气阀“变脸”减压缩机故障

　　[中国石油新闻中心2015-02-04]
　　【难题】
　　新疆呼图壁储气库投产后，压缩机气阀损坏严重，主要表现为阀片断裂、缓冲片断裂、弹簧疲劳损坏、定位销断裂等，单个气阀平均寿命为500个小时至1000个小时。而正常情况下，气阀的使用寿命约3000个小时。气阀“短命”造成压缩机故障率居高不下，经运行统计，故障率达19%，严重影响了正常生产。这不仅增加了维修工作量和维修费用，而且导致压缩机管线内天然气放空燃烧，增加二氧化碳排放。
　　储气库安全平稳运行关乎保供大局。让气阀耐用适用，成为新疆油田采气一厂设备技术人员攻关的目标。
　　【解决方案】
　　为保证储气库正常生产，新疆油田采气一厂专门成立技改小组。技术人员通过反复拆解气阀、模拟计算，找到了气阀受损的原因。一是工艺气体中含有硫化氢、二氧化碳气体，在凝析油的凝溶作用下，形成具有黏滞力的焦油状物质。这些焦油状物质积存在阀体上，会对阀片启闭产生影响，并且其酸性腐蚀作用会使气阀变脆变硬，最终破碎。二是在专业软件的模拟计算下，发现气阀的撞击次数达到每日285万次。这是造成阀片、弹簧、阀座损毁的最主要原因。
　　通过反复研讨和现场试验，技改小组对气阀进行了三个方面的改进。一是更换材料，选取Fe-Ni基沉淀硬化型耐蚀合金作为弹簧主材料。这种合金在还原性介质中具有较好的稳定性,尤其是在硫化氢、二氧化碳等酸性介质中的稳定性相当高，使用温度可达400摄氏度。二是阀片采用整体网状阀片结构，可保证即使有个别弹簧损坏也可使各环阀片连在一起，确保各环阀片动作一致，有效地改善了阀片工作条件，同时有利于提高气阀的经济性。阀片气体通道增多，可有效减轻阀片重量。三是取消原气阀的缓冲片，减轻气阀撞击力度，并通过模拟计算优化气阀启闭角度。
　　技术人员对气阀材料和结构进行优化改造后，将气阀回装到储气库5号压缩机。经过4300个小时的试验运行发现，气阀仍完好无损，压缩机工作正常。与改造前相比，压缩机故障率下降至6%，放空次数减少60%以上。
　　据了解，新疆采气一厂通过对压缩机气阀的系统改造，每年可节约维修费近300万元，同时降低了员工劳动强度，也为储气库压缩机气阀故障处理提供了宝贵经验