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中国石油化工有限公司胜利油田分公司油气集输总厂东营压气站的主要功能是处理胜采、东辛来的伴生气,使其满足天然气质量标准后外输到各个用户。天然气离心压缩机是东营压气站的关键设备之一,担负着油田天然气的增压外输及外供民用天然气任务。该压缩机于1989年由日本川崎重工引进,设计单台额定输气能力为100×104m3/d。随着油田开发后期气量的逐年递减,离心式压缩机运行中出现排量不足,靠打回流来维持运行,造成极大的能源浪费。1998年根据生产实际需要与沈阳鼓风机厂合作进行改造,改造后的压缩机处理规模为55×104m3/d,自改造以来运行基本平稳,正常情况下每年检修一次。但自从08年10月以来,天然气压缩机运行出现异常,运行一直不够平稳,特别是三段出口压力、温度偏高。自十月份以来,三段出口压力、温度有较大幅度的攀升,超过了压缩机的三段的压力、温度设定值,级间冷却器无法正常工作,压缩机无法平稳运行。在每年的解体检修期中,发现离心机高压机组轴套及密封磨损严重,密封必须全部更换,轴套磨损最深5mm,必须返厂更换并做转子动平衡,造成很大的经济损失。经分析原因一是来气夹带油滴、管线内的腐蚀产物、加药剂的颗粒等杂质因温度、压力的变化,在压缩机流道内积聚结垢,造成流道堵塞,进而磨损轴套及密封;二是天然气中的含硫物质在压力温度变化下与介质反应,腐蚀产物积聚结垢,造成流道堵塞,进而磨损轴套及密封。
本论文分析了天然气压缩机轴套及密封磨损的原因,从物理处理及化学分析两方面研究解决方案,物理处理主要是采用多管旋流分离器分离天然气中的固态杂质及液态油液。化验分析是对离心机各部分的腐蚀产物进行元素分析,分析腐蚀机理,在实验室配置合适的缓蚀剂,经现场反复的试验验证,进而修改缓蚀剂配方,最终得到适合现场使用的缓蚀剂。
通过从物理处理及化学分析两方面的研究,采取相应的措施,降低了天然气压缩机的故障停机,减少了天然气的放空及由此造成的污染,使得输气量和轻烃产量与前一年同期相比有了较大的提高,多输气效益52万元,多产轻烃效益14万元,节约设备设施维修费20万元,合计86万元。