伍锡宏 黄顺平 何淼

摘 要：在低油价的大背景下，推进中国海洋石油有限公司大型设备的再利用，盘活有限公司资产，具有重要的现实意义;某平台大型压缩机利旧工作在我司尚属首次，为加快推进该试点工作，根据事实求是、直面问题、群策群力、共同解决的原则，解决该项工作中可能遇到的风险及技术与管理问题，为实现降低油气田后期改造项目的投资要求，形成一套经验做法，为后续项目利旧工作提供借鉴。

关键词：设备利旧;经验;大型设备

中图分类号：44-1270/U

文献标识码：A

1 前言

本文依托南海西部海域气田干气增压改造方案研究项目，以某平台压缩机增压干气利旧作为案例。由于气田气接入，平台天然气外输压力提高，现有压缩机无法满足海管外输要求，需要新增干气压缩机。针对某平台压缩机的现状、平台吊机分拆压缩机橇块的可行性以及现场存在的问题等，经专家调研、初步评估和综合分析，该平台压缩机增压干气利旧方案可行，并具备较好的经济性，为最终利旧改造工作的顺利开展奠定了基础。

2 设备利旧管理措施

2.1 设备调拨、转让的可行性

在低油价的大背景下，推进有限公司内部大型设备的再利用，盘活公司资产，具有重要的现实意义。依据公司《中国海洋石油有限公司物资调拨、内部转让管理方法》，虽然不同分公司之间的大型压缩机利旧工作尚属首次，但各分公司和研究院相互配合，严格按照公司法规开展利旧的的相关工作，分公司之间的设备调拨、转让是可行的。

2.2 设备可用性和利旧优势

按照利旧如新的原则，项目中的任何设备设施应保证状态完好，满足项目功能要求。某平台两台透平压缩机K2500A/B状态较好，机组适合利旧：（1）压缩机已停机封存，状态完好;（2）驱动器T70和压缩机按照两个橇设计，容易拆分，便于利旧;（3）压缩机为两端增压、级数多，适合叶轮重新组合机改造。因此，通过改造升级，达到利旧如新的方案是可行的。

2.3 设备利旧经济效益

需转让的分公司确认压缩机的账面价值，设计公司进一步细化利旧方案，与设备厂商落实利旧评估、可能开展的实验以及拆装、运输、安装等费用估算。

（1）压缩机检查及换芯改造费用，约450万美元;透平机检测及改造升级，约150万美元;拆装、再成橇费用，约300万人民币;

（2）新增压缩机叶轮等备件约150万人民币;新增核心机换芯约226万美元。

以上总支出费用，约6732万人民币，节省费用约1 768万人民币。

3 设备利旧技术方案

通过对压缩机的现状、评估、调研、平台吊机分拆压缩机橇块的可行性，以及现场存在的问题，进行细致的交流，最终明确压缩机利旧改造方案。

3.1 压缩机配置及改造方案

（1）压缩机配置方案

①原C-2510A/B湿气压缩机不变;

②新增两台压缩机（惠州211-1B利旧压缩机）。

（2）压缩机改造方案

①原压缩机为美国德莱赛兰公司制造，型号为D6R9B（D直径系列，R级数9级，B筒式）; ②分为两段式：第一段4级叶轮，第二段5级叶轮。保留原2、3、4级，拆除5-9级，新增第1级叶轮，由两段增压改为一段增压。

上述改造方案，部分利旧、部分新造，通过利旧一部分部件降低改造成本。改造后压缩级数减少，从9级改为4级;现有压缩机为2段背靠背形式的压缩机，改造后为1段直流式，现有第2段的进出口管嘴将用盲板盲死;现有压缩机的壳体、轴承、轴和密封保持不变，若上述部件状态良好均可以继续使用。

新提供的部件，采用最新设计的DATUM@系列高效流道，结合先进精细的制造加工技术，为用户提供高效精准的流道部件。

改造方案结构图，如图1所示。上述改造方案为平台操作工况调整和现有机组利旧提供了一个实用的解决方案，在压缩机调级的同时保持现有的壳体、缸头、轴承、密封、轴的设计不变，可以利旧现有状态良好的部件，其他新部件的设计匹配现有机组的结构，便于在很短的时间内迅速更换。改造后的压缩机可以满足未来8年的运行要求，运行范围广，便于用户根据实际需要调整压缩机的负载。

本改造方案兼顾了未来长期的运行要求及现有机组的条件限制，以最小的改造范围和成本，为用户提供了一个全面可靠的解决方案。

3.2 其它装备改造方案

（1）透平驱动机改造升级

包括：机组大修;空气过濾器升级更换;燃气喷嘴升级改造;控制系统软件升级等。

（2）辅助设备利旧

附属设备主要有六大系统：燃机空气进气系统（拆除换新）;燃机机罩通风系统（利旧，部分电气设备换新）;CO，灭火系统（利旧）;燃料气供气系统（利旧）;润滑油系统（利旧，部分电气设备换新）;燃机清洗设备（利旧）。

（3）其它工艺、电气辅助系统

包括：燃机废气排气系统（利旧）;压缩机防喘振阀（利旧）;压缩机进、出口阀（利旧）;其他相关的阀门和仪表（利旧）;天然气后冷却系统（利旧，部分电气设备换新）;机组启动系统（利旧，部分电气设备换新）;机组控制柜（利旧）等。

（4）建造结构方案

建造压缩机模块，最大操作重量约500 t，新增压缩机模块采用4 000 t级浮吊安装，其余设备采用平台吊机安装。

4 设备利旧标准与验收

压缩机部分原则按照API 617试验的要求进行，包括：节水压试验、气动试验、机械运转试验、整机试验及现场试验。

按照压缩机数据表第一年的工况作为验收工况，性能满足API616、API617的要求。具体方案按照透平机、压缩机厂家推荐的方案，审核后执行。

4.1 设备机组试运行

4.1.1 主要内容

（1）全过程进行氮气小流量、正压吹扫、防潮试运行;

（2）启动马达试运行：启动润滑油系统;设定启动频率;降低启动电流;瞬时开启启动马达，检查转向并应无异常声响;升高频率，直至最高频率;马达连续运行2小时;

（3）燃气轮机不点火试运转：启动润滑油系统;启动马达变频控制系统，按技术要求升速;马达满载后连续运行一段时间，检查设备的泄露、磨损和振动情况;

（4）燃气轮机点火试运行及脱扣试验：燃料气系统投用后，对燃料气系统进行置换;开启进气阀，使系统升压至额定压力;检查燃料系统的压力、流量及燃料控制系统;启动机罩排风系统，投入消防系统;按燃气轮机不点火试运转程序，当燃气轮机转子的转速达到点火转速时，向燃烧室投入燃料气进行点火;当达到脱扣转速时，启动马达脱开燃气轮机并停止运转，直至达到规定空载转速。燃气轮机运转一定时间后，应在最大连续速度下运转一定时间，定期检查振动、燃烧温度等数据;试验空气增压机可调进口导叶和前三级静叶角度的控制系统。把燃气轮机的转速提高到脱扣转速进行脱扣试验，检查脱扣时的转速;燃气轮机转速减速阶段，绘制减速期的振动曲线;燃气轮机进行数字模拟脱扣，使用手动把运转速度提高至脱扣转速，计算机系统使燃气轮机跳车，检查脱扣转速;试运行结束后，对燃烧系统利用内孔探测镜通过专设的视孔进行检查;

（5）燃气轮机、离心压缩机空负荷试运行：压缩机进口阀门、出口阀门全开;将压缩机人口管线与系统断开，在压缩机入口加30-40目过滤网，出口管线引至压缩机厂房外排空;手动调节防喘振阀至全开，开启压缩机防喘振系统和干气密封系统;启动燃气轮机，迅速通过各轴系临界转速，压缩机空负荷运转24小时;

（6）燃气轮机、压缩机负荷试运行：复位压缩机进出口管线，除管线第一道人口阀和最后一道出口阀紧闭，其它管线内阀全开;在工艺管线气密结束后，进行工艺管线、压缩机氮气置换;手动调节防喘振阀至全开，开启压缩机防喘振系统和干气密封系统。微开天然气第一道管线阀，系统缓慢升压，检查有无泄漏，直至压力升至天然气人口压力，然后入口阀和最后一道出口阀开至最大;检查工艺系统各阀全开，按压缩机组空负荷方案启动;升速时要快速通过各轴系的临界转速，在升速、升压操作时要避开防喘振点;压缩机达到额定转速时，缓缓关闭防喘振阀门;压缩机缓慢加载，防止压力升、降太快产生喘振;压缩机出口压力在各阶梯压力下各运转一段时间，直至满负荷;

（7）机组在额定载荷下连续运转72小时期间，检查如下内容（并每半小时记录一次）：润滑油压力;润滑油温度和各回油温度;滤油器压差;机组润滑油泄露情况;主油泵工作情况;燃气轮机、离心压缩机轴承振动、轴承温度、轴位移、轴转速;燃气轮机增压机转速;离心压缩机进、出口温度、压力、流量;燃气轮机燃料压力、流量、温度;燃气轮机入口空气的压力、压力差;燃气轮机入口过滤器自清扫运行情况燃气轮机机罩内压力及通风情况;燃气轮机凝气分离器运行情况、干气密封工作压力;监测各阀工作阀位是否符合要求。

4.1.2注意事项

（1）透平发动机转速降至15%后稍停片刻再重启，在发动机未完全停下来前不要重启;在故障停机的情况下，在停机原因未查明且故障未消除前，不要进行另一次启动;接连三次启动尝试未成功时，必须进行故障处理;

（2）排气系统清吹过程中，如果未燃烧的燃料气或其它材料进入透平排气系统，则燃料气可能在启动前或发动机熄火后或点火故障后积聚在排气系统，应注意如下事项：①可能会引起燃烧;②可能会导致排气系统的损坏，并引起人身伤害或财产损失;③开始启动前或熄火或点火故障后，重启排气系统的清吹过程如下：确定排气路径的内部自由空间被清吹;清吹期间达到正常的燃气发生器转速（最小转速15%），建议转速为20%-30%;清吹时间及次数应符合厂商的有关规定;如果清吹时间受机组或有效容积所限制，排气系统的爆炸下限值可测量，确保启机前该值不大于20%，测量应在排气系统内可能积聚足够可燃气体浓度的所有空间内进行;④如果熄火或点火失败，重启前在采取正确的维护措施：厂家建议的适当的维护和调整燃气透平、控制与排气系统;确保所有的排气阀与节气阀安装正确，操作适当;确保燃气透平、废气收集器与排气系统的液体排污阀打开，保持燃料质量;

（3）机组试运行过程中，必须按照厂商提供的机组运行曲线，进行机组的性能测试。性能测试完毕后，如果一切正常，机组将进入72小时连续试运转，试运转合格后，办理机组的中交手续。

5 结论压缩机利旧方案总体评估为技术先进，经济性好。实施阶段由建设单位统一协调指挥，明确各方的责任，充分调动各方的资源，保质保量的完成利旧改造工作。公司之间的大型压缩机利旧工作尚属首次，本着遇到问题实事求是、群策群力、共同解决，实现了大型设备成功利旧，为以后类似设备的利旧提供了宝贵的实践经验。

参考文献

[1]吴尧增，王文祥，洪毅，朱莉娅.API 616-2011标准更新及其在海洋平台的适用性[A].油气储运，1000-8241（ 2016） 10-1127-05. 28（2）.

[2] APISTD616 Cas Turbines for the Petmleum. Chemiral. and C;as IndustryServices.2010.

[3] APISTD617. Axjal and Centrifugal Compressors and Expander-c.ompressorsfor Petroleum. Chemiral and Cas Industry Services： API STD617[Sl. 2011.

[4] GB50231-98机械设备安装工程施工及验收通用规范[Sl. 1998.

[5] GB50275-98壓缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范[S]. 1998.