整体式压缩机振动及噪声治理效果分析-以某气田增压站为例

天然气技术与经济／2014年第8卷·第5期Vol.8，No.5Oct.2014天然气技术与经济NaturalGasTechnologyandEconomy0引言在气田开采后期常使用天然气压缩机保持管道起点有较高的输送压力，从而维持稳定的生产能力。每个处于开发后期的气田都建有压缩机站，每个机站都会配备一台或多台压缩机用于气举排水或管道增压输送。随着压缩机数量的增多和压缩机使用时间的增加，压缩机本身及附属设备产生的振动和噪声逐渐增大［1］，不仅给机组本身正常运行带来影响，同时也给机组操作人员造成身心健康的损害，因此对压缩机站机组振动及噪声的治理就显得尤为重要。现以某气田DZ增压站噪声治理措施及效果为例进行探讨。1DZ增压站的基本情况DZ增压站是2009年4月投资新建的一座集增压气举排水和增压管输为一体的综合性场站。站内共设有4台整体式压缩机，在场站正北方向呈一条直线排开（图1），降噪设施有封闭式降噪房和阻抗型消声器。2009-2010年该站使用气举压缩机和管输压缩机各一台（另两台备用）维持着某气田60×104m3／d的生产能力。截至2010年年底，随着气田采出程度的增加和地层压力的衰减，又增开了一台增压管输的压缩机来确保天然气的外输压力。3台压缩机全天不间断地运转，压缩机本体及空冷器的振动和噪声随使用时间的延长而增大，在员工值班室已经能明显感觉到轻微振动，在值班室旁厕所狭小的空间里甚至会有头晕的感觉。通过检测发现部分监测点的振动值已严重超标，降噪房周围部分检测点的噪声值甚至超出了《工业企业厂界噪声排放标准》Ⅱ类的范围，因此需采取有效措施进行噪声治理，以保证机组安全运行的同时保障操作员工及周边群众的身心健康。图1DZ增压站场站布局示意图2振动及噪声原因分析2.1振动及噪声产生的原因通过仔细排查和分析，认为该站整体式压缩机主要振源为冷却器、动力缸及压缩缸［2］。于是有针对性地查找原因：①通过检查机组外围固定设备doi：10.3969／j.issn.2095-1132.2014.05.013整体式压缩机振动及噪声治理效果分析——以某气田增压站为例张翼周璟王克琼敖梅（中国石油西南油气田公司川西北气矿，四川江油621741）摘要针对天然气压缩机及附属设备随运行时间增加产生的振动和噪声逐渐增大而影响机组操作人员身心健康的问题，以某气田DZ增压站为例进行了振动及噪声原因分析，认定原因包括地脚螺栓及管卡松动或断裂、空冷器风扇轴承支撑架刚度不够、运动部件严重磨损、气流引起共振及消声器吸声材料损坏，在此基础上有针对性地采取检测并紧固地脚螺栓和管卡、按时保养并更换磨损严重的部件、增设固定支架避免形成共振以及更换新型宽频消声器等振动和噪声治理措施。关键词增压站整体式压缩机振动噪声治理文献标识码：B文章编号：2095-1132（2014）05-0043-04修订回稿日期：2014－09－09作者简介：张翼（1987－），助理工程师，从事规划计划工作。E-mail：522510607@qq.com43／NaturalGasTechnologyandEconomy第8卷第5期（地脚螺栓、管卡、支撑件等）的松紧度和刚度发现：3号机组风扇轴承与曲轴连接皮带下方有两颗地脚螺栓松动，4号机组空冷器下方有1颗地脚螺栓断裂；3号、4号机组空冷器振动较大原因为空冷器支架刚度不够，有轻微变形；2号机组二级排气管支撑管卡断裂。②月度保养过程中拆卸燃气喷射阀，检查火花塞、电子盒等部件发现4台机组共24只燃气喷射阀中有8只的气门顶杆已严重磨损，负荷较重的1号机组、2号机组点火提前角出现了偏差。燃气液压系统管路里也有大量生料带等杂质物。③在机组停机大修过程中拆卸动力缸及压缩缸检查运动部件的磨损程度中发现4台机组的16副轴瓦中共有6副已严重磨损，48根动力活塞环和8组压缩活塞环磨损程度严重超标。2.2振动及噪声超标原因解析1）地脚螺栓松动或断裂。对于该站已投入运行的机组来说，摩擦系数和机组总重力是一定的，但因长时间振动、故障停机导致载荷骤减等原因会引起地脚螺栓松动或断裂，使得地脚螺栓拧紧力逐步减小发生松动，直接导致机组在基础上的振动幅度增大，严重时甚至会使螺栓断裂。2）管卡松动或断裂。因长时间处于运行状态，为防止管道振动而设计的支架管卡、固定螺栓会出现金属疲劳而松动或断裂，加剧振动。此外支架上原用于减震的橡胶垫因老化变硬或损坏，造成管卡无法完全固定管道，从而无法消除管道振动及管道和支架间摩擦形成的噪声。3）空冷器风扇轴承支撑架刚度不够。在相同工况下运行时，3号、4号机组空冷器振动值（6～8mm／s）相对1号、2号机组空冷器振动值（2～4mm／s）超出很多，检查发现是机组空冷器支架刚度不够，有轻微变形，导致空冷器振幅增大并造成噪声增大。4）动力缸动力不均衡。整体式燃气压缩机每个动力缸配有