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管道研究

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離心式壓縮機傳感器線纜漏油及密封改進

來源:《管道保護》2023年第4期 作者:馮桃寧 龐樹紅 宋團飛 時間:2023-8-8 閱讀:

馮桃寧 龐樹紅 宋團飛

國家管網集西氣東輸甘陜輸氣分公司

 

摘要:壓縮機機殼穿線盒是傳感器線纜由壓縮機內到外的關鍵部件。隨著壓縮機運行時間增加,機殼穿線盒產生不同程度的漏油現象。通過對穿線盒線纜密封件的改進,解決了生產現場普遍存在且難以根治的漏油問題,降低了員工勞動強度,減少了潤滑油漏失,為天然氣管道壓縮機可靠性及安全運行提供了保障。

關鍵詞:離心壓縮機;接線盒;傳感器線纜;潤滑油;漏油

 

離心式壓縮機組對長輸天然氣管道進行增壓,以保證天然氣高效地按照一定的壓力和流量向下游輸送。為保障壓縮機安全平穩運行,需通過振動、溫度、轉速等傳感器對壓縮機運行參數進行采集、監控。傳感器線纜通過壓縮機機殼穿線盒接入現場接線箱,再接入到控制柜從而實現控制器對傳感器數據的采集。壓縮機運轉部位需潤滑油系統進行潤滑、冷卻,機殼內會產生較高溫度的油氣混合物,油氣附著在線纜,由于接線盒密封不良,滲漏到穿線管直至現場接線箱內(圖 1)。


1 壓縮機傳感器線纜布置部分結構示意圖

面對上述問題,目前常用的解決辦法是員工定期清理接線箱內積油,若不定時清理積油,線纜浸泡在凝析油中,導致線纜橡膠保護層乳化,影響傳感器數據傳輸。在清理積油過程中可能誤觸碰關鍵傳感器線纜造成壓縮機異常報警或停機,影響長輸管道輸氣效率。本文針對上述問題進行相關分析,并提出解決辦法。

1  傳感器線纜漏油原因分析

目前傳感器接線盒通過螺紋連接方式安裝在壓縮機機殼上,主要是壓力調整式密封盒,其結構部件是由接線盒外殼、穿線孔、緊固螺母、壓緊螺母、密封塞等組成(圖 2)。


2 穿線盒

造成壓縮機機殼穿線盒密封失效的因素很多,經過對現場GE壓縮機、沈鼓壓縮機、MAN壓縮機等多種常見離心式壓縮機傳感器接線盒漏油問題分析研究,發現造成穿線盒漏油的原因有以下幾個方面。

(1)密封塞形變度不易把控。壓緊螺母未擰緊,導致密封塞形變不夠,密封塞與傳感器線纜之間間隙較大,會通過其間隙滲漏到穿線盒及穿線管內,形成冷凝油積液。隨著壓縮機運行時間增加,積液聚集逐漸增多最后流向現場總線接線箱內。若壓緊螺母緊固過度,易導致密封塞形變嚴重,損傷線纜保護層,降低傳感器使用壽命,甚至超過形變極限,密封塞破損,掉入壓縮機機殼內,造成生產事故。

(2)雙線纜之間有間隙。由于壓縮機葉輪轉軸、軸瓦、止推軸承等部件需檢測數據較多,因此在穿線孔中有2根或3根線纜從密封塞同一孔洞中穿出,導致線纜之間間隙無法通過擠壓密封塞的方式進行密封,往往采用密封膠填充,但由于壓縮機運行時有振動、高溫、油氣侵蝕等不良環境的產生,使密封膠失效,油氣從線纜間隙中竄出,流經穿線管到接線箱內。

(3)油氣串流保護層內。為保障壓縮機傳感器使用壽命及傳輸數據的準確性,所有傳感器線纜外層均有保護層,由于傳感器檢測元件與延伸線纜材質不同和加工原因導致接口處有縫隙,機殼內腔的油氣會竄入縫隙或線纜保護層破損處,到達接線箱或機殼接線盒外部線纜接頭處,再通過穿線管到達接線箱。

2  治理措施

對壓縮機機殼穿線盒漏油頑疾問題,要認真檢查,通過對漏油的各種原因查擺,找出病因,對癥下藥。

(1)增設密封塞支撐片。為了防止因壓緊螺母緊固過度,導致密封塞破損,在密封塞底部加裝帶有孔洞的不銹鋼圓形支撐片,厚度為1.5 mm,直徑等于穿線孔底部凸臺外徑,在密封塞頂部同樣加裝同規格的支撐片,避免壓緊螺母直接作用在密封塞上,使得壓緊螺母的壓力先作用在支撐片上,再由支撐片均勻作用于密封塞,使其與線纜擠壓受力均勻,達到良好的密封效果。

(2)改造密封塞穿線模式。對于2條及以上的穿線密封塞,改變其原有的單孔穿線模式,采用獨立穿線模式。根據線纜數量和直徑對同尺寸無孔洞的密封塞進行打孔,孔徑為剛好穿過線纜為原則。這樣每根線纜都是獨立的孔洞穿過,再通過擠壓密封塞使得每根線纜受力均勻,線纜間隙密封充實(圖 3)。


3 改進后的穿線盒

(3)改進線纜保護層。對于線纜保護層竄油問題,需要仔細觀察才能發現,因為保護層與線纜間隙很小,滲漏油現象不明顯。為徹底根治該現象,在壓縮機機殼拆卸后,將穿入穿線盒之前的線纜保護套切割,用耐油熱縮套替代原有保護層,用熱風槍加熱熱縮套使其受熱收縮,緊密貼合在被拆除保護套線纜部位,在高溫油氣作用下熱縮套更加貼合在線纜上,使得熱縮套與線纜之間無縫隙,油氣無法進入線纜保護層,從而實現密封效果。

3  結語

將改進后的離心壓縮機傳感器穿線盒分別應用在GE壓縮機、沈鼓壓縮機、MAN壓縮機后,經過長達1年多的驗證,未在傳感器線纜接線箱內發現積油現象,取得非常好的效果,基本治理了傳感器穿線盒漏油問題。該方法降低了員工清潔積油維護勞動量,提高了傳感器使用使用壽命,減少了潤滑油滲漏造成的環境污染。


作者簡介:馮桃寧,1987年生,西氣東輸甘陜輸氣分公司輸氣工高級技師(助理工程師),本科,主要從事機械設備壓縮機管理工作。聯系方式:15109220946,1143548477@qq.com。


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