邱 静，何 剑，向清林，江胜飞，高 杰

（中石油西南油气田蜀南气矿，四川泸州 646000）

1 项目背景

1.1 基本情况

国内某气田现场，利用一台型号为ZTY265H7 1/2×4的整体式压缩机将气井来气增压输送至集气干线，该机组于1998年3月投运，2级压缩。2017年11月采取与另外1台低压机组对调的方式对该机组进行了改造，将其改为ZTY265M9.5×9.5，由2级压缩改为1级压缩。截至改造时，该机组累计运行117 365 h，机组吸入压力0.5～1.5 MPa，排气压力3.0 MPa，最大处理气量15×104m3/d。自改造后，一直存在排温高故障。之前已更换机组压缩缸气阀[1]、活塞环，检查冷却系统水管线无气阻，无缺水，管线各闸门开启，润滑油系统各单泵（点对点）注油正常，机组余隙已调到较大位置。

1.2 故障描述

2019年6月26日，因另外1台机组保养，启用该机组。10:09，现场数据为压缩1#缸排温139.4 ℃，压缩2#缸排温136.3 ℃，动力1#缸排温363 ℃、动力2#缸344 ℃，动力缸水温75.6 ℃，压缩缸水温72.1 ℃，曲轴箱油温64.1 ℃，机组处理天然气由5×104m3/d下降到3×104m3/d。正常工况下，动力缸出水温度应不低于74 ℃，不高于82 ℃；对压缩缸的冷却，应遵循如下原则：最低进水温度不低于32.2 ℃，不高于71 ℃；为保证水量，进水温度不应比吸入气体温度高16.7 ℃以上，除非吸入气体温度低于15.6 ℃；水的流量应以5.6 ℃的温升来规定[2]。

根据热成像仪及测温枪测试，进气温度24 ℃左右。根据公式排气温度Td=Ts（Pd/Ps）k-1/k；其中，k取1.26，进气压力Ps=0.62 MPa，排气压力Pd=2.01 MPa，进气温度Ts=307 K（24 ℃），计算排气温度应在391 K（118 ℃）左右较正常[3]，与现场实际最高温差22 ℃左右。

压缩机压缩缸气阀各段温度见表1，现场检测水温见表2。

表1 改进前压缩缸气阀各段温度℃

表2 现场检测水温情况

图1 冷却水及温度示意

2 分析验证法

2.1 分析验证法简介

分析验证法是分析法与验证法的结合，是通过事物的某种表现对事物进行分析或者推测，得出事物出现表象的因素，进而通过对事物因素的改进来进行反向试验得出有利的结果验证。分析法有多种，常见的有对比分析法、因果分析法、数据分析法等；验证法常见的有两种，模拟验证法及实践验证法。

对比分析法也叫比较分析法，是通过实际数与基数的对比来提示实际数与基数之间的差异，借以了解经济活动的成绩和问题的一种分析方法。因果分析法是在了解事物运转原理的基础上由事物的源头改动推测结果变化，或者由事物的结果变化推测其源头变化的分析方法。数据分析法是由事物变化的一连串数据进行相互佐证推导，综合得出造成事物变化结果的原因的分析方法。

模拟验证法是通过相关手段对事物进行模拟分析得出结论的方法，常见的有电脑模拟、模型对比等。实际实践验证就是在实际的事物上进行数据试验，从而将实验结果与分析结果进行对比验证，从而佐证出分析原因正确与否的方法。本文采用了因果分析法、数据分析法与实践验证法对ZTY天然气压缩机组排温、水温高故障进行了分析验证。

2.2 故障原因分析

通过上图系统的温度系统流程图与相关数据表格进行因果分析与数据对比，综合得出造成ZTY压缩机组排温、水温高故障的原因有以下4个方面。

（1）压缩1缸曲轴端进气阀、排气阀更换后依然存在故障，引起排气温度不断上升，在环境温度高时尤为明显。

（2）节温器因损坏未安装，冷却水同时经过大循环和小循环，小循环的冷却水未经冷却又再次进入动力缸、压缩缸[4]，使冷却水温不断上升。

（3）冷却系统效果不好，夹套、冷却管束内有积垢，管束翅片被喷漆，散热器表面较脏。

（4）水泵上水异常，水泵皮带传动性能降低。

2.3 结果验证

2.3.1 处置措施根据上述得出ZTY压缩机组排温、水温高故障的原因，对压缩机进行相关改进处置，进而查看压缩机运行后温度数据是否有正确方向的改变。处置措施：①检修故障进排气阀；②修复节温器或在小循环前加装控制闸门；夏天环境温度高时关闭冷却水小循环；③化学清洗冷却循环水系统；④清洗散热器、调整水泵皮带。

2.3.2 改进后的运行数据

压缩机压缩缸气阀各段温度见表3。

改进后，现场检测水温情况见表4。

3 结论

通过现场实际试验，在上述相应处置措施下，压缩机的排温故障问题得到有效地改善，从而反向证明了分析原因的可行性，为压缩机排温故障问题提供了一种有效的解决方案。但是，为有效预防压缩机组出现排温系统问题，在实际应用中需要注意以下3个方面的问题：①加强气阀的维护保养；②机组外防腐时注意避免散热管束翅片被喷漆；③注意检查水泵、皮带完好情况。

表3 改进后压缩缸气阀各段温度℃

表4 改进后现场检测水温情况℃