通常液化天然气压缩机分为往复式、轴流式、离心式和回转式四种。这其中,往复式压缩机的应用范围最广,工作效果也可以说是最佳,可以实现一机多用。
天然气压缩机组包括主机——离心压缩机和蒸汽透平,以及与其相配套的辅助设备等。包括机体、曲轴箱、曲轴、气缸、气阀、仪电控装置、齿轮油泵、润滑油系统等各部件组合。它是通过曲轴连杆机构将曲轴旋转运动转化为活塞往复运动,当发动机曲轴通过连轴器带动压缩机曲轴旋转时,压缩机曲轴通过连杆、十字头、活塞杆带动活塞在气缸内做往复运动而实现吸气、压缩的工作循环。当活塞由外止点向内止点(曲轴端)运动时,气缸容积增大,压力减小,当其压力低于工艺气进气压力时,进气阀打开进气,而实现气缸的吸气过程,当活塞到达内止点时,吸气过程结束。在曲轴的带动下,活塞在向外止点运动,气缸容积减小,当压力大于工艺气排气压力时,排气阀打开排气,而实现气缸的压缩排气过程。
1.天然气压缩机的故障特征
首先天然气压缩机是精密庞大的设备,零部件繁多,结构相对复杂,导致故障发生具有多样性。如天然气压缩机零部件,同一部件可能会发生多种故障,或者不同设备上的故障存在很大的关联性。从而使故障的诊断和判定十分困难,需要将设备的零部件进行详细划分,充分了解设备运行的状态,才能及时找出故障原因并解决。
其次,由于然气压缩机的工作环境相对恶劣,并且工作量十分庞大,所以易损部件非常多,而由于设备的运行需要子系统的相互协调和配合,在相互干扰之下,往往会出现多个故障同时存在的现象,所谓的“牵一发而动全身”就是这种情况。在这种情况下,对于故障原因的诊断是非常困难的,需要认真细致地对每个故障所涉及的子系统以及其中的每个零件进行分析,了解故障的内在联系,之后对数据信息进行整理和归纳总结,寻找突破口,才能逐渐得出诊断结论。
2.常见性能故障与解决措施分析
对于往复式压缩机而言,其性能故障按照产生原因和相应的表现,主要分为基于流体性质的机器热力性能故障与机械性质的机械性能故障。因此本文在具体相应故障的基础上,提出了相应的解决措施。
2.1热力性能故障
热力性能故障是指天然气压缩机在工作时,其自身的排气量明显不足,排气压力、排气温度等热力性能指标无法达到规定的标准和要求,从而导致压缩机的工作效率降低甚至停机。
根据以往的数据和经验分析,排气压力不正常最大的可能是因为气阀、活塞环或冷却装置出现问题,填料函和气阀等零件损坏,并且有可能导致压比失调、排气温度升高、排气量降低等,严重时甚至可导致机组报废。
2.2机械性能故障
机械性能故障是指压缩机在运行过程中,发出异常的声音或响动,机身存在明显的振动,设备表面过热等现象。机械性能故障产生的原因与几种主要零部件有关,分别是气阀故障、活塞环故障、活塞与活塞杆故障、刮油器故障、弹簧片故障等。实践证明,气阀付账的诊断在往复式
液化天然气压缩机故障诊断中很重要,其次是活塞杆断裂、裂纹等事件也经常发生。