海上平台压缩机安装运行技术研究

王良杰

摘要：针对海上平台压缩机系统高可靠性要求的问题，结合笔者多年的工作经验，开展了压缩机系统安装运行技术的研究，给出了压缩机运行过程中的技术要求。实施结果表明，相关技术要求能够保证压缩机系统的稳定可靠运行，对于指导压缩机系统的正常工作具有重要意义。

关键词：海上平台;伴生气;压缩机;安装运行技术;研究

目前伴生气回收利用技术是增压处理，提高其单位体积中的伴生气含量。常用的增压处理设备是压缩机。往复式压缩机工作过程中主要通过吸气→压缩→排气的过程实现伴生气的增压增浓，对压缩机作可靠性要求较高。因压缩机安装运行质量对其可靠性具有重要影响，故而有必要开展压缩机安装运行技术研究工作。

1.压缩机系统组成及功能

往复式压缩机系统主要包括压缩机主体、进/出口冷却装置、润滑系统等。压缩机系统安装于撬装底座位置，进气口、排气口、排污口以及放空口均与外部对应管口连接，连接方式采用了法兰、密封垫片以及螺栓紧固连接。其中的冷却系统主要完成伴生气以及压缩机主体的冷却;润滑系统主要由齿轮泵将润滑油输送至压缩机相对运动位置，对其进行强制润滑，气缸活塞和填料采用的自润滑技术，降低了压缩机气缸材料的磨损，保证气缸刚体具有足够的使用寿命;洗涤装置主要完成进口伴生气的气液分离功能，避免液体进入压缩机气缸，导致压缩机的液击，与此同时，还能起到稳定进气压力的作用;压缩机主体由机身、滑道、曲轴连杆、活塞、电机、联轴器等组成，采用一级压缩、双气缸作用、左右排列模式，具有很好的工作性能和较高的使用寿命。

2.压缩机安装技术要求

2.1冷却系统要求

往复式压缩机采用了水冷系统，主要包括进水口、出水口、冷却泵等，其冷却水主要来源海上平台公用系统的内部海水。安装过程中需要额外连接进水管路，以便冷却系统能够得到充足的海水;伴生气冷却管路进口需要将其固定于海水温度不大于30℃的位置，以便保证出口水温在40℃左右，目的是将伴生气由起始温度60℃冷却至出口温度40℃;因压缩机冷却系统为海水冷却，系统安装之前需要對其连接管路的材质进行确认，要求采用TA1管，以保证管路的耐腐蚀性和寿命。

2.2温度控制要求

温度控制主要是指压缩机排气温度的控制，以免出现伴生气的自燃，导致火灾或者严重的事故，故安装之后的压缩机排气出口的温度必须满足规定要求。对于采用油润滑的传动部件，当压缩机排气出口温度较高时，润滑油的粘度将会降低，导致润滑油品质恶化，因此必要时设置隔热装置。伴生气的主要成分是烷烃气体，属于易燃易爆气体，排气出口的温度要求低于168℃，压缩机安装及检测过程中需要重点关注压缩机排气出口的温度。

2.3流量调节要求

海上平台石油开采条件极为复杂，尤其是环境因素，如温度、风速、压强等，不论上述哪个因素发生变化，均会对伴生气量产生一定的影响，导致进入压缩机系统的伴生气流量出现波动。为了保证压塑机系统排气口输出流量的均匀性，需要在压缩机系统排气口位置安装流量调节装置，并且具有较为宽泛的气量调节范围。往复式压缩机排气量调节装置的调节方式采用了变频调节，能够实现排气口伴生气流量的0～100%的调节，具有很好的调节精度，确保后续伴生气燃烧发电时的稳定性。

2.4动力供给要求

海上平台的主要工作是石油开采，没有充足的燃料，因此压缩机系统的运转采用电机驱动，为了保证电机能够输出足够的功率，安装电机时采用380V的三相交流电源、频率为50Hz。由于驱动电机工作在海洋平台上，周围环境潮湿多变，为了保证相关工作人员的安全，需要按照电气接线规定将电机进行接地。同时驱动电机地脚螺栓需要紧固牢靠，避免电机工作时出现松动，导致动力输出不稳定，给压缩机系统产生振动载荷，降低压缩机系统工作的稳定性。

3.压缩机运行技术要求

3.1运行时间

海上平台伴生气的用途主要供发电机组发电，因其压力和浓度较低，需要采用往复式压缩机对其进行增压处理方可使用，因此必须保证压缩机系统工作的可靠性。通常海上平台的往复式压缩机的设计寿命为20～25年，要求其全天满负荷工作24h，年运转天数大于350天。压缩机运行过程中需要严格控制其运行的时间，按照运行维护手册要求进行必要的维护保养，以便保证其可靠稳定运行，使用寿命周期内的年运转率不低于95%。

3.2安全问题

往复式压缩式增压处理的是伴生气，是烷烃类混合物，属于可燃性气体。压缩机对伴生气增压处理过程中极为突出的就是安全问题，必须采取较为完善的安全防范措施，以保证工作人员及设备的安全。往复式压缩机工作过程中须定期检查其周围的可燃气体浓度以及压缩机的密封性能，确保周围环境内的可燃性气体低于其爆炸极限。重点检测往复式压缩机前置填料函的运行状态，也不能忽视压缩机系统中的各类润滑、驱动机等设备防爆性能的检测。

3.3维护保养

往复式压缩机连续运行过程中需要定期进行维护保养，及时发现设备运行时出现的问题，尤其是易损件等极易出现故障的部位，是维护保养的重点，如压缩机密封件、传动部件的润滑等。为了保证压缩机维护保养工作的顺利开展，要求压缩机系统周围1m范围之后不能堆放杂物或者非系统工作需要的设备，同时也要预留出压缩机故障检修时相关组成部件吊装和搬运的空间，确保压缩机出现故障时能够在最短的时间内完成修复。

3.4 润滑

压缩机连续运转过程中，为了保证机械传动部件的使用寿命和效率，必须进行定期的润滑，保证润滑油的性能和质量。压缩机润滑包括油润滑和脂润滑两种，油润滑主要是指压缩机内部缸体等存在相对运动位置的润滑，日常维护时需要检测润滑油泵、油路、油压、油品等情况。脂润滑主要是指动力传动系统中的相对运动部位，需要定期添加润滑脂，严格控制润滑脂的添加量，润滑脂过多将会增加运动副的摩擦阻力，运动过程中产生热量，润滑脂过少将达不到润滑的效果。

4.结论

压缩机作为海上平台石油开采伴生气体增压处理的重要设备，其工作的安全性和可靠性要求越来越高。安装质量是压缩机可靠工作的前提，结合笔者多年的工作经验提出了压缩机冷却、温控、流量调节、动力等系统的具体安装要求，具有很好的实施效果。

参考文献：

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