"十四五"期间全国天然气管网已形成了互联互通,但管输气质更加复杂,一定量的粉尘广泛存在于天然气管道中,导致储气库往复式压缩机压缩缸发生异常磨损.基于切向撞击能量模型,结合现场测量和计算流体力学动网格方法,明确了压缩缸磨损特性.结果表明,压缩缸内润滑油与粉尘混合后形成研磨膏,随着粉尘质量浓度从0.01％增至3.00％,研磨膏黏度从4.51×105mPa·s增加至1.27×106mPa·s,密度从890kg/m3增至980kg/m3;压缩缸磨损多发生在其12点和6点钟方向,当活塞在行程的两侧时,压缩缸内剪切应力和磨损速率最小,当活塞位于行程中点时,压缩缸内剪切应力和磨损速率最大;发现对于每1000 h运行不需修复压缩缸(磨损量小于0.13 mm),粉尘质量浓度宜控制在0.60％以下,每5000 h和每10000 h运行不需更换压缩缸(磨损量小于1.16mm),粉尘质量浓度应分别控制在1.30％和0.40％以下;当粉尘质量浓度为0.01％时,磨损速率随润滑油黏度降低而降低,当粉尘质量浓度为0.51％和1.00％时,当润滑油黏度在2.59×105,2.21×105,1.97×105mPa·s时,计算磨损速率随黏度降低陡然增大.

天然气;压缩机;磨损;数值分析;实验验证;预测

郑思佳;李雪源;程华;雷思罗;陈敬东;王峰;陈家文;黄兴鸿;钟林

中石油西南油气田分公司集输工程技术研究所,四川成都610041;中石油西南油气田分公司储气库管理处,重庆401121;中石油西南油气田分公司气田开发管理部,四川成都610084;西南石油大学机电工程学院,四川成都610500

过程工程学报

[1]郑思佳;李雪源;程华;雷思罗;陈敬东;王峰;陈家文;黄兴鸿;钟林-.天然气储气库往复式压缩机异常磨损分析和控制)[J].过程工程学报,2022(11):1547-1557

105mPa,106mPa,890kg,980kg

储气库,往复式压缩机,异常磨损,磨损分析,分析和控制,天然气管网,输气,一定量,天然气管道,机压,撞击,能量模型,现场测量,计算流体力学,动网格,磨损特性,缸内,研磨,粉尘质量浓度,增至,点钟,活塞,剪切应力,磨损速率,中点,复压,磨损量,换压,16mm,润滑油黏度,陡然

0.270455