天然氣凈化廠轉動設備管理優化研究

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天然氣凈化廠轉動設備管理優化研究

摘要:天然氣凈化轉動設備一旦發生故障,將在一定程度上影響產品氣質量。保證轉動設備良好運行至關重要,必須從優化管理入手。介紹轉動設備管理優化在凈化廠的應用情況。

關鍵詞:天然氣;轉動設備;設備管理;優化

0引言

天然氣凈化廠的主要任務是脫出原料氣中的硫化氫、水、二氧化碳等雜質,輸出潔凈優質的商品天然氣,而整個工藝流程的正常運行,少不了轉動設備提供動力。隨著轉動設備使用年限的增加,因設備結構形式、材質、維護保養、檢修質量等問題導致的故障率越來越高,部分設備已不能滿足目前的節能、環保、安全使用要求。因此,優化轉動設備管理尤為重要,以此降低運行成本,保證裝置的安全平穩運行。

1存在問題

重慶天然氣凈化總廠忠縣分廠通過對2008———2014年重要轉動設備檢修頻次進行統計(圖1),并對產生原因進行分類(表1)。從圖1和表1可以看出,導致轉動設備檢修的8個主要因素歸根結底在于管理落實不到位。主要體現在3個方面:①采購前的選型、選商不合理,到貨后的材料驗收不嚴格;②使用過程中預防性檢修不合理、保養不到位以及設備使用工況已偏離設計值;③設備出現故障時未選擇最佳檢修方式,導致設備故障未有效解決。

2原因分析

2.1采購問題的原因分析

采購問題的原因:一是采購初期的設計不合理及驗收不嚴格導致設備運行故障,例如分廠在進行液硫泵國產化時沒有經過充分對比、論證、驗收,導致該泵在投入使用后每年至少大修2次,嚴重影響硫磺回收單元正常運行;二是未選擇產品質量好的廠家,導致后期采購備件多次驗收不合格,影響設備使用,如1200#脫硫單元甲基二乙醇胺(Methyldiethanolamine,MDEA)溶液循環泵投入使用后,采購葉輪多次驗收不合格。

2.2使用過程中原因分析

設備使用過程中故障增加的原因:①分廠沒有制定科學合理的轉動設備預防性檢維修規定;②沒有選擇必要的在線監測手段、分析方法;③裝置長期低負荷運行,轉動設備未在最佳工況點運轉,在一定程度上破壞了設備運行平衡,增加了故障率。從而導致臨時性的檢修及搶修頻率增加,既浪費人力、增加檢維修成本,又加大了裝置運行風險。

2.3檢修方式不合理的原因分析

由于在日常檢修中對于轉動設備的故障分析不全面、不深入,導致部分設備故障真正原因未及時查明,增加了運行風險。如尾氣鼓風機K-1402運行存在振動、噪聲較大問題,檢修過程通常從傳統的軸承、皮帶、地腳螺栓等去分析解決問題,而忽視葉輪平衡失效對設備振動、噪聲的影響,致使設備長時間出現振動、噪聲偏大問題。

3對策實施

3.1采購問題的對策實施

針對采購問題的原因分析從2方面解決:一是要求所有材料采購必須提報詳細的標準、技術要求等,并經分管領導審核,對于較重要物資還需要經上級專業科室審批;二是嚴把驗收關,根據所提供的技術要求、標準逐一核對、檢查,并要求采購方、廠家、檢修人員三方共同驗收;同時采用更有效的手段進行驗收,如利用靜平衡儀,驗收葉輪的靜平衡情況,進一步保證材料質量。

3.2使用過程中問題的對策實施

分廠根據以往不同類型設備的檢修情況以及廠家提供的維護說明,制定了切實可行的潤滑管理規定、轉動設備潤滑信息表、潤滑油網絡圖,對轉動設備維護保養做到全面、科學、合理的要求,進一步確保轉動設備運行時間與運行費用的經濟平衡最大化。為保證預防性維護檢修更具有針對性、科學性,分廠邀請有資質單位利用以可靠性為中心的維修(ReliabilityCenteredMaintenance,RCM)方法,將分廠重要轉動設備的預防性維護周期及維護內容進行了明確(見表2、表3,所列舉的只是部分轉動設備),同時新增振動、溫度等在線監測方式及利用員工巡檢方式(圖2),最大限度的提高轉動設備預防性維修的準確性,確保投入費用與運行周期達到最大限度的平衡,保證轉動設備良好運行。對于部分轉動設備運行工況偏離設計值,目前采取各種形式提質增效,如MDEA溶液循環泵改造、3100單元新增一臺低流量的循環水泵等,降低運行電流,每年可節約電費約26.46萬元人民幣。將設備不合理結構進行合理化改造,大大降低檢修頻率、節省運行費用。如增大尾氣鼓風機從動輪直徑尺寸(從Φ132mm增大至Φ190mm)(圖3,圖4),降低風機轉速,主從動輪轉速比由1∶1.7降至1∶1.25,通過合理改造不僅降低維修頻率,每年還可節省26萬kW•h電量;3200單元鍋爐給水泵材料由碳鋼改為不銹鋼提高了抗氣蝕能力(圖5),保證給水系統的安全運行等。

3.3檢修方式不合理的對策

由于尾氣鼓風機K-1402A通過多個部位的排查、檢修,仍未消除運行時振動、噪聲偏大問題。最后采取對葉輪的動平衡進行測試,也是日常檢修中很少采取的檢修方式。如在2017年8月大修中,分廠將此葉輪(直徑700mm)送至有資質的單位進行動平衡檢測,根據檢測結果此葉輪動平衡已超標(標準值<9.8g),去重22.7g,剩余不平衡量為5.65g(左面)/5.41g(右面)(圖6)。安裝試運行時,噪聲消除,振動值由原來的7.1mm/s降低至3.7mm/s,軸承溫度降低約10℃,目前運行正常。

4效果

通過比對2014年至2017年12月相關對策措施落實前后重要轉動設備檢修情況,見表4。從表中可以看出,重要設備的臨時檢修頻次逐年降低,特別是2016年采取RCM評估方法后,更進一步提高了預防性檢修的準確性。

5結語

轉動設備的故障既有隨機性、也有規律性,只有通過不斷總結、不斷采用科學的方式方法、不斷提高轉動設備的管理水平,才能真正的保證轉動設備的良好運行。特別是從轉動設備的全生命周期出發,把握住采購質量關、使用過程的維護保養關、檢修質量關等環節,才能最大限度的延長設備使用壽命;最大程度發揮設備的使用性能;最大程度的減少設備運行成本。

作者:林國軍 王得勝 趙飛賢 單位:西南油氣田分公司重慶天然氣凈化總廠忠縣分廠

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