应对逸散性排放

仔细检查压缩机部件，包括密封系统，对于发现泄漏至关重要。（布克哈特压缩机）

介绍

往复式气体压缩机应用广泛，其操作人员对可靠性要求极高。计划外停机导致生产流程中断，会给企业造成巨大的经济损失。因此，大多数操作人员都采用积极主动的维护方案，以确保压缩机在两次大修之间能够可靠运行。

与此同时，可持续发展日益成为紧迫的问题，所有主要资产都应在减少碳足迹和资源消耗方面发挥作用。在工业应用中大量使用气体的当今世界，压缩机扮演着至关重要的角色，它们需要为工艺可靠性和可持续性做出贡献。

因此，气体压缩机的逸散性排放对运营商而言是一个重大问题，无论从可持续性还是运营效率方面来看都是如此。虽然泄漏不会立即造成问题或导致计划外停机，但应尽早处理。

当前做法

工业气体压缩机在全球范围内广泛应用于上游、中游和下游的各个环节，以提高许多工艺流程的效率。气体泄漏在一定程度上不可避免，现代操作人员的目标是将其降至最低，并优化工艺流程的可持续性。

在许多情况下，泄漏的天然气会被收集起来送往火炬塔燃烧，而没有尝试回收其中蕴含的能量。这不仅造成浪费，还会对碳排放产生影响，而这种影响可以通过改进操作流程来减少。事实上，许多国家正在禁止燃烧天然气的做法，以此作为其提高可持续发展水平的举措之一。一些炼油厂甚至使用红外摄像机来监控燃烧事件，一旦发现燃烧行为，将面临巨额罚款，因为这违反了环境法规。

识别密封问题

虽然气体泄漏不会立即导致生产过程停止，但随着时间的推移，情况只会越来越糟，并可能引发其他问题，例如运行温度升高。这会导致效率降低和可靠性问题，因此尽早解决问题至关重要。最有效的解决方案的关键在于从整体上审视整个密封系统。

布克哈特压缩公司提供现场支持以及先进的检测设备。（图片：布克哈特压缩公司）

在压缩过程中，大部分泄漏发生在活塞杆填料处，这应该是操作人员首要关注的问题。解决这个问题并实施积极主动的维护计划，不仅可以确保符合当地环境法规，还能提供更可靠、运行成本更低的压缩机。

这些密封件的完整性取决于多种因素，包括活塞环的设计、材料和活塞杆的表面光洁度。对于往复式压缩机，可以通过测量气体泄漏流量或检测泄漏气体温度的变化来识别磨损率增加以及由此导致的密封泄漏。

建立规模

在检查过程中，技术人员可以使用气体泄漏检测器或“嗅探器”来识别压缩机上诸如气缸盖、阀盖和其他静态密封件等部位的泄漏。确定装置中问题的严重程度并非易事；只有通过直接泄漏测量才能获得精确的数据。

通过收集泄漏管道中的气体样本，可以更准确地反映逸散排放量，从而获得有关泄漏程度的精确数据。将气体输送到火炬塔的管道中的流量计可以提供相当精确的气体泄漏数据。

泄漏问题的严重程度取决于密封系统，而密封系统由许多部件组成。这些系统的设计取决于气体本身的特性，因此，与用于氢气（地球上最小最轻的分子）的系统相比，用于甲烷等较大分子气体的密封系统更容易制造。布克哈特压缩公司在工业气体领域拥有丰富的经验和卓越的成就，并致力于为这些压缩机打造耐用的密封系统。

无润滑压缩机在密封方面带来了一些相当大的挑战，但布克哈特压缩机公司根据不同的应用，提供了一系列可实施的解决方案。

例如，一位客户测量到一台单级无润滑压缩机的泄漏率为 7 Nm³/h。经评估现有设计后，最佳解决方案是将三环活塞密封升级为四环设计，增加了一个支撑环，但材料保持不变。结果显示，即使运行 7600 小时后，泄漏率也显著下降至平均 1.2 Nm³/h。

对解决方案进行建模

目前，仅凭建模很难获得准确的气体泄漏数据，也难以精确预测更换部件后性能的提升。这部分是由于影响填料泄漏的因素众多。然而，通过实际案例可以证明泄漏减少和可靠性提高的效果，而这正是布克哈特压缩公司在该领域的领先优势。

在一次运行中，一台使用90%氢气和10%甲烷混合气体的干运转压缩机出现了极高的泄漏率，填料的使用寿命未能达到维护计划要求的至少4000小时。布克哈特压缩机公司提出了一项专有解决方案，其中包括一套由其内部专家团队研发的Persisto 850材料制成的多片式密封环。该方案显著降低了气体泄漏，并使填料的使用寿命至少达到8000小时。

任何成功的解决方案的核心都在于多年积累的经验和专业知识，这些经验和专业知识可以用于开发新部件和改进设计。如今，分析工具的出现进一步增强了这一优势，这些工具可以通过可针对每种应用定制的评估程序来优化任何压缩机的性能。

行业挑战

全球温室气体减排目标和降低工业整体碳足迹的举措促使各国政府出台了更多相关立法。全球天然气燃烧减排伙伴关系由国际石油公司、国家和地区政府以及国际机构组成。世界银行和联合国于2015年发起了一项到2030年实现常规天然气燃烧零排放的倡议，该倡议已获得多家大型能源公司和各国政府的支持。

实际上，这意味着所有新建装置都必须避免非紧急燃烧，而现有装置则需要在2030年前彻底消除燃烧。就压缩机而言，采取措施最大限度地减少逸散排放将优化性能，并提高可靠性和可持续性。然而，根据应用和气体处理规模的不同，压缩机的设计多种多样，并且可以由众多原始设备制造商 (OEM) 提供。

通常情况下，寻求技术支持时，首先会联系原始设备制造商 (OEM)，但响应速度会因压缩机的使用年限以及制造商提供本地支持的能力而有所不同。布克哈特压缩机公司不仅拥有数十年的压缩机维修经验，涵盖众多 OEM 产品，而且还能够利用先进设备提供现场协助和一对一的实时支持。

数据为王

与任何关键设备一样，过程数据对于确定重要的运行特性至关重要。气体压缩机可提供的信息量因操作人员的不同而波动很大。

然而，在数据量极少的情况下，可以临时安装额外的传感器和数据记录设备，作为性能分析的一部分，以便确定当前的运行状况。接下来，这些新数据将有助于开展调查，并支持持续高效的运行。

过程数据对于识别现有运营中的任何问题至关重要。分析可以发现那些被忽视且随着时间推移而加剧的问题。同样的数据还可以用于比较工程改造实施前后的情况，以确定改进程度。

管理变革

建立压缩机的基线数据是识别问题的第一步。这有助于确定改造项目的目标以及如何最好地实现这些目标。这一点对于设计使用寿命长达数十年的工业压缩机尤为重要。然而，随着时间的推移，应用场景可能会发生变化，工艺参数可能会调整，周边基础设施也可能会更换。

此外，经过多年的使用，如果没有采取重大纠正措施，压缩机的效率会降低。这将直接影响能源效率和运行成本，但如果不仔细分析运行数据，这些信息就可能被忽略。

一份全面的调查报告应能指出任何不良因素、节能潜力以及减少气体排放的可能性，并生成一份流程审查报告，以确定密封和润滑方面的任何变化。该报告应考虑运营商的目标，并制定一份全面的方案来解决这些问题。对于布克哈特压缩机公司而言，所有这些都是通过 BC ACTIVATE 程序实现的。

定制解决方案

每种应用场景都各不相同，因此没有一种通用的解决方案可以应用于所有设备。通过对每台压缩机进行单独评估，并制定一套独特的改进方案，才能使机器发挥最佳性能。

BC ACTIVATE 项目为所有往复式压缩机提供结构化的评估，运用先进的测量技术和数据分析来识别潜在问题，从而提升效率、可靠性和可持续性。该项目结合了原始设备制造商 (OEM) 的专业知识和数十年的经验，提供全面的评估流程，能够揭示故障部件、气体泄漏、过度振动和能源消耗等问题。

花时间仔细检查现有数据、完成全面检查并收集额外的工艺数据，才能全面了解设备的运行状况。BC ACTIVATE 项目能够识别问题并提供针对具体应用量身定制的结构化解决方案。解决方案涵盖范围广泛，从密封材料升级到对准和几何形状调整，再到压缩机的重大升级，包括主驱动装置和新气缸。

最直接的成效体现在天然气泄漏量的减少，这直接提升了可持续性和运营效率。从长远来看，可靠性和能源效率的提高将更加显著，从而有助于减少碳排放和降低运营成本。

未来考量

随着各国政府日益重视可持续发展，未来很可能要求运营商提供证据，证明其正在采取哪些措施来减少排放。正如前文所述，数据至关重要，能够突出改进措施、证明效率提升以及性能优化将非常重要。

工业元宇宙的出现、尖端通信技术和工程流程的应用，为优化设备性能提供了绝佳机遇。从预防性维护模式转向预测性维护模式，也将有助于提高设备的可持续性和使用寿命。

对于二三十年前制造的设备而言，采用现代材料并增加数据采集装置能够带来诸多益处。更丰富的信息能够帮助快速识别和解决问题，从而提高设备的可靠性和整体性能。

结论

企业对可持续发展的日益重视要求企业审视运营的方方面面，并确定可以改进的地方。减少排放和浪费、降低能源消耗以及优化机器性能——所有这些都有助于最大限度地减少整体碳足迹。

为了解决当前问题并推动新法规的出台，花时间妥善规划和实施一系列行动，远比为了赶上迫在眉睫的最后期限而仓促行事更具成本效益。通过综合运用各种方法来提高可靠性和性能，既可以降低运营成本，又能支持可持续发展目标。

引入新材料或改进部件设计可能需要时间，但通过妥善规划实施并从整体上审视项目，可以节省大量成本，并且相关工作可以在计划停机期间完成。选择一家既拥有原厂专业知识，又具备其他品牌压缩机维护经验的维护合作伙伴是第一步。利用尖端技术和先进的分析方法，可以提供详细的优化方案，从而最大限度地提高压缩机的可持续性。