压缩机级间冷却器内漏问题分析

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Analysis of Internal Leakage Problem in Interstage cooler of CompressorLIU Zhi·guang .LI Fang(1.Xinjiang Oilfield 0il and Gas Storage and Transportation Company，Kelamayi 834000，China；2.Northeast Petroleum University，Daqing 163318，China)Abstract：Aiming at the serious internal leakage problem in interstage cooler of the 3 sets 4RDS type reciprocating compressors inDaqing Oil Field Natural Gas Company Branch north pressed shalow cold installment，the strcture of this cooler is analyzed in thispaper combined with site condition，and the reason of internal leakage of cooler is found and the suggestion for solving the problem ispointed out.It is helpful for reducing the possibility of similar situation appeared again in devices and has ensured the normal opera-tion of device。

Key words：compressor；cooler；internal leakage；structure analysis1 概述大 庆天 然气 分公 司北压 浅 冷装 置 的 3台4RDSB-3压缩机，于 2001年 l2月 23 Et投产运行。该压缩机的-级、二级级问冷却器是立式浮头式波纹管冷却器，该冷却器波纹管与管板连接采用胀管连接，经过投产以来的运行发现，机组的级间冷却器频繁发生内漏，全部用堵管的方法解决 ，截止到 2002年 9月 25日，共堵死了 7根管，尤其 自2002年9月 12日-9月 25日，3台机组接连发生3次内漏，严重影响机组的安全平稳运行。因此，必须对 3台压缩机级间冷却器内部结构进行技术改造，解决其内漏问题，以保障 3台压缩机组的安全平稳运行。

收稿日期：2012-06-2836 瓣2 关于冷却器的结构说明浮头式冷却器简图如图1所示浮头式冷却器管束的-端装有可以移动的管板和浮头。当流体温度较高，管束受热膨胀时可以在壳内自由伸缩，壳体和管束之间不会因温差产生热胀的不同而出现损坏，浮头本身起到补偿作用。

盲板即为中间不带孔的法兰的法兰盖 ，起到隔离、切断的作用，密封性较好。管箱是冷却器- 端用来分配流体和配置管程数的部件。浮头包括活动管板、浮头盖以及相连接的其他零件。常用结构是浮头盖法兰直接和勾圈法兰用螺钉鹏，使浮头盖法兰和管板密封结合。管板的作用是用来排布换热管，并起着分隔管程、壳程空间的作用，避免冷、热流体混合。

2013年 O2期(总第238期)1.盲板 2.管箱 3.垫片 4.壳体 5-夕 头盖法兰6.勾圈法兰 7.浮头盖 8.夕 头盖 9.管板图 1 浮头式冷却器简图管子在管板上的排列有 4种，如图2所示，有正三角形排列 (排列角为30。)；转角正三角形排列 (排列角为 60。)；正方形排列 (排列角为90。)；转角正方形排列 (排列角为 45。)。用的最普遍的排列方式为正三角形排列 ，因为可 以在同样的面积上排列最多的管束，但管外不容易清洗，所以如果壳程流体容易结垢则应该采用正方形与转角正方形排列管束，以便于清洗管子外表面。

(b)图 2 管子的排列方式3 管子在管板的固定管子在管板上的固定，如果连接不严，就会产生泄漏。胀管是 目前最通用的-种固定方法，它是利用胀管器，使伸到管孔中的管子端部直径扩大产生塑性变形，而管板只达到弹性变形 ，因而胀管后管板与管子间就产生-定的挤压力 ，紧紧地贴在-起 ，达到密封紧固连接的目的。图 3表示了胀管前 (图 3(a))和胀管后 (图 3 (b))管径的增大和受力情况。

采用胀接时，管板硬度应比管端硬度高，以保证胀接质量。这样可免除在胀接时管板孔产生塑性变形，影响胀接的紧密性。当达不到这个要求时，可将管端进行退火处理，降低硬度后再进行胀接。

-2013年02期(总第238期) 、 . - 辅 机 应Auxiliary Apul- L J图 3 胀管前后示 意图胀接-半用在换热管为碳素钢、管板为碳素钢或低合金钢，设计压力不超过 4MPa，设计温度在350℃以下，且无特殊要求的诚。同时Aa/a和 必须符合表 1的规定。

换热器在管板内的胀接长度 取下列 3者中最小值 ，即(1)2倍的换热管外径 ；(2)50 mm；(3)管板厚度减去 3 mm。

表 1 胀管尺寸规定l0%≤△艘 ≤30% At≤l55℃30% <3 ≤5O% At≤ 128℃A >5O% zat≤72℃注：①Or-(old2)/2， 。、(3/-2分别为管板与换热管材料的线膨胀系数；②ActIs -d l；③At等于操作温度减去室温 (21%)。

4 级间冷却器内漏原因分析北压浅冷装置所处理的物料为天然气 ，日处理量为50万m ，采用丙烷制冷。冷却器内物料走管程，丙烷走壳程，级间冷却器外观如图2所示。

自投产以来 ，3台机组的 6台级间冷却器中有4台耿生了5次内漏，仅 9月份级间冷却器就出现 3次内漏。根据现场管子内漏情况 (见图 3)初步断定冷却器内漏是管束波纹管和管板胀接质量差造成的。从现场采集的振动数据来看，除 1#压缩机二级冷却器轴向振动烈度达到 10.8 mm/s外，其余所有数据均在 10 mm/s以下，而根据 GB87-7777往复压缩机振动标准，对于4RDSB-3这种对称平衡型往复压缩机，其振动烈度许用范围为小于 18 mm/s，说明冷却器振动并不超标♂合现场(下转第41页)制造5 优化成果介绍通过实施压缩机级间进气扩容改造，可以将压 缩 机 单 台处 理 量 由 1.8×10 Nm3/d增 加 至2.5x10 Nm3/d，双机并联运行日增压天然气将达到5×10 Nm3/d，13增加回收低压气 1.4xl0 Nm3/d，可以完全满足后期低压气井生产的需要。

通过实施压缩机工艺流程优化 ，利用 PIC2128气动调节阀与PIC2126气动调节阀共同控制低压气压力的作用，保证进增压机二级压力稳定，确保气处理装置的安全、平稳运行。

6 结语该工艺技术改造是在现有的工艺运行条件下，从集气处理站的实际生产情况出发，通过对天然气增压机扩容的可行性研究分析；实施了天然气增压机二级增压扩容改造和工艺流程优化，增压扩容及流程优化提高了天然气增压机的运行效率，减少了低压气放空损耗，确保了天然气装置在满负荷运行下的安全性及稳定性；天然气压缩机二级增压扩容提高低压气处理气量，在塔河油田天然气处理装置中具有-定的推广使用意义。