天然气增压站压缩机工艺设备的控制

天然气增压站压缩机工艺设备的控制

袁超

中石化华北油气分公司采气一厂 河南省郑州市 450006

摘要：在天然气增压站内，压缩机是一个十分重要的设备，因此在控制天然气增压站压缩机的工艺设备过程中，必须结合实际进行适当的选择，同时注意到天然气增压站压缩机在运行的时候，可能会出现的一系列风险情况，从而真正将压缩机的工艺设备进行控制，并且为我国绿色无污染能源的开发提供一条全新的路径，真正造福于大众，以及对环境进行保护。因此，相关人员一定要做好对天然气增压站压缩机运行中的风险控制，并以此来确保天然气集气站的稳定发展。

关键词：天然气；增压站；压缩机  

我国中西部蕴藏丰富的天然气资源，而较于经济发达的东部沿海地区，天然气稀缺但需求量非常大。天然气大多依靠管道进行输送，输送过程中就需要沿着管道建设大量的天然气增压站通过增加压力的方式来输送天然气，因此天然气增压站中的压缩机就成为了天然气能够正常输送的重要保障，因此分析天然气压缩机的可靠性在日常输送维护过程中是具有重要意义。在运输天然气的工作过程中，压缩机的使用和相关工作流程，是必须要重视的环节。如果不重视对天然气增压站压缩机工艺设备的控制，则会埋下很多隐患，在将来出现各种类型的事故，不仅出现经济损失，还会对环境造成污染，直接影响人们正常的生产生活。因此必须重视天然气增压站压缩机的工艺设备。

一、压缩机的运行机理

在天然气增压站的日常运营过程中，增压站内压缩机的具体布置以及设备的选型都与压缩机受到的压力及其流量有很大的关系。在站内压缩机的布置方式上，究竟是选择并联布置还是串联布置，主要取决于压缩机的稳态气动性能、瞬时功率以及采取何种备用方案和潜在的输量增长能力等因素，同时燃料气的消耗与排放也受到驱动机的满负荷功率、部分负荷功耗等因素影响，而压缩机排放的温室气体量也与其整体运行效率密切相关。压缩机不仅会影响系统中的单个压气站，同时也会影响整个管道系统和备用机组。在管道系统中的压缩机组的数量对系统的利用率、燃料的消耗量以及系统的工作效率都有很大的影响。在实际运行过程中，针对不同的荷载分布采取不同数量的压缩机组。

压缩机组的运行点是由驱动机的功率、压缩机组的工作特性和整个系统的整体运行系统综合决定的。在压缩机的运行过程中，其控制方式主要有变转速控制、入口的导叶控制、出口或者入口的节流控制以及回流控制等方式。在变转速控制方式可行的前提下，一般优先选择这种方式作为压缩机的控制方式，且常常通过打回流的方式来扩大调节的范围。在进站的流量低于最低流量的情况下，就需要采取打回流的方式进行辅助控制。压缩机的实际运行点是由压缩机系统的压力比与流量的关系决定的。在制冷系统中，压缩机上游的分离器压力决定其进口的压力，另外压缩机的出口压力要与管道背压相适应。在管道系统中，驱动机的输出功率决定了压缩机的工作点，对燃气轮机来说，管道系统的工作特性和燃气发生器的转速决定了其输出功率的大小。如果需要增加管道的运输量，就需要采用更大输出功率和压缩机的压头。

二、天然气增压站压缩机运行中存在的安全风险

1、天然气增压站压缩机可能出现火灾。天然气增压站压缩机在运行的过程之中，天然气一旦出现泄漏，原动机会与天然气相互作用，产生电火花，从而导致火灾或者爆炸事故的发生。违章作业是天然气压缩机出现火灾的一个重要原因，相关工作人员如果在天然气增压站压缩机附近使用明火，或者某一步操作不恰当，极有可能导致火灾的出现。除此之外，设备温度的升高，也是发生火灾的原因之一。压缩机的发动机、润滑油和轴承的温度，都会对整个设备的运行产生最直接的影响，天然气在得到压缩之后，设备内部的温度将迅速上升，如果设备内部的冷却系统失灵，会导致设备内部的冷却液出现自燃现象，导致火灾的发生。相关人员的操作也很有可能引起火灾，由于心理以及生理等方面的因素影响，相关工作人员有时候可能会进行错误操作，例如压缩机出现事故需要紧急停止现在的工作，相关操作人员在手忙脚乱中，没有将进气阀第一时间关闭，内部压力过大，导致爆炸出现。

2、压缩机工作中的噪音问题。噪音已经成为是环境污染的一种，对人们的身心健康有着非常大的危害，它会影响人们的睡眠，使人们的语言交流产生障碍，对人们的听觉系统造成损伤，甚至会引发各类疾病。增压站压缩机得到了广泛使用之后，压缩机已经变成了一个不可忽视的巨大噪音源，对相关工作人员和附近居民不断造成危害。天然气所使用的增压站压缩机，普遍为中功率或者大功率，利用发动机来驱动整个运转过程，曲柄滑块结构是其采用的传动系统，曲轴的旋转由驱动机运转进行带动，十字头在滑道内进行往复的直线运动，并通过活塞杆带动活塞在双作用气缸往复运动，从而做到气体的吸入、压缩和排出的整个过程。因此压缩机必然会成为噪音的源头，而且会出现多种类别的噪音。天然气增压站压缩机所产生的噪音，不仅会损害相关工作人员的听觉器官，还会损害心脑血管系统和神经系统。相关工作人员如果长期在噪音环境中开展工作，会导致神经衰弱、记忆力减退，甚至可能出现冠心病。

3、压缩机工作中的机械润滑问题。压缩机设备在运行的时候，会频繁地使用润滑油，因此压缩机的运转，离不开润滑油的保障。但是在润滑的过程中，如果出现问题，将会发生严重的安全风险，从而导致重大事故的发生。例如在实际操作过程中，压缩机由于润滑不良，导致发动机连杆出现故障，导致整个设备无法继续运转。因此人们必须重视实际操作过程，保证压缩机设备能够在润滑条件良好的环境中开展运行，就能够避免诸多潜在的安全风险，保证天然气增压站服务于大众。

三、天然气增压站压缩机运行中控制措施

1、压缩机系统安装要严格按照要求进行。在布置压缩机时应该要尽量选择露天或者棚式，另外安装压缩机的场地就要采取相应的通风措施，在放置压缩机的厂房内应该要设置相应的报警装置。除此之外，相关管理人员在压缩机安装结束后要对相关基础设置、基座等部位进行严格检查。在安装压缩机时要严格检查相关地脚螺栓以及各部分的连接螺栓是否扣紧，与此同时要控制接地电阻低于十欧姆。另外，关于一些辅助配件的安装也要严格控制，尽量采用三角皮带进行压缩与动机机之间的传动。当然，相应的冷却和气液分离设备也要格外注意，应该要在压缩机的各个阶段间设置冷却设备，且对压力、温度等仪表进行定期校验。

2、有效控制火灾风险的措施。在运用内燃机工作时应该要在排气管位置设置相应的隔热层，与此同时，要在管口处安置防火罩，排气管出口的位置应该要设置在安全地带。另外在压缩机周边区域设置相应的防爆装置。相关工作人员要严格检查压缩机接线处、导管以及相关仪表设备是否符合防爆标准。由于天然气泄漏也可能会产生一定的安全风险，操作人员应该要定期、及时地更换压缩机内的轴封填料，这样可以有效避免气体泄漏。在压缩机启动前对相关连锁系统的灵敏度进行检测，包括压缩机内部的压力、温度、润滑性能、分离器液位等。

3、做好相应的安全防护措施。天然气增压站压缩机相关的管线应该要在地面上铺设，并且要定期对其厚度进行检测。润滑油以及冷却液等都要严格按照标准进行挑选，在压缩机运行前对所有参数进行严格检查。放置压缩机的棚内应该要设置相应的降噪设置，另外相关工作人员在进入机房时要佩戴好相应的隔音耳罩。除了相应的安全防护，定期维护和保养也是非常重要的。压缩机管理过程中要健全相应的制度，严格按照制度对压缩机进行定期维护、保养，以此避免压缩机运行过程中出现问题，同时也可以有效提高压缩机的使用寿命。

综上所述，天然气作为易燃、易爆且含毒的化学物质，一旦其生产运输过程增压站压缩机出现一点小问题，都很可能会导致非常严重的事故。且相关事故不仅会对增压站的各种设备造成影响，对周边环境以及建筑都会极大的损害。因此，相关人员一定要做好对天然气增压站压缩机运行中的风险控制，并以此来确保天然气集气站的稳定发展。

参考文献

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