降低原油分油机电加热器故障率的路径

摘要：在原油发电机组中原油分油机组极为重要，是确保发电机组稳定运行的辅助设备，在原油通过分油机组后进行加热、分离等动作，筛除原油中过多的杂质与水分，达到发电机对燃烧油瓶的要求与标准，下面将重点围绕原油分油机电加热器故障控制展开进行论述。

关键词：原油分油机组;加热器;故障;解决措施

下面将以某企业钻采使用的两台原油分油机组作为研究对象，分析其在应用中的运行效果。两台原油分油机组在正常情况下，每台设备的工作流程均为原油进入原油进入分离系统，随后排出油渣，通过加热器热水混合，最终将油渣与水一同排出到设备。两台设备加热器应用一段时间后出现故障，故障發生概率3.78%已经严格超出公司在设备故障方面设定的指标值（2%）。由于故障停机检修会严重影响主机燃油供应，同时还会对主机系统运行造成不小的安全问题，导致维修工作与平台生产均难以正常开展。因此，控制原油分油机组在电加热器方面的故障显得极为关键，也是企业在原油钻采方面需要高度关注的工作。

一、原油分油机组电加热器故障原因

研究该企业使用的原油分组机组，结合设备电加热器故障的原因，研究基础结构故障，寻找原油分油机组维修记录，整理现场操作遇到的状况并分析。最终得出导致电加热器故障居高不下的原因，油渣柜内部电加热器与电源控制柜内元器件，相关因素导致设备发生故障，降低设备运行的稳定性[1]。

（一）电源控制柜电力元器件达不到安装规范标准

应该按照规定标准完成电源控制柜内电力元器件的安装工作，但是当前发现该装置的设计规范与安装布置并不相符且存在较大差距，控制电缆与动力电缆连接无序以凌乱的方式呈现，电缆弯曲半径没有达到规定值。内部元器件散热空间距离不足会使电力元器件快速老化，现场配电柜内存在多芯电缆、非金属绝缘护套，经过测量相关元器件达不到安装规范标准。通过测量发现电缆弯曲半径均在12～25cm的区间中，但是规定的弯曲半径应为30cm，严重小于规定值。

动力电缆与设计规范电缆存在较大差距，通过实际测量发现装备内接触器、保险、接线端子大于规定要求。电缆弯曲半径实际测量值为1～3cm，但是规定值范围区间为0.5～0.8cm。

接触器散热器安装的发热量大元器件空间过于狭小，安装紧密会影响元器件散热，对柜内整体散热形成不良影响。控制信号电缆区与动力电缆没有按照设计规范连接，在此情形下动力电缆电磁会受到控制信号的干扰，可能出现故障警报的情况。

（二）控制柜电力元器件额定容量达不到规范值

电加热器各方面功能参数均需要达到设计要求，研究设计图纸资料与设备铭牌功率，确定配电柜中元器件的核定容量，该企业所用的设备产地为意大利，设计电压400V，但是经过实际测量使用电压仅在380～400V，在同样功率的条件下，可以发现电流值超过设计值并会在设备运行中产生大量的热量。在加热器运行两小时后，使用测温仪与电流钳形表，测量设备运行阶段的温度与电流。通过实际测量发现设备有4组加热器的元器件冗余量不足20%。但是有超过5处电力元器件的温度在45℃以上。在加热器控制元器件频繁启动或是连续工作的情况下，会加快元器件老化速度，使元器件产生过多热量会降低设备工作性能。在现场调查中，研究过热元器件的运行情况，发现过热元器件的连接电缆端头处绝缘层碳化且龟裂严重[2]。

（三）电加热器在油渣柜中安置位置不科学

检查出厂设备资料，研究设备的规定要求，在此期间并没有找出关于加热器安装方面的详细要求，加热器在安装方面需要按照设计规定进行。目前，发现该企业所用的机组油渣柜加热器放置撬块底部处于底部中间位置，每个柜内还安置一个排油口，在排污口中存在加热管，因为此种设计方式导致油渣无法正常流出，还会对油渣的排出工作造成影响，导致设备在运行期间流动性较差，容易出现油渣堆积的状况。油渣柜内油液无法顺利从管道处流出，如果控制工作并不迅速、及时，会使内部温度过高，导致分离器离心机组出现冒罐的问题。

二、降低原油分油机组电加热器故障的可行策略

（一）实现设置电力元器件安装规范

在当下重新设置电力元器件安装标准与规范内容，按照低压配电柜设计规范确定电缆与电缆弯曲半径相关的要求。减少电缆线，重新布置柜内元器件，通过元器件位置的调整，达到增大散热空间的目的。全部拆除加热器现场电源控制柜中的元器件，研究不同元器件的发热情况，还需要优化元器件的标准并进行科学的布置。电缆在设计方面，将其安放在电缆槽中间部位，同时还会为接触器、保险留出足够的空间，满足其散热需求。将断路器等发热少的装置紧密安放在一起，同时在剩余空间安置此类装置。采用此种方式利于机组内各元器件散热，可以提高内部空间设计的合理性、科学性[3]。

（二）优化电力元器件额定容量

应该比较机组实际运行电流与现场电流，发现元器件电容量不合理的问题，需要快速更换元器件，更换功率较大的连接电缆与接触器。在设备运行中应该更换a机组与b机组中F11、F12与F13三个电加热器柜。同时需要测试设备内的接触器与电缆接头。另外，为提高电缆节流量，确保其在实际电缆两倍以上，需要更换线径与烧蚀小的连接电缆。

（三）改造油渣柜加热器内部结构

研究油渣柜加热器，为使其更好的运行不会出现温度过热的情况，首先停止在油渣柜中使用加热器，同时由生产系统二级分离器中取出生产热水，将原油分离器放入油渣罐中，随后混合油渣与生产水形成流体，使用气排泵排出相应液体。在现场需要研究水流量在不同时段的运行状况，同时还应该利用气动泵控制油渣拒液位浮子开关。在高液位与低液位会执行不同的操作，前者启动气动泵进行排油渣的工作，后者会及时停止运行。在夏季室外温度较高，此时将阀门开度调整到一半的位置，便能完全排出油渣;在冬季室外温度较高，此时阀门开度调整为3/4的位置，完成此项操作后，增大热水注入量可以排除油渣。

三、原油分油机组电加热器故障控制结果

研究该企业原油分油机组内部构造与机组运行状况，由电气人员设计整改措施，并按照低压配电柜设计规范要求重新布置元器件，调整元器件间距。经过优化整改后，连接电缆固定连接点紧固效果优异，同时原油分油机组可以正常运行，有效降低电加热器发生故障的概率，还可以减少企业在设备运维方面所用的成本。

结语：

综上所述，企业应该需要加强对原油分油机组的管控力度，为降低该机组电加热器故障需要进行整改，改变传统配电柜在元器件设计方面的方式，优化工艺流程，提高设备的工作性能，降低设备发生故障的概率，提高发电系统的运行质量。在原油分油机组调试期间，在调试工作结束后进行动态监测，掌握原油分油机组的运行情况，利用收集的数据分析、判断其加热器是否存在故障。根据分析值进行控制，可以降低机组维修强度，有效的控制设备在维护管理方面的整体成本。

参考文献：

[1]戴伟荣.降低原油分油机电加热器故障率的措施研究[J].中国机械，2019，000（014）：110，112.

[2]王海峰.降低高振动设备检测仪表故障率[J].设备管理与维修，2019，000（014）：135-137.

[3]王鹏程，王凯坡，艾荣.海上平台原油发电机组原油模式首次在陆地调试的实施要点和应用[J].中国修船，2019，194（02）：52-54+59.

作者简介：

王阳（1987/02/18-）男，蒙古族，籍贯辽宁省抚顺市望花区，本科学历，中级工程师，研究方向—柴油发电机，泵，空压机，分油机，电控系统和机械系统