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道佐增壓站壓縮機(jī)減振效果分析

文檔作者：徐斌文檔來源：西南油氣田分公司川西北氣礦邛崍采氣作業(yè)區(qū)		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年04月03日
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Chenmical Intermediate
156 當(dāng)代化工研究 百家爭鳴 2016·07
道佐增壓站壓縮機(jī)減振效果分析
Ｏ 徐 斌
西南油氣田分公司川西北氣礦邛崍采氣作業(yè)區(qū) 四川 611530
摘要：道佐增壓站4臺ZTY往復(fù)式壓縮機(jī)于2008年3月建成投運，自投運以來由于機(jī)組強烈振動多次導(dǎo)致管線和機(jī)組附屬設(shè)備連接部位松
動，引起天然氣泄漏，造成故障停機(jī)，嚴(yán)重影響了壓縮機(jī)正常運行。
本文通過對壓縮機(jī)機(jī)組振動原因、危害及機(jī)組振動整改效果分析，并提出了有效減振措施建議，以保障壓縮機(jī)安全平穩(wěn)運行。
關(guān)鍵詞：壓縮機(jī)；管道振動；減振；分析
中圖分類號：T 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
Analysis of Damping Effect on Compressors of Booster Station in Daozuo
Xu Bin
( Honglai Gas Production Zone, North Chuan’xi Gas Mine, Southwest Oil Gas Field Branch Company, Sichuan, 611530)
Abstract：Booster Station in Daozuo put into operation in March 2008 which has 4 ZTY reciprocating compressors. It has caused gas leakage
and downtime since its operation due to the strong vibration of pipelines and ancillary equipment units repeatedly lead to the loosening of the connecting
part, ,seriously affect the normal operation of the compressors. Through the analysis of cause, harm and effect of unit vibration to compressors and put
forward effective measures to reduce vibration, to ensure the safety and smooth operation of the compressors.
Key words：Compressor；Pipe vibration；Damp；Analysis
一、簡介
1.道佐增壓站壓縮機(jī)概況
道佐增壓站位于邛崍市道佐鄉(xiāng)6村4組，于2008年3月底
試運投產(chǎn)。該站是邛崍采氣作業(yè)區(qū)規(guī)模最大的一座集氣增壓
站，擔(dān)負(fù)著平落壩氣田道佐片區(qū)所有生產(chǎn)井的氣舉和增壓開
采任務(wù)。站內(nèi)有四臺ZTY470整體式燃?xì)獍l(fā)動機(jī)驅(qū)動的往復(fù)
壓縮機(jī)組，兩臺ZTY470ML9×9壓縮機(jī)用于增壓開采，另兩
臺ZTY470H7×4.5壓縮機(jī)一備一用作為氣舉排水采氣。該站
低壓氣增壓設(shè)計規(guī)模為64×104m3/d，氣舉增壓設(shè)計規(guī)模為
24.5×104m3/d。
2．ZTY470壓縮機(jī)的主要參數(shù)
道佐增壓站1#、2# ZTY470H7×4.5壓縮機(jī)機(jī)往復(fù)式壓
縮機(jī)主要用于平落片區(qū)氣舉井的氣舉排水采氣工作，3、4
號機(jī)ZTY470ML9×9往復(fù)式壓縮機(jī)主要用于管道增壓開采。
其基本參數(shù)如下表所示：
機(jī)組
型號
方式
外型
尺寸
排氣
壓力
(MPa)
標(biāo)定
功率
KW
標(biāo)定
轉(zhuǎn)速
r∕min
標(biāo)準(zhǔn)
排量
Nm3/d
最高工
作壓力
(MPa)
吸氣
壓力
（MPa）
ZTY470H7
×4.5
二級雙
作用
8100×
3800×
3200
9.4
～17
470
440r
∕min
18
～24.5
×104
18.3 1.5～3.5
ZTY470ML9
×9
單級雙
作用
8000×
3700×
3200
3.5 470
440r
∕min
21.4
～32.1
×104
3.7 1.5～2.5
表1-1 ZTY470壓縮機(jī)基本參數(shù)表
部 位報警值停車值部位報警值停車值
動力一缸排溫425℃ 430℃ 壓縮缸溫度80℃ 85℃
動力二缸排溫425℃ 430℃ 進(jìn)氣壓力3.0 MPa 3.5 MPa
動力三缸排溫425℃ 430℃ 排氣壓力16.0 MPa 16.5 MPa
壓縮一缸排溫145℃ 150℃ 轉(zhuǎn)速420 r/min 440 r/min
壓縮二缸排溫145℃ 150℃ 機(jī)身振動10 12
動力缸溫度80℃ 85℃ 冷卻器振動10 12
機(jī)身油溫80℃ 90℃
表1-2 ZTY470H7×4.5的技術(shù)參數(shù)
部位報警值停車值部位報警值停車值
動力一缸排溫420℃ 440℃ 壓縮缸溫度85℃ 90℃
動力二缸排溫420℃ 440℃ 進(jìn)氣壓力2.0MPa 2.5MPa
動力三缸排溫420℃ 440℃ 排氣壓力3.2 MPa 3.5 MPa
壓縮一缸排溫145℃ 150℃ 轉(zhuǎn)速420r/min 440 r/min
壓縮二缸排溫145℃ 150℃ 機(jī)身振動10 15
動力缸溫度85℃ 90℃ 冷卻器振動10 15
機(jī)身油溫80℃ 90℃
表1-3 ZTY470ML9×9的技術(shù)參數(shù)
二、壓縮機(jī)減振的實際意義
1．增壓機(jī)管道振動的原因
據(jù)分析所知，引發(fā)壓縮機(jī)管道振動有以下三點原因：
(1)機(jī)體振動：由于振動具有傳遞性，機(jī)體振動將引起
管道振動，機(jī)體振動越烈管道振動亦越烈。
(2)流體脈動：由于往復(fù)式壓縮機(jī)的工作是吸排流體呈間
歇性和周期性，激起管內(nèi)流體呈脈動狀態(tài)。脈動的流體沿管
道輸送時，遇到彎頭、異徑管、控制閥、盲板等元件后，由
于瞬間壓力、速度、密度的變化,將產(chǎn)生隨時間變化的激振力，
受該力作用，管道結(jié)構(gòu)及附件便產(chǎn)生一定的機(jī)械振動響應(yīng)。
(3)共振：當(dāng)往復(fù)式壓縮機(jī)對氣柱的激發(fā)頻率與管道內(nèi)氣
柱的固有頻率相等時，管道即產(chǎn)生對應(yīng)于該階段頻率的共振。
2.管道振動的主要危害
壓縮機(jī)機(jī)組振動引起以下危害：
(1)造成管道連接部位松動、破裂、泄漏；
(2)使氣閥工況惡化,開、閉不及時，導(dǎo)致壓縮機(jī)容積效
率降低,指示功率增加，閥片受沖擊負(fù)荷過大，易斷裂；
(3)引起檢測儀表工作失靈，連接附件破壞；
萬方數(shù)據(jù)
百家爭鳴 Chenmical Intermediate 157
2016·07 當(dāng)代化工研究
(4)產(chǎn)生強烈的噪聲，嚴(yán)重影響人的身體健康。
道佐增壓站由于機(jī)組振動造成的故障停機(jī)統(tǒng)計如下表所
示：
表2-1壓縮機(jī)振動造成故障停機(jī)統(tǒng)計表
序號時間機(jī)組故障形式處理措施
1
2014年4月
15日
1#機(jī)
一級壓縮缸進(jìn)氣閥有異響 經(jīng)
檢查為氣閥加工不精密造成
密封不嚴(yán)漏氣
停機(jī)拆卸氣閥
對邊緣打磨后
重新安裝
2
2014年8月
23日
1#機(jī)
二級壓縮缸余隙缸頭壓蓋螺
栓斷3根
停機(jī)更換斷裂
螺栓
3
2014年11月
12日
2#機(jī)二級壓縮缸有異響停機(jī)檢修
4
2015年2月
1日
1#機(jī)冷卻器振動值偏高不斷報警停機(jī)檢修
5
2015年3月
5日
2#機(jī)
二級壓縮出口管線管卡螺
栓松脫
緊固螺栓
6
2015年3月
19日
3#機(jī)
高位油箱連接管路活接頭抖
松漏油
緊固活接頭
7
2015年4月
6日
4#機(jī)
壓縮一缸余隙缸頭壓蓋螺栓
振斷4根
停機(jī)更換斷裂
螺栓
8
2015年8月
10日
4#機(jī)
壓縮缸排氣出口管線管卡螺
栓脫落
緊固螺栓
9
2015年10月
7日
4#機(jī)
壓縮缸排氣管線連接法蘭螺
栓抖松導(dǎo)致天然氣泄漏
緊固螺栓
10
2015年10月
17日
2#機(jī)機(jī)身曲軸箱底部出現(xiàn)裂紋返廠家維修
11
2016年3月
20日
4#機(jī)動力三缸缸蓋出現(xiàn)裂痕停機(jī)更換缸蓋
12
2016年4月
10日
3#機(jī)消聲器波紋管振破裂
停機(jī)更換波
紋管
三、道佐增壓站壓縮機(jī)減振措施
1.對風(fēng)扇軸承支撐進(jìn)行改造
道佐增壓站4臺壓縮機(jī)空冷器振動一直偏大，日常運行
在7.5～8.6mm/s之間，經(jīng)常引起振動值超標(biāo)故障停機(jī)，嚴(yán)
重影響機(jī)組的安全平穩(wěn)運行及對生產(chǎn)造成一定的影響。通過
對現(xiàn)場實際勘查分析發(fā)現(xiàn)引起壓縮機(jī)空冷器振動過大是由于
風(fēng)扇軸承支撐強度不夠所致。通過結(jié)合現(xiàn)場條件，對風(fēng)扇軸
承支架進(jìn)行改造加固，以增加風(fēng)扇軸承支撐強度，減小空冷
器的振動。
風(fēng)扇支撐
改造前
此處增加
三根支撐
(改造后)
圖1 風(fēng)扇軸承支撐改造前 圖2 風(fēng)扇軸承支撐改造后
經(jīng)改造后，該站4臺壓縮機(jī)空冷器的振動值分別由改造
前8.5mm/s和7.9mm/s下降到了2.5mm/s和1.7mm/s，整改
效果十分理想，目前機(jī)組運行狀況相當(dāng)良好。
在正常情況下，風(fēng)扇軸承一般使用壽命在1萬小時以
上。對該4臺壓縮機(jī)風(fēng)扇軸承支架改造以前，由于磨損較
大，造成軸承使用壽命不到2000小時。通過對軸承支架的
改造，減小了空冷器振動大間接造成壓縮機(jī)組其他部件的損
壞，如：風(fēng)扇軸、軸承損壞、葉片斷裂、散熱管變形、工藝
管線抖裂等。
2.更換壓縮機(jī)軸瓦
通過對本站四臺壓縮機(jī)機(jī)組振動進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)3#壓
縮機(jī)機(jī)身振動值（約4～6mm/s）較其他機(jī)組振動值（約1
～2mm/s）偏大，后經(jīng)分析判斷為機(jī)組的軸瓦磨損較大所
致。在機(jī)組大修時對損壞軸瓦進(jìn)行了更換，降低了3#機(jī)組
的振動。目前機(jī)組運行狀況良好，機(jī)身振動值降到1mm/s左
右。如下圖所示：
圖三
3.合理調(diào)節(jié)壓縮機(jī)組轉(zhuǎn)速
通過不斷的實際摸索，對道佐增壓站的1#、2#、3#、
4#機(jī)組轉(zhuǎn)速進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，在對生產(chǎn)無影響情況下找到
一個最佳轉(zhuǎn)速平衡點，有效降低了機(jī)組的振動幅度。經(jīng)過
實踐得出：四臺壓縮機(jī)組轉(zhuǎn)速分別控制在1#機(jī)360-370
轉(zhuǎn)/分，2#機(jī)370-380轉(zhuǎn)/分，3#機(jī)370-380轉(zhuǎn)/分和4#機(jī)
360-370轉(zhuǎn)/分時，機(jī)身和冷卻器振動相對較小。且各機(jī)組
在此運行狀況下也能滿足和適應(yīng)生產(chǎn)的需要。
四、壓縮機(jī)減振的合理化建議
1.合理設(shè)計管道長度，調(diào)整氣柱固有頻率避開氣柱共
振。
2.合理調(diào)節(jié)機(jī)組最佳轉(zhuǎn)速，有效降低壓縮機(jī)機(jī)組振動。
3.對緩沖器附近的管段及冷卻器支持必須單獨加固。機(jī)
座必須與夯實的地面基座緊固聯(lián)接，這樣能顯著提高管道的
剛度，從而改變管道結(jié)構(gòu)固有頻率；
4.盡量降低管道的高度，注意管卡對管道的有效約束，
管卡與管道接觸面應(yīng)加橡膠墊，可減緩管道與管卡之間的撞
擊力度以及減小撞擊聲，以提高管道的抗振能力。
5.嚴(yán)禁機(jī)組高負(fù)荷或超負(fù)荷運行，定期對壓縮機(jī)組進(jìn)行
維護(hù)保養(yǎng)，保障壓縮機(jī)各部件安全平穩(wěn)運行。
參考文獻(xiàn)
[1]王建剛,往復(fù)式壓縮機(jī)氣流脈動與管路振動問題分析與解決[J];化
工機(jī)械;2009,04.
[2]張成武,壓縮機(jī)出口管線振動原因分析及改進(jìn)[J];齊魯石油化
工;2004,03.
【作者簡介】徐斌（1971～），男，西南油氣田分公司川西北氣礦邛崍采氣作業(yè)區(qū)，研究方向：石油天然氣開采。

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