中哈天然气管道压缩机组维护模式与策略浅析_侯世宇.pdf
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1、设备管理与维修2023 2(上)0引言自 20 世纪 50 年代以来,中小型燃气轮机在天然气管道增压站中得到了广泛应用1。中哈天然气管道作为中国中亚进口天然气管道的重要组成部分,采用三线并设设计,单线长度 1304 km,沿线设增压站场 15 座,共配置压缩机组 42台,受管道过境国当地电网情况限制,所有压缩机组均采用燃气轮机驱动。燃气轮机存在体积大、易损件多、做功环境差、维护保养难等特点2,在股权、人员、资源均有限的海外运营环境下,压缩机组的优质、高效维护尤为重要。自 2009 年投产以来,中哈天然气管道对压缩机组维护模式进行了长期的探索与实践,基于此,以该管道 GE 压缩机组为例对中亚地区
2、压缩机组维护模式与策略进行分析总结。1压缩机组维护概述1.1压缩机组配置中哈天然气管道根据管线设计输量和水力分布,对各增压站间机组进行选型配置,其配置特点为机组型号较为统一,功率和排量存在部分差异。其中 GE 压缩机组的配置情况见表 1。1.2机组维护内容考虑到可参照性与对比性,选取压缩机组设备型号相似的CS1、CS4 站和 CCS2、CCS6 站作为主要分析对象。此 4 站压缩机组均采用 PGT25+燃气轮机驱动 PCL 系列离心式压缩机,机组主要单元组件分别为:LM2500+DLE(Dry Low Emission,干式低排放)航改型燃气发生器、HSPT 高速动力透平和 PCL 离心式压缩
3、机。根据主机厂家运维手册规定,机组各单元在日常检查以上级别定期维护见表 2。1.3机组维护必要性首先,压缩机组是天然气管输企业的重要资产,对机组进行定期维护检修是确保机组达到预期寿命并维持机组性能参数指标水平的关键手段3。其次,定期的检查维护能够优化机组运行指标,进而提升管道运行效率,降低企业运营风险。此外,中哈天然气管道选用的 DLE 型机组为达到减排 CO 和 NOx的目的,其装置的多级配气结构燃烧室对大气温度等环境因素比较敏感,需要适时进行标定等维护以维持机组稳定运行。2压缩机组维护模式分析2.1维护模式介绍综合中哈天然气管道所属人员配置、技术储备、运营条件和商务环境等情况,其可能面临的
4、机组维护模式主要有以下 4 种。2.1.1传统长服外委维修传统长服一般将管道沿线若干个配置同类机组的增压站服务量打包到一个合同中,技术服务人员采用长期驻站或流动服务方式,一般定期进行单独招标采办。由于目前天然气管输企业大多不具备机组自主中大修条件和能力,因此主要采用外委方式,其中具备 GE 机组 LM2500 型燃气发生器中大修资质的单位除 GE 外,还有德国 MTU、SIEMENS、加拿大 TCT(TransCanada Turbines)及中国国家管网集团(不具备DLE 机型维修能力)等授权单位,HSPT 动力透平大修被 GE垄断,具备 PCL 压缩机干气密封维修的授权机构则相对较多。一般
5、根据项目进行单独招标采办。表 1中哈天然气管道压缩机组配置情况管段增压站设备型号制造商额定功率/MW机组数量/台AB 线CS1 站PGT25+DLE/PCL802BHGE313CS4 站PGT25+DLE/PCL803BHGE314C 线CCS2 站PGT25+DLE/PCL602BHGE313CCS5 站PGT25 DLE/PCL503BHGE23.23CCS6 站PGT25+DLE/PCL602BHGE313CCS8 站PGT25 DLE/PCL503BHGE23.23中哈天然气管道压缩机组维护模式与策略浅析侯世宇1,宗鹤宏2,高吉发3,杜义朋3(1.中油国际管道有限公司,北京102206
6、;2.国家管网集团北方管道有限公司廊坊输油气分公司,河北廊坊065000;3.中国石油管道局工程有限公司管道投产运行分公司,河北廊坊065000)摘要:中哈天然气管道拥有数量较大、规模可观的压缩机组,在海外管道合资公司运营环境下开展针对机组维护模式和策略的研究十分必要。围绕压缩机组维护内容、维护模式和维护实践进行研究,针对维护成本、效益开展分析,并对机组维护发展方向、问题策略进行论述。关键词:压缩机组;维护模式;维护策略中图分类号:TE973文献标识码:BDOI:10.16621/ki.issn1001-0599.2023.02.01表 2压缩机组各单元维护周期机组单元型号保养中修大修周期/h
7、 类别周期/h类别周期/h 类别燃气发生器LM2500+DLE4000现场 25 000 返厂 50 000 返厂动力透平HSPT4000现场-50 000 返厂离心式压缩机PCL800/PCL6004000现场 25 000 现场 50 000 现场1设备管理与维修2023 2(上)2.1.2短周期一体化合同短周期一体化合同将一个相对较短期间内(一般为 12年)的机组服务与维修进行打包招标,以维修任务为主配置短周期服务以取得一定程度折扣优惠。2.1.3长周期一体化合同长周期一体化合同由专业公司(一般为主机厂家)在一个较长期间内(一般为56年)负责压缩机组的检修、备件、修理、运行维护指导等工作
8、4,期间机组维护与中大修整体打包招标并签订合同。该类合同比较典型的有 GE 的 CSA(CONTRACTUAL SERVICEAGREEMENT,合同服务协议)和西门子的 LTP(LONG TERMPROGRAM,长期计划)。2.1.4自主维护外委维修自主维护是在相关技术、资质和经验积累到一定程度后,业主本单位运行技术团队自行进行机组维护和故障处理。机组中大修采用外委方式,根据项目进行单独或打包招标采办。2.2维护模式分析2.2.1维护模式实践(1)中哈天然气管道 AB 线主力站场 CS1、CS4 站:自主运维后管道运营合资公司即与 GE 签订了传统长服合同,两站各设两名驻站长服(机械、自控)
9、,提供机组维护、故障处理、DLE 标定、技术支持。2015 年合资公司与 GE 签订了 6 年 CSA 长周期一体化服务维修合同,GE 除驻站长服外,还提供两站 7 台燃气发生器的中修,机组损件赔付和 AM&D(Advisory Monitoringand Diagnostics,机组状态远程监测)服务。(2)C 线准主力站场 CCS2、CCS6 站:投产结束后合资公司即与 GE 签订了传统长服合同,配置一名流动长服(自控)为两站轮流提供服务。2018 年合资公司与 TCT 签订了类短周期一体化服务维修合同,承包商提供两名流动长服,同时承接两台 RRRB211-24G DLE 燃气发生器中修。
10、2019、2020 两年合资公司采取自主维护结合 DLE 标定服务单独采办的模式。2021 年合资公司与 GE 在项目所在国的渠道公司签订传统长服合同,配置两名流动长服。2.2.2成本效益分析根据图 1 对机组运行指标进行分析:在采用技术服务初期,如 CS1、CS4 站在 20132015 年和 CCS2、CCS6 站在 20162017 年间指标数据,机组停机次数(本体)和 MTBF(平均无故障运行时间)指标均获得大幅改善;在采用技术服务 34 年后,如CS1、CS4 站在 20162019 年间指标数据,机组运行指标逐渐平稳;在经过较长期技术服务后,如 CS1、CS4 站在 2020202
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