长输天然气管道离心式压缩机异常停机分析

张博

摘要：离心式压缩机在天然气管道运输过程中，发挥着非常重要的作用。针对其异常停机的问题，应该引起足够的重视，认真分析问题发生的原因，及时采取针对性的措施，认真做好对设备的维护工作，及时对其存在的设计缺陷进行改进，有效避免这些问题的发生。

关键词：长输天然气管道;离心式压缩机;异常停机

某首站采用4台GE新比隆公司BCL355型离心式压缩机。该压缩机为电驱式，变速箱为弗兰德公司的单级变速齿轮箱，驱动电机为ABB公司产AMI710L4LBSPFM型变频异步三相电机。4台隔离变压器及4台变频器为电机提供变频电源，实现电机的驱动。

1压缩机停机现状

在造成压缩机停机的事故中，通常可以分为保压停机和停机放空。在保压停机的过程中往往不会其中的天然气进行放空。如果放空压缩机停止运行，其中的天然气处于放空的状态。

造成保压停机的因素往往比较多，其主要包括以下的内容：机组振动超过了设定值，造成压缩机保压停机。机组轴向发生了比较大的位移，造成机组的保压停机。机组轴承温度超过了设定值，造成了保压停机现象。机组润滑系统的润滑压力低于设定值，造成了保压停机。如果仪表风压力低于了设定值，造成保压停机现象。热旁通阀导通，造成机组保压停机。SCADA系统产生了保压停机信号。机组外电路故障，导致停机现象的发生。变频器故障导致停机。各种其它信号导致的保压停机，如压缩机防就地按钮启动、压缩机电源故障等。

2压缩机组异常停机对策

（1）压缩机机械系统导致停机。GEBCL355型壓缩机机械机构相对复杂，日常运行维护中机械问题涉及较浅，主要为电机、压缩机驱动端及非驱动端轴向振动及径向位移问题，2013年压缩机组因腔内结垢造成压缩机驱动端振动值过高无法运行，日常简单维保及4000、8000小时等常规性保养无法解决。后由沈阳鼓风集团对转子进行动平衡检测及对中调整后解决了问题。由于离心式压缩机的内部机械结构比较复杂，其中任何一个环节出现了问题，就会对机组的正常运行，造成非常大的影响。一旦压缩机驱动端出现了严重的轴向位移和径向位移，压缩机转子在运行过程中，就会出现较为严重的振动和发热，一旦超出系统所设定的值，就会造成压缩机的停机。为了有效解决这个问题，应该定期对压缩机的机械结构进行检修，及时发现机械结构的故障和问题，及时进行处理。还应该定期对重要部件的磨损程度、变形情况、位移情况进行检查，及时发现问题，及时进行调整和更换，避免其在运行过程中出现问题。

（2）自控系统问题导致停机。采集信号反馈值达到SCADA系统、ESD系统、压缩机本特利控制系统控制逻辑设定值引起压缩机组停机。出现问题后应及时查看压缩机系统故障报警信息及时确定停机信号的来源，检查信号参数，查找具体原因。在当前离心式压缩机正常的运行中，是依靠自控系统来进行控制的，一旦自控系统出现问题，就很容易导致系统出现停机的事故。自控系统的故障，很多都是源于逻辑故障和逻辑元件损坏。为了有效避免这些问题，应该在逻辑程序使用前，对程序的正确性进行全面的审查，并做好程序运行仿真工作，充分暴露其中的逻辑问题，及时进行纠正。为了避免由于逻辑电路故障导致的停机，应该保证这些电路处于正常的运行环境中，定期对电路的情况进行检查，及时对其中的电子元件进行更换，保证电路处于正常运行状态。

（3）电力系统问题导致停机。外电网波动、隔离变压器、变频器、MCC等故障均会引起压缩机系统停机。压缩机为一级负荷，采用双线路10kv供电，快切装置投用保证外电一线路故障情况下压缩机组不失电，变电所应与上游电力调度部门保持良好沟通及时掌握上游电网运行情况及时切换外线支路，保证供电稳定;辅助设备供电一直存在负荷交叉分配;部分辅助设备供电电源与主设备分段;无法确保压缩机辅助设备的可靠供电，应及时进行整理改造，并对循环水泵进行双支路供电改造。因变频器元器件烧坏等引起的停机次数较多，应建立齐全的备品备件体系，储备充足的易损件。如果外电网发生故障，压缩机系统会立即停机。为了有效避免该情况的发生，可以在电路系统采用双线路供电模式，一旦检测到其中一组线路发生了故障，可以及时进行切换，保证压缩机的连续运转。此外，企业电力管理部门，应该及时掌握上游变电情况，做好对线路的切换工作，保证压缩机系统可以正常进行供电。

（4）工艺系统及辅助系统问题导致停机。站内过滤分离器安全阀误动作放空其他进入放空系统导致一次放空管路压力异常，触发压缩机停机事件，更换安全阀并将压缩机一次放空管路与站内放空管路隔离，彻底杜绝该事故再次发生。热旁通阀门开关指示失效错误信号反馈导致压缩机停机，调整校正阀门开状态指示。如果安全阀发生了误动作，就会直接造成停机现象的发生。在安全阀误动作的发生中，经常是由于压力检测器件发生故障造成的。因此，应该定期对该器件的实际工作情况进行检查，并定期进行更换。如果有必要，可以采用电子压力检测器件，其采用了传感器并联的形式，其中一组传感器异常，并不会影响到检测结果，大大提高了安全阀压力检测的可靠性，有效避免误动作的发生。此外，还可以采用一次放空回路与站内放空管路隔离的方式，这样可以彻底杜绝该类问题的发生。

（5）加强对压缩机的管理。由于天然气压缩机属于一种比较复杂的设备，且操作的安全性比较高，这对操作人员的要求往往较高，企业应该尽量挑选素质过硬的操作人员，还必须要做好对他们的培训工作。为了提高操作的安全性，一定要严格制定各种安全操作规范，让操作人员严格按照操作规范来进行操作，避免误操作导致的各种事故。在压缩机的实际运行期间，一定要做好对天然气压缩机的巡查工作，及时发现压缩机运转中的异常情况，及时进行处理。

结论

离心式压缩机通常由压缩机本体、主电机、润滑系统、干气密封系统、控制系统、变频器等组成。由于其工作的特殊性，往往对系统工作可靠性有较高的要求。由于其工作系统比较复杂，对其工作稳定性造成影响的因素较多，如果相关工作没有做到位，经常会造成停机事故的发生。为了有效减轻停机事故所造成的影响，很多企业会采用备用压缩机的方式，但这会在很大程度上提高生产成本。

参考文献：

[1]谢鹏飞。长输管道燃驱压缩机组热防护技术及热部件故障预防[J].化学工程与装备。2015（12）：55-56