浅析某压缩机温度过高的危害与解决

四川盐业地质钻井大队在低压天然气集输过程中，采用重庆气体压缩机厂生产的L-715/（1-2）-8型天然气压缩机作为低压天然气集输过程中的增压设备。其动力设备为EQ6100型发动机，即EQ140-1型东风汽车引擎，用自产的天然气作燃料。在冷却工艺上，发动机与压缩机采用并联方式共用一个循环水池；压缩机各冷却部位同级间冷却器，后冷却器采用串联方式。整个循环过程无降温装置。

按该压缩机的使用说明书，压缩机用冷却水温度不大于30℃，在此条件下，压缩机排气温度低于160℃，天然气经冷却器冷却后，状态温度不高于40℃。但由于冷却工艺上存在的问题，致使天然气状态温度超高，夏季高达70℃以上，冬季也在40℃以上，当输气压力只有设计值的80%时，压缩机排气温度就达到160℃。

压缩机温度超高的问题，是长期存在的，一直得不到重视。随着近来市场对天然气需求量的减少和用户对气质提出了更高的要求，加上自身低压气井产能的大幅度下降，才使集输过程中许多问题明显化，其中压缩机温度超高所造成的危害便是其中之一。

2危害

2，1对设备自身的危害

压缩机排气温度超高，致使压缩机的活塞环和填料等非金属材料易于老化变质或变形损坏，增大维修工作及材料费用，也会促使天然气脱炭增大和天然气中水份的汽化以及杂质的分解，炭和杂质混合后积在缸壁，气阀和气道内，造成气阀关闭不严使压缩机效率降低，或是堵塞气阀造成事故。

温度超高也会导致填料室的材料老化和损坏，产生天然气泄漏。泄漏的天然气与空气混合达到极限浓度就会爆炸着火，不仅会破坏设备，也会造成火灾。另外，泄漏会造成天然气的浪费。

温度超高也会加速润滑油的分解或变质，一方面增大了润滑油的补充量或更换量，使成本增大；另一方面不利于连杆曲轴和十字头等运动付的润滑，加速其磨损。

2，2浪费能源

前面所述介质天然气从填料室泄漏，造成能源的浪费。不仅如此，作为一种机械，必定有一个效率问题，提高效率是节约能源的重要方法之一。

根据热工学原理，压缩机在工作过程中，以绝热过程所耗用的轴功*大，以等温过程耗用的轴功*小，而压缩机的实际工作过程是多变过程。压缩机温度越高，工作过程越向绝热过程靠近，需要动力机输出的功率也越大，致使作为燃料的天然气用量越大。特别是级间冷却器冷却效果差，会造成二级压缩时温度更高，效率更低。

简单地说，作为燃料天然气经过发动机转化为机械功后，使流过压缩机的介质天然气增大了两个内能，即压力和温度。提高介质天然气的压力是增压工作的任务，但温度的增量要尽量克服。总之，温度越高，燃料天然气转化功的过程中其无用功占的比例增大，浪费也就增大。

2，3影响天然气的分离净化

天然气从井内开采出来，带有一定的汽化水和杂质，应该在增压以前予以分离清除。但由于近年来现有的低压气井处于负压开采状况，从井口到增压站沿途管道内凝结沉积的水和杂质均不能随意排出。

管内凝结的水和杂质随天然气一起流过压缩机，水份重被汽化，杂质被分解。站内工艺管线的长度有限且埋于地下不能散热，从后冷却器到站内分离器可视为一个等温过程。因此，压缩机温度越高，后冷却器效果越差，致使进入分离器的天然气温度也相应越高，处于汽化状态的水份和分解后的杂质在分离器中很难沉积下来。

3原因

3，1工艺原因

建站时将动力机与压缩机并联后共用一个循环水池，本身就不合理。动力机即汽车发动机正常工作水温为80～85℃，压缩机工作时要求循环水温低于30℃，夏季不能超出40℃。一个工艺系统无法有效地同时满足两种水温的要求。

在压缩机本身的冷却系统上，安装时采用的串联方式，即冷却水靠水罐与设备的高差流动后冷却器二级缸中间冷却器一级缸水池水泵间断工作水罐。这里存在两个问题，一是后冷却器温度*高，冷却水在经过后冷却器以后水温已经较高，无法保证后面各部位的冷却效果。二是冷却水靠高差流动，其流量小，热交换总量不够。

3，2散热原因

水池低于地面，只有水面层能接触空气散热。水泵间断地将池中水打到罐中，其出口未设置喷散装置。水罐的散热面相对大些，但散热能力仍然很有限。

3，3维护原因

由于增压站工作人员未受过系统的培训，对压缩机充分冷却的意义理解不够。未按规定对压缩机水道和冷却器进行除垢。

4改进方法及效果

现将贡井增压站循环冷却系统的改造情况介绍于下：

4，1方法

在工艺方面，将动力机与压缩机的冷却系统分开。动力机的冷却过程保留了原来的方式，使其有较高的水温满足其需要。压缩机冷却系统改为水泵连续供水以增大流量；同时将压缩机各冷却部位由串联改为并联，使压缩机各部位均能得到有效地冷却。对于散热问题，在压缩机循环水终端安装了冷却塔。该冷却塔为重庆富邦玻璃钢有限公司生产的DBNL3-20型。

4，2效果

当压缩机压比达到设计值时，其排气温度为140℃，低于设计值160℃，实际增压中，压比在4～6之间，排气温度一般在100～130℃之间。中间冷却器和后冷却器出端接近环境温度，用手摸其热感不明显。

在同量输气条件下，站内分离器每天排水量比原来增大三倍。气量记录纸上的水波纹明显减少，气质得到了明显提高。由于压缩机温度降低后，工作效率得到提高，增压过程中的耗输比DDD燃料天然气量与介质天然气量的比率，下降了三个百分点；每天输气5000m3，节约天然气150m3，按0170元/m3计算，每天降低成本为105元。冷却塔风机功率018W，循环泵功率212kW，每天用电72度，按015元/度计算，每天成本增加36元。105-36=69元，每天综合成本下降69元，全年按300天生产时间计算，共节约成本20700元。

5结束语

不论是对于一种机械还是一台设备，不能只注意其维修保养，还要不断地改善它的工作条件，使之达到*佳工作状态。这样不仅对设备本身有利，而且会带来长期的经济效益。