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摘要:近年来,我国的机械工程建设发展迅速,由于社会经济的不断发展,我国工业制造水平得到了迅速发展,在工业企业生产中往复式压缩机的使用占据着重要地位,需不断提高往复式压缩机的质量和工作效率,才能为工业生产添砖加瓦,助力我国工业实现快速发展。曲轴可以实现压缩机的传送,为其提供动力,主要是将电动机的螺旋转动转变为活塞式的往复转动的形式,是往复式压缩机的主要部件。
关键词:往复式压缩机;曲轴润滑油;逻辑控制革新
引言
往复式天然气压缩机为油气田生产核心设备,目前主要用途有场站集输增压、气举采油、地下储气等,技术维护管理的主要目的是最大化发挥压缩机的生产价值,为用户创造最大的生产效益。目前设备维护管控措施主要依靠人的主观能动性,现场凭经验预防维护。随着智能化网络时代的到来,大数据分析成了各行业研究推行的管理模式,其生产价值呈线性增长趋势;同时2015年5月国务院发布《中国制造2025》,明确提出把智能制造作为两化深度融合的主攻方向。而传统的油气田压缩机服务模式,主要依靠人的技能优劣,人才培养及维护成本投资较高;如何将大数据库及智能化诊断监测分析平台与压缩机维护管理模式相结合,有效提升维护设备使用寿命,降低生产运维成本,提高生产效率,成为传统设备生产加技术服务行业转型的必然趋势。随着气田深度开发,地层储量衰减,压缩机组老化率的提升,的使用维护成本逐步提高,同时气田生产能力下降,用户的生产效益急剧缩水,对于成本管控越来越高,从而使得设备技术服务行业利润空间也进一步压缩,对于传统的技术服务行业冲击很大,也迫使服务行业急需转型来适应当下的用工环境,而智能化管理及大数据库分析,可有效加快服务行业的转型步伐,提高生产效率。
1往复式天然气压缩机维护模式分析
目前往复式天然气压缩机维护主要依靠专业的技术人员及生产厂家所提供的技术资料来做压缩机日常维护管理,各种数据报表都要依靠专业人员的分析判断,所运用的诊断设备较少,一是市场上有价值的设备较少,二是专业设备成本较高;同时专业设备对人的技能要求较高,且设备运行维护的相关数据资料较多,无法很好的关联起来,导致数据堆积,没有发挥出数据的实际价值,制约设备维护管理水平进一步发展提升。目前往复式天然气压缩机主要运营维护模式有驻站24h管家维护,定期巡检模式,故障维修模式等,较为单一,都要基于专业人员进行维护,存在人才培养周期长及高技能人才引进成本高等问题,同时仅仅是遵循厂家的技术手册要求,按时维护保养,设备故障时第一时间进行维修,智能预防维护管控措施仅有机组自带PLC参数显示及报警保护,对于设备运行性能评估未有分析措施。人工智能及大数据时代的到来,可以说对大多数行业都是颠覆性的,对于传统的压缩机技术服务行业,智能化可将压缩机全生命周期的使用轨迹、维护数据、配件寿命等数据进行智能化分析,通过数据提前诊断分析设备运行状态,提前预防维护,保护核心部件的使用寿命,降低设备维修配件成本;其次根据数据科学的修订维护周期,防止设备过度维修,降低设备维护成本;同时将基础的数据整理工作交由智能云数据系统进行处理,解放了劳动力,促进了生产力;使技术人员去做更有价值的工作,降低人力成本,全面提升设备维护管理水平。
2润滑油系统导致的不良因素及选用规则
润滑油压力的增加将导致摩擦副间油膜无法建立,并且细长的曲轴会导致轴承衬套磨损,应检查润滑油泵,压力调节阀等是否完好无损,工作是否正常,并且润滑油转向器中是否有泄漏点,对机组的润滑系统进行性能测试,润滑油压力是否正常,油冷却器的冷却效果是否符合要求。(1)粘度。可以通过粘度来区分润滑油的质量,粘度是非常重要的考察因素,即在温度条件不变的条件下,摩擦系数与密度之比,可以得出,当粘度很大时,摩擦阻力将增加,导致功率将减小;如果粘度太小,将导致设备表面无法形成油膜,从而导致润滑效果未达到理想标准,也会导致功率降低。温度影响着润滑油的粘度,所以必须确保润滑油的稳定性能,降低润滑油温度的大幅度波动,通常情况下,在制造润滑油时,会采用特殊工艺已到达降低润滑油升温速度的目的。当润滑油油温低于60℃时,它几乎不受温度的影响,温度逐渐升高,改变了润滑油的粘度,可以通过温度的变化来观测其粘度指数,其粘度指数是评判的标准,代表着润滑油的质量,当粘度指数达到80或更高时,就确定润滑油是高粘度指数类型。由于交流压缩机在正常使用时,通常会发生剧烈的温度变化,因此润滑油的粘度指数必须满足要求,才可以确保润滑油的稳定性。(2)闪点。闪点也是表示润滑油质量的重要数据之一。当润滑油温度升高到一定水平时,将形成油蒸气,并且这些油蒸气随着蒸发量的增加,将导致蒸气压连续升高。当达到一定浓度时,可以用明火直接点燃,此时的温度就是润滑剂的闪点。闪点代表润滑油内部组成的差异,当闪点太高时,意味着润滑油中的沥青含量高,并且在长期使用期间可能会发生碳组分的积累,当闪点过低时,易使压缩机内部发生爆炸,进而发生严重的安全事故。闪点是影响润滑油质量的重要指标。往复式压缩机选择润滑油时,应选择闪点高于204℃。(3)氧化稳定性。氧化稳定性代表着润滑油抗氧化的程度,润滑油长时间暴露在空气和氧气中,会导致润滑油内部的组成发生变化,从而导致润滑效果下降。在往复式压缩机的系统中,气缸的金属表面上会黏附着润滑油,形成一层油膜。若油膜长期暴露在空气中,则会产生沥青,焦油和其他物质,这将会导致润滑油的质构发生变化,更可能导致通道,机油滤清器等被堵塞。当润滑油的氧化稳定性差时,就会大大的降低润滑油的使用期限,也会大大增加压缩机的损害程度。因此,必须控制润滑油的氧化稳定性,并且在选择润滑油的时候,应选择氧化稳定性更高的。
3应用效果与创新点的分析阐述
根据上述逻辑写出曲轴润滑油逻辑后,单元的稳定停机次数将大大减少,这套逻辑程序工作情况平稳,可在机组运行后延迟切换曲轴预润滑、曲轴泵和轴头机械泵、机油泵低压自启动这些按钮,使机组停机并保持预润滑3分钟后,机油泵再进行自动启动,该程序的稳定性可靠性大大增强,经过多次仿真实验并投入使用在多台往复式压缩机的润滑油系统中,该单元没有出现故障或拒绝运行,确保了该单元的安全运行并大大提高了其安全系数,解决了该设备生产中的重大隐患。由于该单元的互锁控制系统非常大,因此本文仅介绍该单元的主曲轴润滑油控制系统。技术创新这项点以是往复式压缩机曲轴润滑油逻辑表为理论基础,它使用可编程控制器编写了一个逻辑程序,该程序在完成后对曲轴,曲轴泵和轴头机械泵进行完全预润滑、单元正在运行后进行延迟切换,机油泵低压自动启动,单元停机并保持润滑3分钟后机油泵自动启动,这三个部分是保护曲轴和确保发动机安全的关键。
结语
综上,传统的往复式天然气压缩机服务管理模式转型势在必行,人工智能、网络系统平台及大数据库已经成为市场发展趋势;企业可根据所生产服务的压缩机特性,通过改造加装监测探头及开发线上平台化管理模式进行服务转型,将传统依靠人的服务模式转变为人工智能诊断维护模式,实现技术服务+智能监控运营管理模式,从而顺应市场发展需求,为企业降本增效。
参考文献
[1]安定纲.往复式压缩机技术问答(第二版)[M].北京:中国石化出版社,2005.
[2]李新,王立辉.天然气往复压缩机反向角的理论分析及实例[J].压缩机技术,2008(2):21-24.