燃气调压站系统调试介绍

蔡永琨

摘 要：该文主要介绍主机配置为往复式压缩机的燃气调压站系统的从安装完成到系统投产前的整个调试过程，包括设备安装检查，各单体系统的调试，系统的模拟调试和系统正式通入天然气试运转等调试项目。

关键词：设备安装检查 单体调试 系统调试 电气仪表检查 振动

中图分类号：TU996 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）01（c）-0050-02

该燃气调压站主要由往复式压缩机机组、入口单元、旋风分离单元、计量单元和出口过滤单元组成；它将0.95 MPa的不洁净天然气（主要成分是甲烷）提升到清洁度和压力温度均符合燃机要求的3.25 MPa的天然气。该文将分三大部分简介，分别是设备安装检查、单体调试和系统调试。

1 设备安装检查

设备安装检查主要对已安装的设备进行重新的检查是否符合安装要求。我们介绍主要检查项：对于喀麦隆WG64H型压缩机，首先检查主电机和压缩机的联轴器对中，通过激光检查仪对转动一周的联轴器的同轴度要求在0.1 mm内，角度误差在0.15 mm内；其次检查压缩机活塞杆的水平与径向跳动值是否均在0.025 mm内，止推间隙在0.3～0.5 mm内，十字头间隙在0.25～0.45 mm内；这些都对机组振动的影响较大的因素；最后检查机组螺栓是否紧固、机组气密性复查、滑油油箱油位等是否均符合要求。

2 单体调试

单体调试作为系统调试的基础性检查测试就是对系统各分支进行单独测试，测试单体运行各参数是否正常。

要对燃气调压站整个电气系统的接线进行校对一边，查验是否接线顺序正确，再查验在控制系统中I/O的输入输出信号地址是否正确；对所有的监视仪表进行检查，就地显示仪表校对，开关量仪表做通断测试，模拟量的仪表采用Hart协议表一般给4 mA， 12 mA和24 mA信号对应仪表零点，一半量程和满量程的校对等等。

对电机进行绕组绝缘测试和交直流耐压试验，盘柜的电气的保护值的设定，例如速断保护、过载保护和电机启动电流整定及保护时间等。这些检查完成后，就可以对单个分支系统的模拟启动测试和带电启动测试；对主电机空载测试，在空载启动主要看在联锁信号下，电机是否能启动；解除联锁启动后，电机转向是否正确，电机的轴瓦温度在运行4 h后是否正常，电机振动是否正常有无异响等。

再测试主电机程序，主要测试各保护跳机信号，给一个跳机信号，主电机是否执行；对于润滑油系统，启动后检查油压是否正常，油温是否正常，是否有漏油，到各气缸的润滑油的分配模块是否有畅通，是否有油流出等，滑油系统类似人类的血液，对机组的运行至关重要；冷却水系统，排空管道空气后，启动电机，检查水压是否正常，是否漏水等；天然气冷却系统启动后是否按照输出温度要求改变转速等；降噪房通风系统主要测试在环境设定的温度下是否启机，启机后是否运行平稳，然后在发生火灾后是否接收消防信号进行停止运行。

测试降噪房消防系统，由于各调压站布置不同，消防配置方式也不同，在笔者所在设备厂房上的降噪房里设置了两个红外线火焰探头、两个天然气探头、两个硫化氢探头和两个温感探头，由于防止探头误报增加机组运行的不可靠性，我们设置两个火焰探头或是两个天然气探头同时动作，机组才执行跳机动作，分别测试在两个火焰探头和两个天然气探头动作后，系统是否跳机和通风系统是否关闭；硫化氢探头和温感探头分别动作后，系统是否报警，并且启动通风系统；对于气动电动阀的测试就是测试各气动阀的关断以及PID阀的动态响应调节是否正常。这样整个单体调试就基本完成。

3 系统调试

系统调试前，应制定安全措施及对整个控制系统的逻辑程序检查一遍，各设定值是否完整输入，联锁信号是否正常无矛盾，程序是否备份及PLC主机是否运行在UPS供电状态下，各盘柜通信是否正常等，一切就绪后，在未通电主电机状态下，对系统进行一次模拟启动（注意模拟启动前请关闭天然气管道主阀），首次模拟启动，需要对整个系统各手动阀的通断状态，按照管道工艺流程进行开关检查，各单体电源开关是否在正确位置上，启动后检查各气动电动阀的开关是否正常，各单体系统是否按照预定的时间启动，启动后各单体系统运行参数是否正常。

对系统进行急停按钮、消防联锁跳机、与燃机联锁跳机等各模拟跳机信号的检查，检查是否按照设定停机，在模拟过程中，如果出现异常，就需要停止模拟，对异常的单体系统或是多个系统进行分析检查，检查的原则是在比较容易确定问题的情况下，精确检修，在不确定问题时，先机务检查，再电气检查，再是控制系统检查，直到问题解决。模拟启动完成后，拆除压缩机气缸气阀后，进行正式通电空载试验，启动后，依次检查各气动电动阀关断是否正常，各单体系统是否按照预定时间启动，启动后各分支系统运行参数是否正常，运行平稳后对机组进行振动数据采取，对照API618压缩机振动标准，进行对照，是否符合设计要求，根据API618计算。

对于WG64型频率大于30 Hz，压缩机缓冲罐体振动不超过25 mm/s，气缸振动不超过18 mm/s，压缩机壳体不超过12 mm/s，机组主电机振动不超过6.4 mm/s，如果存在振动超标，停机分析振动原因，进行调整，如一切正常，可进行急停按钮、消防联锁跳机、与燃机联锁跳机等信号选择性复测试工作，完成空载测试后，则可正式进入系统调试（试运行）阶段。

打开供氮气主阀，通过PLC控制程序打开压缩机组的进出口气动阀，然后通过燃机入口放散阀对管道气体进行置换，检测氧气含量在2%以内方认为合格后，关闭氮气主阀，打开天然气供气主阀，正式进入待机启机状态，在燃机启机准备完成后，在运行值长的命令下启动压缩机进行带负荷运行。首先测试压缩机在燃机未启动情况下运行，压缩机各系统运行是否正常，主要检测系统监控参数、机组振动等是否符合验收要求，其次在启动燃机过程中，检查压缩机回流PID调节阀和入口PID调节阀的瞬时调节是否及时并相协调（一般设置入口调节阀响应时间要滞后于回流阀，防止系统因两个PID阀调节不平衡，导致气体系统动荡，增加机组整体振动），各系统运行参数是否正常；最后在燃机分别满转速未带负荷状态、25%负载、50%负载、75%和满负荷状态下，压缩机各系统的运行是否正常，系统振动是否符合验收标准，如果过程中发生异常即停止调试，直到问题解决，方可再次调试；在燃机5种情况下，压缩机运行正常，则可进入满负荷168 h性能测试，测试过程中如有任何因压缩机原因导致的跳机，测试需要重新进行168 h测试，测试完成后，调试结束，设备即可进入投产状态。

4 结语

系统调试是一个十分严谨的检查验收过程，调试人员一定要按照调试方案一步步地进行测试，直到满足验收标准方可进行下一步测试工作，一旦发现问题即停止调试，分析问题，提出解决方案，解决问题，进行下一步调试，这是对自身安全和设备安全的负责，同时也会大大减少系统整体调试出现问题的几率，节约调试成本和项目工期，为业主设备顺利投产提供有力的时间保障，实现合同双方双赢的目的。

参考文献

[1] 美国石油协会.API618标准规范（英文版）[S].2007.

[2] 樊长博，张来斌，王朝辉，等.往复式压缩机气体管道振动分析及消振方法[J].科学与技术工程，2007（4）：453-456.

[3] 孙邵华.PLC在天然气调压站控制系统中的应用[J].化工自动化及仪表，2013（11）：1392-1394.