【壓縮機(jī)網(wǎng)】1、引言

 

　　蘇里格氣田4座天然氣處理廠是整個蘇里格氣田的核心，天然氣壓縮機(jī)又是該廠心臟。天然氣壓縮機(jī)一旦出現(xiàn)問題，往往會導(dǎo)致天然氣處理裝置停產(chǎn)、輸氣管道停運(yùn)、火災(zāi)爆炸、環(huán)境污染、人員傷亡等重大事故的發(fā)生。因此深入開展天然氣處理廠往復(fù)壓縮機(jī)組運(yùn)行過程中風(fēng)險因素識別，強(qiáng)化現(xiàn)場管理，控制和消減各類風(fēng)險隱患，確保天然氣處理廠增壓站壓縮機(jī)組的安全運(yùn)行顯的尤為重要。

 

　　2、天然氣壓縮機(jī)組的組成

 

　　機(jī)組（如圖1）主要由：發(fā)動機(jī)、壓縮機(jī)、壓力容器、燃料氣系統(tǒng)、自控系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、啟動系統(tǒng)等組成。這些設(shè)備通過連接組合成一個整體，壓縮機(jī)設(shè)有敏銳的傳感報警停機(jī)裝置。一旦某個系統(tǒng)出現(xiàn)異常，傳感器將感應(yīng)到的信號發(fā)送到ECM當(dāng)中，由ECM對接收到的數(shù)據(jù)和系統(tǒng)設(shè)定參數(shù)進(jìn)行對比分析，最后發(fā)出報警或者停機(jī)信號，迫使設(shè)備停止運(yùn)行，從而保證了設(shè)備安全。

 

 

　　發(fā)動機(jī)通過聯(lián)軸器和壓縮機(jī)相連，帶動壓縮機(jī)組作往復(fù)活塞式運(yùn)動從而實(shí)現(xiàn)對氣體的壓縮，其中壓力容器主要起到過濾、洗滌和緩沖作用。自控系統(tǒng)作為整個系統(tǒng)的監(jiān)控和信息傳輸，確保了整個系統(tǒng)能夠安全運(yùn)行。冷卻系統(tǒng)主要采用了防凍液完成對發(fā)動機(jī)、壓縮機(jī)需要冷卻的部位進(jìn)行降溫，以保證整個系統(tǒng)溫度在正常范圍。整個系統(tǒng)能否正常運(yùn)行主要的就是潤滑是否良好，如果潤滑不良將造成設(shè)備內(nèi)部嚴(yán)重磨損，甚至抱軸。啟動系統(tǒng)作為設(shè)備運(yùn)行的初始動力，也是影響設(shè)備能否順利啟動并運(yùn)行的原因之一?？傊瑝嚎s機(jī)組所有系統(tǒng)都是缺一不可的，內(nèi)部結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)一致才能保證整個系統(tǒng)安全平穩(wěn)運(yùn)行。

 

　　3、天然氣壓縮機(jī)組運(yùn)行過程風(fēng)險識別

 

　　目前，蘇里格氣田檢查天然氣處理廠4座，天然氣處理能力180×108m3/a，4座天然氣處理廠共有美國漢諾華公司生產(chǎn)的往復(fù)式天然氣壓縮機(jī)27臺。天然氣壓縮機(jī)作為4座天然氣處理廠關(guān)鍵核心設(shè)備，其作用是給天然氣增壓。

 

　　因天然氣具有易燃、易爆的特性，其主要風(fēng)險是天然氣泄漏和空氣進(jìn)入壓縮系統(tǒng)引起的燃爆風(fēng)險，以及超壓引起的物理性爆炸。當(dāng)壓縮機(jī)潤滑油出現(xiàn)供油量不足、曲軸箱中的油面高度降低時，會引起潤滑不良，油溫升高，導(dǎo)致燒瓦、卡活塞等事故。如果加的過多，運(yùn)轉(zhuǎn)時會有過多的機(jī)油竄入燃燒室，造成積碳，還會使設(shè)備不能正常工作。

 

　　另外，水質(zhì)的達(dá)標(biāo)與否對壓縮機(jī)組的安全運(yùn)行有著長期的影響，水質(zhì)不良將造成機(jī)身、缸體、管道等的腐蝕和堵塞，嚴(yán)重時還會導(dǎo)致設(shè)備報廢。

 

　　下面按照增壓站天然氣壓縮機(jī)生產(chǎn)過程設(shè)備設(shè)施、環(huán)境及人員活動，對其中可能存在的危險進(jìn)行識別。

 

　　3.1 增壓站生產(chǎn)設(shè)備設(shè)施及環(huán)境

 

　?。?）增壓站的核心設(shè)備是天然氣壓縮機(jī)及附帶燃?xì)獍l(fā)動機(jī)、空冷器等；

 

　?。?）附屬設(shè)備有：為增壓站壓縮機(jī)大修安裝天車、消防水管線及消火栓、可燃?xì)鈾z測儀、視頻監(jiān)控攝像頭、照明設(shè)施、軸流風(fēng)機(jī)等其他輔助設(shè)施；

 

　?。?）廠房采用彩鋼瓦鋼梁棚室結(jié)構(gòu)；

 

　?。?）增壓站設(shè)備維護(hù)可能使用到的設(shè)備，施工單位使用的發(fā)電機(jī)、起重機(jī)、運(yùn)輸車輛；專業(yè)維修用的電焊機(jī)、氣焊；外來參觀人員攜帶的照相機(jī)、攝像機(jī)等。

 

　　3.2 增壓站人員及主要工作活動

 

　?。?）增壓站固有的生產(chǎn)值班和管理人員，外來檢查參觀人員，進(jìn)場施工人員，專業(yè)維檢修作業(yè)人員，新來員工或?qū)嵙?xí)人員及外來設(shè)備調(diào)試人員等；

 

　?。?）主要的工作活動包括：崗位巡檢、流程切換、設(shè)備啟（停） 機(jī)操作；設(shè)備維護(hù)、定期檢查、維檢修作業(yè)；滅火、搶險救災(zāi)等。

 

　　3.3 增壓站天然氣壓縮機(jī)風(fēng)險識別

 

　　3.3.1天然氣壓縮機(jī)系統(tǒng)火災(zāi)

 

　　天然氣泄漏和原動機(jī)產(chǎn)生電火花（明火） 是壓縮機(jī)發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故的重要原因。壓縮機(jī)系統(tǒng)火災(zāi)危險性表現(xiàn)為以下幾個方面：

 

　?。?）易形成爆炸性混合物

 

　　天然氣通過缸體連接處、吸排氣閥門、軸封處、設(shè)備和管道的法蘭、焊口和密封等缺陷部位泄漏，設(shè)備局部腐蝕穿孔、疲勞斷裂或壓縮機(jī)房通風(fēng)不良，油氣積聚，以及上游來物料較臟或過濾器未及時清理，使過濾器憋卡，尤其泄漏，導(dǎo)致高壓天然氣噴出，與空氣形成爆炸性氣體混合物，遇火源引起空間的爆炸或火災(zāi)。

 

　?。?）點(diǎn)火源

 

　　違章作業(yè)（如使用明火、非防爆工具），不按規(guī)定穿戴防靜電工作服、工作鞋等；壓縮機(jī)裝置未采取防靜電措施或防靜電措施有缺陷等；防爆燈具、開關(guān)、電氣設(shè)施選型錯誤或接線不符合規(guī)范。內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動壓縮機(jī)，內(nèi)燃機(jī)排氣管未設(shè)隔熱層，出口處無防火罩；當(dāng)排氣管穿過屋頂時，其管口距離屋頂高度不夠；當(dāng)穿過側(cè)墻時，排氣方向朝向散發(fā)油氣或有爆炸性危險的場所。

　　（3）設(shè)備內(nèi)溫度超高

 

　　天然氣經(jīng)壓縮后溫度會迅速提高，如果設(shè)備內(nèi)冷卻系統(tǒng)不能有效地運(yùn)行，會使?jié)櫥宛ざ冉档停櫥饔?，使設(shè)備的運(yùn)行部件摩擦加劇，進(jìn)一步造成設(shè)備內(nèi)溫度超高；同時高溫能使冷卻水（冷卻液） 發(fā)生聚合、分解以致自燃引起火災(zāi)。

 

　　（4）誤操作

 

　　操作人員會因受心理、生理或情緒等方面的影響出現(xiàn)操作失誤。例如壓縮機(jī)裝置啟運(yùn)前，未置換工藝流程內(nèi)的空氣；壓縮機(jī)發(fā)生事故需緊急停車時，操作人員因緊張而未能及時關(guān)閉進(jìn)氣閥，也會造成供氣設(shè)備的超壓，最終導(dǎo)致爆。另外，壓縮機(jī)的出口被人為關(guān)閉或未及時清洗的異物堵塞都有可能造成憋壓，導(dǎo)致壓縮機(jī)發(fā)生物理性爆炸。

 

　?。?）設(shè)備缺陷

 

　　設(shè)備缺陷或故障產(chǎn)生于設(shè)計、制造、安裝、運(yùn)行和檢修等各個環(huán)節(jié)，主要是由于材質(zhì)及制造工藝不良所致。例如安全閥堵塞或損壞而失靈，超壓部分得不到及時泄放導(dǎo)致的爆炸；壓力或溫度顯示儀表出現(xiàn)讀數(shù)差錯或顯示失真時引發(fā)的誤操作導(dǎo)致的爆炸；壓縮機(jī)的受壓部件機(jī)械強(qiáng)度本身不符合要求或因水濁、腐蝕性介質(zhì)等腐蝕，使其強(qiáng)度下降，在正常的操作壓力下也能夠引發(fā)物理性爆炸。

 

　　3.3.2機(jī)械傷害

 

　　壓縮機(jī)聯(lián)軸器裸露，造成機(jī)械傷害。

 

　　3.3.3噪聲

 

　　在壓縮機(jī)房中壓縮機(jī)等高速運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備運(yùn)行時產(chǎn)生較大機(jī)械噪聲；這些噪聲在90～118dB(A)，屬于強(qiáng)噪聲。噪聲除損害聽覺器官外，對神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)亦有不良影響。長時間接觸，能使人頭痛頭暈、易疲勞、心慌亂、記憶力減退、失眠多夢、神經(jīng)衰弱。對心血管系統(tǒng)影響，表現(xiàn)為心跳加速、心律不齊，并影響脂肪代謝，使膽固醇增高、冠心病發(fā)病率增多。

 

　　3.3.4潤滑

 

　　潤滑是機(jī)組良好運(yùn)行的重要保障，一旦潤滑不良將導(dǎo)致重大故障發(fā)生，例如：由于潤滑不良造成十字頭磨損或者發(fā)動機(jī)連桿故障。大部分機(jī)械故障都是由于潤滑不良造成的，所以只要保證了機(jī)組能夠在良好的潤滑條件下運(yùn)行就會避免大部分故障發(fā)生。為了降低由于潤滑導(dǎo)致故障發(fā)生，首先要從監(jiān)控潤滑油質(zhì)量來控制，所以設(shè)備潤滑是設(shè)備管理的一項(xiàng)重點(diǎn)工作。

 

　　3.3.5溫度

 

　　機(jī)組在啟運(yùn)和加載前，發(fā)動機(jī)和壓縮機(jī)的潤滑油溫度、發(fā)動機(jī)和壓縮機(jī)軸承溫度都是非常重要的因素，尤其是在冬季生產(chǎn)當(dāng)中，保證各項(xiàng)溫度也就能夠減少大部分故障發(fā)生。例如，壓縮機(jī)要求潤滑油溫度達(dá)到30℃時才能夠加載，所以操作員工必須待溫度達(dá)到30℃時才能進(jìn)行加載操作，否則將影響機(jī)組壽命甚至導(dǎo)致機(jī)組嚴(yán)重故障發(fā)生。

 

　　4 風(fēng)險控制消減措施

 

　　4.1 設(shè)計安裝符合要求

 

　?。╝）天然氣壓縮機(jī)宜露天或棚式布置；（b）天然氣壓縮機(jī)棚或封閉式廠房的頂部應(yīng)采取通風(fēng)措施；（c）天然氣壓縮機(jī)廠房的樓板，宜部分采用箅子板；（d）壓縮機(jī)廠房內(nèi)應(yīng)設(shè)有可燃?xì)怏w報警裝置；（e）壓縮機(jī)設(shè)備基礎(chǔ)、基座堅固完整；（f）地腳螺栓及各部連接螺栓滿扣、齊整、緊固；（g）設(shè)備接地電阻小于10Ω。

 

　　4.2 附件及輔助系統(tǒng)齊全

 

　?。╝）壓縮機(jī)和動力機(jī)間的傳動設(shè)施采用三角皮帶或防護(hù)式聯(lián)軸器；

 

　?。╞）多級壓縮的壓縮機(jī)各段間，應(yīng)設(shè)置冷卻和氣液分離設(shè)備；

 

　?。╟）壓力、流量、溫度、液位等二次儀表變送器應(yīng)每年校驗(yàn)一次；

 

　　（d）各級分離器液位控制和高低液位報警及放空等設(shè)施完好；

 

　?。╡）有關(guān)的安全閥、壓力表安全附齊全可靠、定期校驗(yàn)。

 

　　4.3 防止和消除火花的措施可靠

 

　?。╝）當(dāng)采用內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動時，內(nèi)燃機(jī)排氣管有隔熱層，出口處安裝防火罩；

 

　?。╞）當(dāng)采用燃?xì)獍l(fā)動機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動時，原動機(jī)的排氣管出口引至室外安全地帶；

 

　?。╟）壓縮機(jī)爆炸危險區(qū)域內(nèi)的電器設(shè)施采用防爆電器；

 

　?。╠）接線盒、導(dǎo)管和儀表設(shè)備的安裝符合防爆要求。

 

　　4.4 防泄漏、抽空措施完備

 

　?。╝）壓縮機(jī)進(jìn)氣管道，有防止產(chǎn)生負(fù)壓的措施；（b）軸封填料定期更換，確保無泄漏；（c）啟動、停車安全連鎖系統(tǒng)（壓縮機(jī)進(jìn)出口天然氣壓力、溫度，潤滑油油壓、溫度，冷卻液壓力、溫度，壓縮機(jī)振動，分離器液位等）靈敏可靠；（d）投運(yùn)新安裝或檢修完的壓縮機(jī)前，應(yīng)對機(jī)組、管道、容器、裝置系統(tǒng)進(jìn)行氮?dú)庵脫Q，檢測合格。

 

　　4.5 安全防護(hù)措施到位

 

　?。╝）壓縮機(jī)天然氣管線宜地上鋪設(shè)，設(shè)有定期檢測厚度的檢視點(diǎn)；

 

　?。╞）壓縮機(jī)聯(lián)軸器、空冷器等運(yùn)轉(zhuǎn)部分設(shè)有防護(hù)罩；

 

　　（c）潤滑油系統(tǒng)、封油系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、氣體密封、平衡管等暢通好用，無泄漏。潤滑油、冷卻液選用符合要求；

 

　?。╠）壓縮機(jī)運(yùn)行參數(shù)（溫度、壓力、轉(zhuǎn)速等），各部軸承、十字頭溫度正常；

 

　?。╡）壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)無雜音，機(jī)體及管系振幅在允許范圍內(nèi)；

 

　?。╢）壓縮機(jī)棚采取了降噪處理，崗位人員進(jìn)出壓縮機(jī)房佩戴隔音耳罩。

 

　　4.6 維護(hù)保養(yǎng)符合規(guī)定

 

　?。╝）設(shè)備說明書、配件目錄、設(shè)備結(jié)構(gòu)圖及易損配件圖齊全；

 

　?。╞）潤滑油定期分析記錄、定期狀態(tài)監(jiān)測記錄、維保記錄等設(shè)備檔案齊全；

 

　?。╟）壓縮機(jī)的日常維護(hù)保養(yǎng)按照生產(chǎn)廠家提供的設(shè)備說明書實(shí)施。

 

　　4.7 各項(xiàng)管理制度健全，措施落實(shí)到位

 

　　（a）天然氣壓縮機(jī)本體及附帶各類設(shè)備資料齊全完整，各類維保、大修記錄填寫認(rèn)真規(guī)范；（b）崗位人員經(jīng)過培訓(xùn)，持證上崗（壓力容器操作證），能按照崗位標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序啟（停）壓縮機(jī)，勝任天然氣壓縮機(jī)維修保養(yǎng)現(xiàn)場監(jiān)護(hù)工作；（c）壓縮機(jī)建立定期驗(yàn)漏、緊固地腳螺栓、防雷接地檢測、可燃?xì)怏w報警儀標(biāo)定、壓縮機(jī)附帶壓力容器定期檢測、震動檢測、壓縮機(jī)連鎖報警停機(jī)、安全附件定期校驗(yàn)、油品檢測、視頻監(jiān)控、維護(hù)保養(yǎng)制度，措施落實(shí)到位；（d）維保單位資質(zhì)能力、手續(xù)齊全，簽訂安全合同、維保協(xié)議，維保合同履行到位；（e）制定具體維保人員管理制度，經(jīng)安全培訓(xùn)、業(yè)務(wù)技能考試合格；（f）新壓縮機(jī)投運(yùn)，應(yīng)進(jìn)行氮?dú)庵脫Q，經(jīng)檢測氧氣濃度低于2%，方可進(jìn)氣調(diào)試；（g）根據(jù)不同層面員工需求，制定全年壓縮機(jī)培訓(xùn)計劃，按計劃開展培訓(xùn)；（h）建立外來人員、維保人員管理制度，進(jìn)入增壓站所有人員勞保齊全，戴隔音耳罩；（i）應(yīng)急消防器材配置到位，定期檢查，處理廠消防通道暢通，應(yīng)急門完好，應(yīng)急庫物資儲備充足，就近處理廠消防隊(duì)隨時處于待命狀態(tài)；（j）軸流風(fēng)機(jī)、窗戶等通風(fēng)設(shè)施完好，視頻監(jiān)控攝像頭能全部覆蓋增壓站每臺壓縮機(jī)，中控室DCS 操作平臺能實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)遠(yuǎn)程停機(jī)；（k）開展了增壓站風(fēng)險辨識，制定詳細(xì)的天然氣壓縮機(jī)房火災(zāi)、爆炸應(yīng)急預(yù)案，并定期開展演練。

 

　　5 、結(jié)論

 

　　在蘇里格氣田跨越式發(fā)展過程中，天然氣處理廠是整個蘇里格氣田的核心，因此加強(qiáng)處理廠天然氣壓縮機(jī)安全管理，確保關(guān)鍵核心設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，是保障蘇里格氣田安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。只有保障健康、安全環(huán)境，才能實(shí)現(xiàn)和諧、穩(wěn)定的發(fā)展目標(biāo)。