配的技术方法进行施工，随时检查装配数据是否达到规定值。对不符合的装配检查数据，一定重新调整或拆除重装，严格要求保证装配质量。

4)对机组原控制系统做了优化改造，重新校验，解决了原机组某些控制失灵的问题，通过检查以及试车运行发现更换了一些损坏的控制仪表。

4 改造过程中压缩机机组振动过大故障的排除

4.1 减少电机的振动输出

1)校正电机的磁力中心线。任何电机都有它的磁力中心线。让电动机脱开联轴器空转，其稳定转动时轴停留的位置就是磁力中心线位置。而电机轴停机状态下可以在外力作用下移动一定距离。所以正常情况下，电机轴应在磁力中心线位置，否则将引起电机振动，长此以往，对电机自身也会造成严重损坏。

2)重新设计制作电机平衡支撑。改造前检查发现，原机组设计者对机组振动考虑不足，电机平衡支撑过于单薄，在电机长期不正常的振动中已经变形，而且电机运转产生的振动很容易通过此支撑传递到撬座上。改造后，新的平衡支撑加焊筋板，强度增大，不仅更牢固地控制电机平衡，而且大大地减少了振动传递。

3)更换电机锁紧螺母及垫片。理论上电机通过调整垫片调整平衡，再用锁紧螺母锁死后，电机即使高速转动也处于稳定状态。改造前检查发现，电机的锁紧螺栓螺母以及调整垫片锈蚀严重，螺母已经无法松动。在更换新的锁紧螺栓螺母后，采用双螺母锁紧，电机在调整平衡后便可以牢牢固定，稳定性增强。

4.2 其他方面减振措施

1)对机组压力容器重新设计制造或改造，大大减小了气流脉动对机组振动的影响。如在洗涤罐与撬之间加装一个洗涤罐底座，这样对洗涤罐内由于气流脉动产生的振动能起到缓冲作用，减少了机组整体振动。

2)通过对管线系统进行改造，有效地减少管线之间的振动。在改造设计阶段，充分考虑管线的尺寸、布置等因素，对管线进行合理的规划，对管线支撑进行了加强布置，对原机组运行时易出现振动的管线进行了额外支撑固定，改进后的支撑不仅使管线更牢固，也极大地减少了振动的传递。

[编辑] 帅群

2016-10-20

罗军(1982-)，男，助理工程师，现从事天然气压缩机组机械设计、配套成撬、制造方面的工作，elite_luojun@163.com。

TE974.07

A

1673-1409(2016)35-0093-02

[引著格式]罗军，操银景.海洋生产平台压缩机升级改造振动过大故障的排除[J].长江大学学报(自科版), 2016,13(35):93～94.