离心式压缩机转子结垢解决方案实践

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气田上层甲板压缩机拈上，布置有 3套美国索拉(sOLAR)公司生产的压缩机组，型号 CEP-X-25 10A/B/C。压缩机组驱动机为金牛座 ( 队uRuS)70型单燃料双轴燃气轮机 ，压缩机为C3389HEL型单缸、9级离心压缩机。

天然气压缩机 C机组投入使用后 1年，出现振动高报警 ，经内窥镜检查，发现压缩机转子结垢相当严重，返厂进行清洗维修。4个月后，压缩机c机组机运返平台再次投用。运行96天后，C机再次出现振动高报警关停。通过内窥镜检查，仍然是由于压缩机转子结垢引起。由于 A机已经出现过因振动高关停的现象，配置临时配重块后带病运行，生产形势非常严峻。若只有度进行刨加工，刮削余量放在大端处，放刮量为楔铁原长度的15%～20%。楔铁大端应放长 15-20mm的修调余量，楔铁背面接触点数为 12点/25mm 25mm2。楔铁滑动面接触点为 18点/25mm：25mm2。用 0.04ram塞尺检查下拖板与中拖板下燕尾导轨间配研楔铁的间隙，插入度<20mm。

3.光学系统与光学系统故障(1)系统基本结构。光学曲线磨床的光学系统由投影物镜系统和下部照明器两部分组成。投影物镜是由保护玻璃、透镜组、小反光镜、反射棱镜、大反光镜和投影屏组成。下部照明器位于工作台的下方，由仪器灯泡、透镜组、直角棱镜、可变光阑、双凹透镜、保护玻璃和反光镜组成。

(2)系统各个部分功能。50倍投影物镜的作用是将工件的轮廓放大50倍后，映射于投影屏幕板上形成图像。下部照明器的作用是将仪器灯泡发出的光形成 1束接近于平行的光线，照射到工作台上的工件轮廓，再经过投影物镜系统，在投影屏幕板上形成明底暗形的 50倍放大成像，即工件的影子是黑的，而工件四周的底是亮的，这样工件的局部边缘放大了50倍，屏幕上获得了清晰的像。大小反光镜表面镀有铝膜，反射棱镜反光表面镀有银膜，所有光学零件的透射表面均镀有透光膜，以减少物镜中通光量的损失。

(3)系统故障分析与处理方法。光屏灯不亮故障。经检查与分析，可知 24V 150W光源所发出的光要经过光学系统再传递到投影屏幕∩打开机床前侧盖，取出下部照明器的灯座，检查照明灯是否完好，灯泡的灯丝是否完好，必要时用万用表测量下部照明器灯泡及保险的通断。若还是不亮，可进-步检查照明线路，查看照明电缆线是否老化、短路。检查工作完成后，按步骤调整照明器。

松开灯座的紧固螺栓，卸下灯座时注意标记灯泡灯丝原位田 i.QIJtlimli 2013№5置，换上新灯泡，若灯丝位置有变化，松开灯座上的螺钉，转动灯座使灯泡丝处于所需的原位置，再紧固螺钉。

装上照明器后，接通电源，转动灯座中的调节座使灯丝平面与通光透镜平行后，紧固调节座的紧固螺钉。松开灯座中的滚花螺帽，可上下移动灯丝位置，直到灯丝成像在乳白色圆盖中央，然后把滚花螺帽鹏。

调整灯座中的滚花螺钉，使方形灯丝的像充满在乳白色圆盖的正中间。

松开下部照明器中通光透镜上的滚花螺母，旋转滚花螺钉，微调通光透镜位置，直到灯丝成像最清晰，再鹏滚花螺母。

松开下部照明器中反光镜上的滚花螺母 ，旋转滚花螺钉，改变反光镜的位置，直至乳白色盖上光亮度最大，再鹏滚花螺母。

观察保护镜上的描图纸，影像符合加工要求后，将照明器固定手柄鹏，使光源位于透镜的光轴上，使光源的灯丝位于透镜的焦点上，直到照在描图纸上的照度最亮为止。

三、结论光学曲线磨床作为车间不可缺少的精密设备，在生产上发挥着重要作用。每-台设备都是设备维修人员难能可贵的教科书，只有对其进行全面、深入地学习，掌握其结构、各个部件功能和工作原理，才能准确 、快速地维护好设备。同时在维修工作中要不断总结经验、积累知识，将维修工作中遇到的典型故障进行分析、研究，并编写成修理工艺，为及时有效地解决设备常见故障，做好技术储备和技术交流。 W1 3.05-07作者通联：中航工业西安航空发动机(集团)有限公司设备部 西安市未央区徐家湾 710021E-mail：tuhon ao138###163.corn [编辑 利 文]1台压缩机运转，每小时将至少减产 8104m 天然气。短时间内将 C机转子清洗并恢复使用成为当务之急。

二、压缩机转子清洗方案确定1.转子结垢原因分析气藏中的地层矿物盐在高温高压条件下溶解于地层水中，与天然气共同分布于气藏孑L隙中。对气藏进行开发后，天然气从孔隙中不断向井筒运动，在此过程中溶解有矿盐的地层水以雾状形式与天然气-起进入生产流程。经过工艺流程的多次脱水，天然气中的含水量已大大减少，矿盐处于过饱和状态。天然气进入压缩机，在高温条件下水分继续蒸发，使矿盐以结晶体形式析出，附着在压缩机转子表面。压缩机运转时内部压力达到6.5106Pa，而矿盐不断析出，最终在压缩机转子上形成结垢并逐渐增厚。因此，压缩机的动平衡状态遭到破坏 ，振动值逐渐升高。

2.转子清洗方案(1)拆卸压缩机返厂清洗。由于此前已经清洗过 1次，周期缓长达4个月之久，在拆装过程中，存在着巨大风险。并且A机带病运行，无备用机组，无法满足要求。

(2)订购新的转子和拆卸工具，进行现场更换，把旧转子返厂清洗 。由于转子与工具订购周期也将超过 1个月，亦无法满足要求。

(3)在平台现厨行转子清洗。现场人员对结垢物进行取样后，发现样品能够溶解于水。样品送研究院进行化验表明，结垢物主要成分为盐类物质，除 Ca、Mg2离子外，其余的阳离子全部换算成Na来计算，含量约为75%，基本都能溶解于水。在现场对压缩机转子进行浸泡清洗 ，花费时间少 ，能够在短时间内把机组恢复运行。

(4)清洗方案实施难点。由于现场条件限制，无法对压缩机解体 ，只能向压缩机腔体注水 ，对转子进行浸泡清洗。此过程存在-定风险，在浸泡转子时，水可能会经过转子的装配间隙，进入干气密封内部 ，干气密封内的密封端面材料遇水极易老化，导致干气密封失效与损坏。因此，如何保护好压缩机的干气密封与. 鎏誊薹煎 塑L蒸图 1 密封气及缓冲气系统原理图设置管理与维值2013№5 囫轴承是本方案的关键点。

三、干气密封保护措施1.干气密封组成干气密封系统是 SOLAR压缩机的标准配置，包括两个密切联系的相关系统，缓冲气系统及密封气系统(图 1)。缓冲气用来分离压缩机轴承润滑油和干气密封，密封气位于压缩机中的工艺气及压缩机密封之间。轴承的串联密封系统包括主密封及次级密封，-同来防止工艺气的泄漏。主密封系统用来承担整个压力降，起主要密封作用。次级密封作为备用防线，位于工艺气及大气之间，通常操作在零压差状态下。缓冲空气或氮气是-个开口环式的密封，用来隔离润滑油和密封气，是整个密封系统最外面的部分。密封气源有两路，-路为压缩机工艺气，即机组正常运行时，天然气经过滤、加热后作为密封气，可以节省成本；另～ 路为氮气，当机组启动及停车时，无法保证有足够压力的工艺气作为密封气，这时采用氮气作为密封气，工艺气及氮气可实现自动切换，缓冲气则采用仪表气。

2.干气密封与轴承保护压缩机干气密封(图2)与转子的装配间隙<0.005mm，密封气压力为1.310 Pa～压缩机腔体完全充满水后，水的最大静压为l104pa。在微小腔体间隙中，密封气压力可以抵消水静压与克服水在干气密封端面上的附着力，将水隔离在干气密封之外 ，避免造成干气密封与轴承污染。

由于不拆除压缩机进出口管线，干气密封排放出来的气体只在压缩机腔内流动，可直接排放到火炬系统，因此，在转子清洗过程中使用工艺系统的天然气干气作为密封气亦不会引起天然气泄漏，避免出现因氮气量不足，密封气压力无法抵消水静压，造成水进入干气密封的情况。

连接水洗小车出口管线到压缩机进口，保持加水压力为常压，防止压力过高导致水进入干气密封。压缩机腔体注满水后，浸泡 1h，然后将压缩机内部的高浓度盐水全部排出。此步骤重复 3次后 ，加长浸泡时间至6h。完成浸泡后，打开压缩机底部前后两个排污口，将水排出，用干净的桶从排污口接水，观察排出水的情况，并用常流水对压缩机转子进行冲洗，直至排出清洁的水。

将水完全排出后，用氮气进行吹扫，同时盘车，观察压缩机底部排污口，直到没有液体排出为止。

五、方案实施效果分析天然气压缩机的清洗效果，通过启动机组后记录的测试数据来反映，主要表现在压缩机振动、效率和干气密封排放情况(表 1)。

表 1 测试数据压缩机转 天然气转 测试部位子清洗前 子清洗后压缩机前端 向振动值/(xl05，n) 68.453 18.288压缩机前端 Y向振动值/(10m) 44.958 16.383压缩机后端 向振动值，(xl0Sm) 47.879 25.273压缩机后端 Y向振动值/(10-6m) 30.861 22.479压缩机工作效率 O.5212 0.6798干气密封排放压力/(10 Pa) l l数据表明，压缩机在清洗之前，启动机组后，当发动机转速在 30%时，压缩机前端 向振动高(68.453105a)关停；压缩机清洗后，机组振动数值处于正常水平；压缩机清洗之后的效率(0.6798)比清洗前的效率(0.5212)提高 30%。干气密封排放压润滑油油气分离 分离密封 驱动轴 干气密封总成 zz静止部件 ZZ旋转部件图 2压缩机干气密封结构剖面图综上所述，本次压缩机转子浸泡水洗过程中，将导通干气密封中的密封气与缓冲气，使缓冲气系统及密封气系统正常工作，保证干气密封与轴承在密封气的保护下，不被水污染。

四、方案实施完成对压缩机的隔离、卸压与隋化工序后，将压缩机进口法兰处引压管线拆除，防止进水堵塞引压管。拆除压缩机出口压力表处接口，连接管线到舷外进行冷放空，从而使水能够更好地注田 设置管理与维偿2013№5力在清洗前后无明显变化，表明干气密封没有受到水污染，处于完好状态。

六、结束语本次清洗实践是国内海上油气田，第-次在海上平台现场对离心式天然气压缩机转子清洗。现场实施对压缩机转子浸泡清洗的方案，比拆卸压缩机返厂清洗维修方案，节省维修费用 l6万美金 ，配件费用24万美金，最重要的是维修工期缩短四个月。

通过对压缩机干气密封结构与工作原理的分析，利用工艺天然气对压缩机干气密封进行保护，避免在对转子浸泡清洗过程中，水对干气密封的污染。从应用效果来看，机组前后端振幅明显下降，达到运转条件，效率提高 30%，干气密封完好。从机组长期运转角度出发，需要继续改进压缩机前脱盐工艺流程，包括对生产分离器进行改造 ，在压缩机前增加旋流器 ，以达到更好的除液效果，从根本上杜绝气井井盐进入压缩机的可能性。 W1 3.05-08作者通联：中海石油(中国)有限公司湛江分公司东方气田作业区 广东湛江市坡头区22号信箱 524057E-mail：chenzhh6###139.com[编辑 利 文]。- 杰 餐羔塾-。