Эксплуатация поршневых компрессоров.

Нормальная работа компрессорной установки зависит от степени усвоения машинистом заводской инструкции по эксплуатации, где установлен порядок действия при подготовке компрессора к пуску, продувке азотом (в случае сжатия опасного газа), пуска, плановой и аварийной остановки. 

К самостоятельному обслуживанию компрессорных установок могут быть допущены лица:

- не моложе 18 лет;

- признанные годными по состояния здоровья;

- обученные по соответствующей программе;

- прошедшие аттестацию и имеющие удостоверение. 

Машинист компрессорных установок (стационарных поршневых и турбокомпрессорных) должен уметь их обслуживать в соответствии с квалификационным разрядом. 

Независимо от степени автоматизации установки машинист должен знать места расположения запорной арматуры и очередность ее закрытия и открытия для того, чтобы четко выполнять эти операции вручную.

Обслуживающий компрессорную установку персонал обязан эксплуатировать установку при заданных режимах установленных значений следующих параметров:

- подачи при заданных начальных условиях, м³/мин;

- конечного давления газа, МПа;

- температуры газа при выходе из компрессора, ^оС.

Требуемые значения должны быть обеспечены исходными параметрами:

- начальным давлением газа, МПа;

-начальной температурой газа, ^о С;

-относительной влажностью газа, %;

-температурой воды, поступающей в рубашки цилиндров, в охладители газа и масла, ^оС.

Прием и сдачу смены производить в соответствии с заводской инструкции с обязательной регистрацией в журнале.  

Подготовка к пуску. Если сжимаемый газ или смесь газа с воздухом взрывоопасны, то пуск компрессора производят только после продувки его азотом. Пуск компрессора с предварительной продувкой азотом цилиндров, коммуникаций и аппаратов осуществляют после монтажа или ремонта, после вскрытия для осмотра или ремонта хотя бы одного узла из газовой коммуникации компрессора, а также после длительной остановки компрессора. Продувку азотом ведут при холостом ходе компрессора. Порядок и длительность продувки азотом устанавливаются инструкцией до эксплуатации.

До пуска, прежде всего, проводят детальную и тщательную подготовку всего компрессорного агрегата к пуску. Проверяют уровень масла в маслосборнике или картере циркуляционной смазки, в корпусах масляных насосов агрегата цилиндров и его редукторе и случае необходимости доливают масло до определенного уровня. Необходимо проверить чистоту фильтрующих сеток в маслосборнике и ли картере, а также включить очищенный маслофильтр. В летнее время масло должно направляться только через маслохолодильник. Если температура в машинном отделении ниже +5 ^оС, то масло следует направлять в обход холодильника и включать, если имеется, обогрев маслосборника. 

Включают электродвигатели насоса циркуляционной смазки и агрегата смазки цилиндров. Проверяют подачу масла ко всем пунктам подвода смазки, для чего открывают краники в обратных масляных клапанах. Далее, проворачивают вал компрессора на два-три оборота в больших компрессорах включением валоповоротного механизма, в малых - вручную.

Подают воду на охлаждение цилиндров компрессора, в промежуточные холодильники и маслохолодильник, проверяют по сливному баку подачу охлаждающей воды ко всем узлам компрессора. Контролируют положение («Пуск») запорной и пускорегулируемой арматуры на газовых линиях. Должны быть открыты байпасные вентили. Продувочные вентили масловлагоотделителей и маслофильтров, всасывающая задвижка. Вентили, соединяющие компрессор с нагнетательными коммуникациями. Держат закрытыми до полной загрузки компрессора и достижения максимального давления в последней ступени.

Составной частью подготовки компрессора к пуску является внешний его осмотр, при котором в основном проверяют состояние затяжки фундаментных и шатунных болтов, подсоединение трубопроводов к ступеням, отсутствие посторонних предметов, наличие и подсоединение контрольно-измерительных приборов и средств автоматики. 

Наряду с компрессором ведется подготовка к пуску двигателя. Подготовка и пуск электродвигателей производятся дежурным электриком.

О готовности компрессорного агрегата к пуску докладывают начальнику смены.

Пуск компрессора.  Пуск компрессора осуществляют при полной его исправности по разрешению начальника смены. Включают электродвигатель, паровую машину или двигатель внутреннего сгорания. Пуск компрессора производят вхолостую, при закрытой задвижке на нагнетании, но газ совершает циркуляцию, так как открыты байпасные трубопроводы, подняты пластины всасывающих клапанов или включены дополнительные вредные пространства цилиндров. 

При достижении нормального числа оборотов проверяют работу компрессора вхолостую: прослушивают механизм движения и цилиндры, контролируют давление масла в системах смазки, а при кольцевой смазке подшипников - вращение кольца, температуру подшипников и степень нагретости трущихся поверхностей, отсутствие конденсата в масловлагоотделителях и фильтрах.  

При полной исправности компрессора и его агрегатов производят загрузку и включение компрессора в систему. 

Загрузка компрессора.  Загрузка поршневого компрессора осуществляется последовательно, начиная с первой ступени, путем закрытия продувочных вентилей всех аппаратов. Рабочее давление в компрессоре создают перекрытием вентилей на байпасных линиях, опусканием пластин всасывающих клапанов или отключением дополнительных вредных пространств цилиндров. При достижении в последней ступени определенного давления, равного давлению в системе. Немедленно открывают задвижки на нагнетании. 

При пуске двухрядных компрессоров с промежуточным отбором газа загружают сначала ряд низкого давления, а затем ряд высокого давления.

Например, загрузку шестиступенчатого газового компрессора    1Г-266/320 производят в следующем порядке. Последовательно перекрывают продувочные вентили на первых трех ступенях и постепенным перекрытием байпасных вентилей на трубопроводах с 1 на 1 и с 111 на 1 ступени. Повышают давление в 111 ступени до величины давления газа в коллекторе, соединенном с водной очисткой газа. Как только давления сравняются, немедленно открывают вентиль, соединяющий 111 ступень компрессора с цехом водной очистки. Далее приступают к загрузке цилиндров ряда высокого давления, для чего последовательно закрывают продувочные вентили трех последних ступеней и постепенным перекрытием вентиля на байпасе с У1 на 1У ступень и поднимают давление в У1 ступени до величины давления в коллекторе, соединенным с цехом синтеза. Как только давление У1 ступени сравняется с давлением в коллекторе, немедленно открывают вентиль, соединяющий компрессор с цехами синтеза.

После загрузки машинист производит полный осмотр компрессора, проверяет соответствие нормальному режиму работы давления и температуры по всем ступеням, состояние агрегатов смазки цилиндров, механизма движения и двигателя. Если при этом будут замечены какие-либо отклонения в работе компрессора или двигателя – стук, толчки, ненормальные показания контрольно-измерительных приборов, нагрев подшипников и т.п., машинист должен доложить об этом начальнику смены, выяснить их причины и принять меры к устранению, вплоть до остановки компрессора.

 

Обслуживание компрессора.

Задача обслуживающего персонала заключается в поддержании нормального режима работы компрессора, организации четкой и безаварийной работы установки. При этом машинист руководствуется показаниями контрольно-измерительных приборов, визуальным осмотром машины, а также проверкой ее на слух и на ощупь

Во время работы компрессора необходимо контролировать подачу масла ко всем точкам цилиндров и сальников; следить за давлением масла в циркуляционной системе смазки; контролировать давление и температуру по ступеням компрессора; наблюдать за работой компрессора; следить за давлением и температурой охлаждающей воды; продувать холодильники масловлагоотделители и другие аппараты.

Наблюдение за смазкой является наиболее важным элементом в общем комплексе работ по ежедневному обслуживанию компрессора. Нарушение режима смазки может привести к весьма быстрому износу трущихся деталей и выходу компрессора из строя. К каждой точке должно подводиться определенное количество соответствующего масла. В техническом паспорте каждой машины указаны нормы расхода масла. В цилиндры должно подаваться такое количество масла, чтобы на ее стенках и поршнях образовалась сплошная тонкая масляная пленка. Недостаточная смазка усиливает износ зеркала цилиндра и поршневых колец, а излишняя способствует увеличению отложений нагара в клапанах, трубопроводах и на поршнях, что приводит к ухудшению работы компрессора, к авариям и взрывам установки. Недостаточная подача масла к трущимся поверхностям механизма движения может привести к чрезмерному их нагреву. Температура подшипников компрессора не должна превышать 50 – 60 ^оС. Снизить температуру нагрева можно повышением давления масла в системе циркуляционной смазки. Если нагреваются подшипники с кольцевой и капельной смазкой, то необходимо промыть подшипник на ходу большими порциями свежего масла и после промывки дать обильную смазку. 

 

Машинист выполняет следующие работы по контролю системы смазки компрессора: контролирует давление в системе циркуляционной смазки; проверяет с помощью контрольных краников поступление масла во все точки смазки; следит за нагревом коренных подшипников по показаниям термометров расширения или манометрическим термометрам, за нагревом сальников – на ощупь, параллелей рам и промежуточных фонарей – на ощупь; контролирует температуру масла до и после масляного холодильника (подавать следует столько охлаждающей воды, чтобы температура масла после холодильника не превышала 35^оС.). Периодически переключает секции масляного фильтра и производит чистку выключенной секции; поддерживает установленный для нормальной работы уровень масла в маслосборнике и маслонасосах агрегата смазки цилиндров и сальников; следит за плотностью всех соединений маслопровода; если имеются качающиеся опоры промежуточных фонарей и цилиндров, то один раз в смену проверяет их смазку. В циркуляционной системе смазки необходимо менять масло через каждые два месяца. 

Межступенчатые давления в компрессорах машинист контролирует по показаниям манометров на щите управления. Нормальные давления на манометрах отмечены красной чертой. Значительное повышение давления в какой-либо ступени является обычно следствием поломки всасывающего или нагнетательного клапана последующей ступени. 

В каждом цилиндре контролируется температура газа на всасывающей и нагнетательной сторонах. Повышение температуры газа в период всасывания может быть следствием пропуска газа из цилиндра из-за поломки всасывающего клапана, загрязненности холодильника предыдущей ступени или высокой температуры охлаждающей воды. Повышение температуры в период нагнетания может произойти вследствие возросшего давления нагнетания. Плохого охлаждения газа в холодильнике предыдущей ступени и пропуска газа в цилиндр из-за поломки нагнетательного клапана. 

Проводя систематические наблюдения за работой компрессора, машинист должен: внимательно следить за работой цилиндров, клапанов и механизма движения, при появлении резких стуков и ударов немедленно остановить компрессор; при появлении слабых стуков выяснить их причину и решить с начальником смены вопрос о возможности дальнейшей работы компрессора; проверять состояние сальниковых уплотнений.

Большое значение для нормальной работы компрессоров имеет охлаждение цилиндров и газа в промежуточных холодильниках. Поэтому регулировать подачу воды следует так, чтобы температура ее на выходе не превышала 35 – 40^оС. Машинист не должен пускать охлаждающую воду в рубашки нагретого компрессора, так как это может вызвать заедание поршня и появление трещин в цилиндрах. Если при остановке компрессора в зимнее время имеется опасность замерзания воды, то необходимо ее выпустить из рубашки цилиндров и промежуточных холодильников газа. Вода для охлаждения цилиндров компрессора должна применяться химически чистая. Минеральные примеси, находящиеся в охлаждающей воде, оседают на стенках рубашек цилиндров и трубках холодильников, ухудшая теплообмен и охлаждение сжимаемого газа. Поэтому производят периодически чистку от накипи водяных рубашек компрессора и промежуточных холодильников. 

Контроль за системой охлаждения состоит в следующем: контролируют по манометру давление воды в главном трубопроводе; проверяют по сливным трубам или контрольным краникам подачу воды на все охлаждаемые точки; контролируют температуру выходящей воды. 

Периодически проверяют работу предохранительных клапанов. При длительных остановках компрессора необходимо время от времени проворачивать вал. Кроме того, машинист обязан контролировать плотность фланцевых соединений всех коммуникаций компрессора, следить за исправностью контрольно-измерительных приборов автоматики, содержать в хорошем состоянии компрессор, поддерживать чистоту в помещении, вести сменный журнал, записывая все необходимые данные. 

Обслуживающий персонал осуществляет текущие осмотры компрессора, следит за своевременным проведением ремонтов и устраняет возникающие неисправности. 

Остановка компрессора.  Остановки компрессора бывают кратковременные, длительные и аварийные. Остановка компрессора может быть под нагрузкой и с предварительным переводом его на холостой ход. Остановка под нагрузкой не вредит компрессору. При этом движение кривошипно-шатунного механизма прекращается значительно скорее, чем при остановке в разгрузочном состоянии. 

При кратковременной остановке компрессора проводят следующие операции: останавливают двигатель (электродвигатель – нажатием кнопки «Стоп» и отключением вентиляционной системы, двигатель внутреннего сгорания - прекращением подачи горючей жидкости); открывают вентили продувки всех ступеней; открывают байпасные вентили продувки всех ступеней; открывают байпасные вентили или отжимают пластины всасывающих клапанов или подключают дополнительные вредные пространства; закрывают вентили на всасывающем трубопроводе 1 ступени и нагнетательных трубопроводах, соединяющих компрессор с другими цехами; закрывают задвижку на главном напорном водопроводе; прекращают подачу смазки во все точки; проверяют по манометрам, полностью ли сброшено давление из цилиндров, аппаратов и газовых коммуникаций. 

После полной остановки машинист должен осмотреть и вычистить компрессор. Очистить от загрязнений сетки масляного фильтра и маслосборника. 

На длительный срок компрессор останавливают для ремонта и постановки его в резерв. В случае сжатия взрывоопасной газовой смеси и остановки компрессора на ремонт, прежде всего надо продуть компрессор и коммуникации азотом. После этого останавливают двигатель, разгружают компрессор, отключают от всасывающих и нагнетательных газовых трубопроводов, прекращают подачу масла и воды, сливают охлаждающую воду. 

В период нахождения компрессора в резерве периодически проворачивают вал при помощи валоповоротного механизма или вручную. Компрессор должен быть готовым к пуску по первому требованию. Если на всасывании есть гидрозатвор, он должен быть заполнен водой. 

Аварийную остановку компрессора производят, если:

- падает давление в системе циркуляционной смазки ниже Р_изб=1 ат; во многих компрессорных установках при этом подается звуковой сигнал и срабатывает блокировка; если по какой-либо причине это не происходит, то компрессор надо остановить вручную;

- прекращается подача масла к какой-либо точке смазки цилиндров и сальников; 

- прекращается подача охлаждающей воды и падает давление во всасывающем трубопроводе 1 ступени; 

- значительно повышается давление в какой-либо ступени;

- возрастает сверх допустимой температура газа в какой-либо ступени;

- нарушается уплотнение и наблюдается значительный пропуск газа;

- появляются сильные стуки и удары в цилиндрах и механизме движения;

- повышается температура обмоток электродвигателя;

- повышается температура коренных подшипников;

- происходит взрыв в цилиндре компрессора, клапанных коробках, трубопроводе или коммуникациях;

- обрываются шатунные болты, повреждаются шатун и шток;

- происходят другие поломки, создающие угрозу аварии компрессора. 

Во всех этих случаях остановку компрессора производят немедленно. Неработающий компрессор не должен находиться под давлением. Поэтому сразу сбрасывают давление из всей системы и проводят все остальные операции, связанные с остановкой компрессора. Об аварийной остановке компрессора машинист докладывает начальнику смены, который принимает меры для устранения неисправностей. После остановки компрессора машинист тщательно его осматривает, вытирает и очищает. Все дефекты, обнаруженные при осмотре и выявленные в период эксплуатации компрессора. Устраняются немедленно.

Машинист несет ответственность за допущенную по его вине аварию, принимает участие в ликвидации ее последствий.

 

В процессе эксплуатации поршневых компрессоров машинист должен уметь выполнять следующие работы. 

 

1. Периодически прослушивать цилиндровую группу компрессора с помощью слуховой трубки для выявления возможных отклонений в работе – стуки в цилиндровой группе, клапанах, подшипниках, направляющих.

При обнаружении (необычных) стуков в цилиндровой группе машинист должен остановить компрессор, выполняя действия, указанные в инструкции по пуску и остановки поршневых компрессоров. 

2. Следить за температурой (обычно 40-45 ^оС) и давлением масла в циркуляционной смазочной системе по показаниям приборов (0,3-0,4 МПа). При падении давления масла менее 0,25 МПа срочно проверить герметичность соединений и отрегулировать перепускной клапан. 

При дальнейшем уменьшении давления компрессор должен остановиться автоматически или остановлен вручную при отказе системы блокировки. 

3. Не допускать нагрева коренных подшипников выше 65 ^оС и наружной поверхности направляющих крейцкопфов выше 35-40 ^оС    (на ощупь).

4. Контролировать подачу воды по всем охлаждаемым деталям, ее температуру и давление (0,2 - 0,4 МПа) по контрольно-измерительным приборам.

5. Следить за работой сальниковых уплотнений, за герметичностью всех частей установки, находящихся под давлением, выявляя утечки по падению давления, визуально и по появлению шума в местах утечек.

6. При работе с опасными газами следить за регулярным проведением анализов воздуха в машинном зале; при концентрации опасных веществ выше санитарных норм срочно включать аварийную вентиляцию.

 

 

 

Центробежные компрессоры

 

При газлифтной компрессорной эксплуатации нефтяных скважин используется приводной центробежный компрессор типа 43ГЦ2-100/5 – 100, обеспечивающий компремирование нефтяного газа и подачу его в высоконапорные линии трубопроводной системы.  

 

 

            Рис. 7.1. Центробежный компрессор 43ГЦ2-100/5-100:

1 – корпус высокого давления; 2 – корпус низкого давления; 3 – мультипликатор; 4 – электродвигатель; 5 – агрегат смазки; 6 – блок маслоотводчиков низкого давления; 7 - блок маслоотводчиков высокого давления; 8 – агрегат употнений. 

 

Компрессор (рис.7.1) состоит из приводного электродвигателя, соединенного через мультипликатор с двумя корпусами сжатия: низкого (КНД) и высокого (КВД) давлений.

Корпус - стальной кованый цилиндр с вертикальным разъемом, закрепленный толстостенными крышками. Внутри него расположен аэродинамический узел с ротором неразборного типа, рабочие колеса которого крепятся на валу на горячей посадке.

Для предотвращения утечек газа предусмотрены гидравлические (масляные) концевые уплотнения. Опоры валов компрессора и мультипликатора - подшипники скольжения.