天然氣增壓站壓縮機(jī)工藝設(shè)備的控制

程旭明 楊云鵬(中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田蘇里格南作業(yè)分公司，陜西 西安 710018)

0 引言

在天然氣增壓站內(nèi)，壓縮機(jī)是一個(gè)十分重要的設(shè)備，因此在控制天然氣增壓站壓縮機(jī)的工藝設(shè)備過(guò)程中，必須結(jié)合實(shí)際進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇，同時(shí)注意到天然氣增壓站壓縮機(jī)在運(yùn)行的時(shí)候，可能會(huì)出現(xiàn)的一系列風(fēng)險(xiǎn)情況，從而真正將壓縮機(jī)的工藝設(shè)備進(jìn)行控制，并且為我國(guó)綠色無(wú)污染能源的開(kāi)發(fā)提供一條全新的路徑，真正造福于大眾，以及對(duì)環(huán)境進(jìn)行保護(hù)。

1 天然氣增壓站對(duì)于壓縮機(jī)的選擇

在對(duì)天然氣進(jìn)行輸送的過(guò)程中，壓縮機(jī)的運(yùn)用是非常頻繁而且普遍的，其原因是壓縮機(jī)可以向天然氣傳遞一定的動(dòng)能，增加天然氣的壓能，從而達(dá)到傳輸天然氣的目的。天然氣在傳輸中體現(xiàn)出兩個(gè)特點(diǎn)，第一個(gè)特點(diǎn)是長(zhǎng)距離，第二個(gè)特點(diǎn)是必須通過(guò)管道來(lái)進(jìn)行。因此在實(shí)踐過(guò)程中，活塞往復(fù)式壓縮機(jī)，以及離心式壓縮機(jī)，是經(jīng)常使用的兩種壓縮機(jī)種類，人們根據(jù)實(shí)際情況選擇不同的壓縮機(jī)。

在通常情況下，天然氣的輸送工作，會(huì)通過(guò)長(zhǎng)距離管道完成，因此人們必須選擇合理的壓縮機(jī)，控制天然氣的壓力，從而真正滿足管道輸送過(guò)程中一系列要求，保證天然氣能夠輸送到最終目的地。因此，輸氣壓力是壓縮機(jī)的重要指標(biāo)。

在天然氣的是送工作進(jìn)行過(guò)程中，通常會(huì)選擇規(guī)模大的壓縮機(jī)，因此人們必須選擇功率較大、性能優(yōu)秀的壓縮機(jī)，對(duì)天然氣進(jìn)行壓力增加工作。選擇的壓縮機(jī)必須能夠滿足天然氣增壓站所有的工作要求，同時(shí)還要將一定的彈性空間進(jìn)行預(yù)留，并選擇維修保養(yǎng)成本較低的壓縮機(jī)。

往復(fù)式壓縮機(jī)是天然氣增壓站的首選，其原因是現(xiàn)階段我國(guó)天然氣的輸氣管道普遍很長(zhǎng)，而往復(fù)式壓縮機(jī)的流量比較小，壓力條件能夠達(dá)到天然氣的輸送要求，維護(hù)工作難度不高，而且操作簡(jiǎn)單。

離心式壓縮機(jī)有著較低的流量，在運(yùn)行過(guò)程中可能出現(xiàn)喘振現(xiàn)象，因此不適合在長(zhǎng)距離輸氣管道之中運(yùn)用。在壓縮機(jī)選擇完成后，必須優(yōu)化設(shè)計(jì)壓縮機(jī)的所有性能，在天然氣增壓站的個(gè)站預(yù)備相應(yīng)的設(shè)施，保障天然氣輸送順利運(yùn)行[1]。

2 天然氣增壓站壓縮機(jī)運(yùn)行中存在的安全風(fēng)險(xiǎn)

2.1 天然氣增壓站壓縮機(jī)可能出現(xiàn)火災(zāi)

天然氣增壓站壓縮機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程之中，天然氣一旦出現(xiàn)泄漏，原動(dòng)機(jī)會(huì)與天然氣相互作用，產(chǎn)生電火花，從而導(dǎo)致火災(zāi)或者爆炸事故的發(fā)生。違章作業(yè)是天然氣壓縮機(jī)出現(xiàn)火災(zāi)的一個(gè)重要原因，相關(guān)工作人員如果在天然氣增壓站壓縮機(jī)附近使用明火，或者某一步操作不恰當(dāng)，極有可能導(dǎo)致火災(zāi)的出現(xiàn)。

除此之外，設(shè)備溫度的升高，也是發(fā)生火災(zāi)的原因之一。壓縮機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)、潤(rùn)滑油和軸承的溫度，都會(huì)對(duì)整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行產(chǎn)生最直接的影響，天然氣在得到壓縮之后，設(shè)備內(nèi)部的溫度將迅速上升，如果設(shè)備內(nèi)部的冷卻系統(tǒng)失靈，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部的冷卻液出現(xiàn)自燃現(xiàn)象，導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生。相關(guān)人員的操作也很有可能引起火災(zāi)，由于心理以及生理等方面的因素影響，相關(guān)工作人員有時(shí)候可能會(huì)進(jìn)行錯(cuò)誤操作，例如壓縮機(jī)出現(xiàn)事故需要緊急停止現(xiàn)在的工作，相關(guān)操作人員在手忙腳亂中，沒(méi)有將進(jìn)氣閥第一時(shí)間關(guān)閉，內(nèi)部壓力過(guò)大，導(dǎo)致爆炸出現(xiàn)。

2.2 壓縮機(jī)工作中的噪音問(wèn)題

噪音已經(jīng)成為是環(huán)境污染的一種，對(duì)人們的身心健康有著非常大的危害，它會(huì)影響人們的睡眠，使人們的語(yǔ)言交流產(chǎn)生障礙，對(duì)人們的聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)造成損傷，甚至?xí)l(fā)各類疾病。增壓站壓縮機(jī)得到了廣泛使用之后，壓縮機(jī)已經(jīng)變成了一個(gè)不可忽視的巨大噪音源，對(duì)相關(guān)工作人員和附近居民不斷造成危害。

天然氣所使用的增壓站壓縮機(jī)，普遍為中功率或者大功率，利用發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程，曲柄滑塊結(jié)構(gòu)是其采用的傳動(dòng)系統(tǒng)，曲軸的旋轉(zhuǎn)由驅(qū)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行帶動(dòng)，十字頭在滑道內(nèi)進(jìn)行往復(fù)的直線運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)活塞桿帶動(dòng)活塞在雙作用氣缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而做到氣體的吸入、壓縮和排出的整個(gè)過(guò)程。因此壓縮機(jī)必然會(huì)成為噪音的源頭，而且會(huì)出現(xiàn)多種類別的噪音。

天然氣增壓站壓縮機(jī)所產(chǎn)生的噪音，不僅會(huì)損害相關(guān)工作人員的聽(tīng)覺(jué)器官，還會(huì)損害心腦血管系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)。相關(guān)工作人員如果長(zhǎng)期在噪音環(huán)境中開(kāi)展工作，肯定會(huì)神經(jīng)衰弱、記憶力減退，甚至可能出現(xiàn)冠心病[2]。

2.3 壓縮機(jī)工作中的機(jī)械潤(rùn)滑問(wèn)題

壓縮機(jī)設(shè)備在運(yùn)行的時(shí)候，會(huì)頻繁地使用潤(rùn)滑油，因此壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，離不開(kāi)潤(rùn)滑油的保障。但是在潤(rùn)滑的過(guò)程中，如果出現(xiàn)問(wèn)題，將會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的安全風(fēng)險(xiǎn)，從而導(dǎo)致重大事故的發(fā)生。例如在實(shí)際操作過(guò)程中，壓縮機(jī)由于潤(rùn)滑不良，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)連桿出現(xiàn)故障，導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備無(wú)法繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。因此人們必須重視實(shí)際操作過(guò)程，保證壓縮機(jī)設(shè)備能夠在潤(rùn)滑條件良好的環(huán)境中開(kāi)展運(yùn)行，就能夠避免諸多潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)，保證天然氣增壓站服務(wù)與大眾[3]。

3 天然氣增壓站壓縮機(jī)運(yùn)行中有效控制風(fēng)險(xiǎn)的重要策略

3.1 壓縮機(jī)系統(tǒng)安裝要嚴(yán)格按照要求進(jìn)行

在對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行布置的時(shí)候，必須選擇棚式，或者直接放置于戶外。安裝壓縮機(jī)的場(chǎng)地必須有良好的通風(fēng)設(shè)施，附近必須設(shè)置警報(bào)裝置，以保證意外發(fā)生后盡量降低意外所帶來(lái)的損失。在壓縮機(jī)安裝完成后，相關(guān)工作人員必須嚴(yán)格檢查基礎(chǔ)設(shè)備和基座等關(guān)鍵部分，并且嚴(yán)格檢查地腳螺栓的位置，以及所有連接用的螺栓是否出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象，并將電阻控制在10Ω以下。

除此之外，還要嚴(yán)格控制壓縮機(jī)輔助零件的安裝，動(dòng)機(jī)和壓縮之間的傳動(dòng)必須使用三角皮帶。氣液分離設(shè)備以及冷卻設(shè)備也要進(jìn)行關(guān)注，在壓縮機(jī)的所有階段內(nèi)，都要設(shè)置相應(yīng)的冷卻設(shè)備，同時(shí)定期校驗(yàn)溫度和壓力等[4]。

3.2 有效控制火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的策略

在使用內(nèi)燃機(jī)的過(guò)程中，必須將隔熱層設(shè)置于壓縮機(jī)排氣管的位置。不僅如此，還要將防火罩設(shè)置在管口的位置，將排氣管出口放置于相對(duì)安全的區(qū)域。壓縮機(jī)周邊必須要布置質(zhì)量過(guò)硬的防爆設(shè)備，在工作中相關(guān)工作人員必須對(duì)所有儀表設(shè)備進(jìn)行檢查，及時(shí)排除潛在的隱患。

如果天然氣出現(xiàn)泄漏情況，肯定會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的安全風(fēng)險(xiǎn)，因此相關(guān)工作人員必須對(duì)壓縮機(jī)內(nèi)的軸封填料進(jìn)行定期的更換，從而避免天然氣泄漏事件的發(fā)生。壓縮機(jī)在開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)之前，必須檢測(cè)連鎖系統(tǒng)的靈敏程度，包括壓力大小、潤(rùn)滑程度、溫度高低等方面。

3.3 做好相應(yīng)的安全防護(hù)的策略

必須在地面鋪設(shè)天然氣增壓站壓縮機(jī)的全部管線，并且配套定期厚度檢測(cè)。嚴(yán)格按照國(guó)家制定的標(biāo)準(zhǔn)，選用冷卻液和潤(rùn)滑油，時(shí)刻對(duì)壓縮機(jī)的所有參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控。壓縮機(jī)的放置地點(diǎn)必須配套降噪裝置，并為相關(guān)工作人員配備隔音耳罩。

人們必須制訂一套對(duì)壓縮機(jī)的保養(yǎng)、維護(hù)措施，并出臺(tái)壓縮機(jī)管理的相關(guān)制度，并且不斷完善該制度。在制度出臺(tái)后，壓縮機(jī)的保養(yǎng)、維護(hù)嚴(yán)格按照制度要求進(jìn)行，從而使壓縮機(jī)的使用壽命得到顯而易見(jiàn)的提升。

在天然氣的增壓外輸工作進(jìn)行的過(guò)程中，相關(guān)工作人員必須對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行全程監(jiān)管，從而使增壓外輸工作在可靠、安全的環(huán)境中順利進(jìn)行，并且可以及時(shí)補(bǔ)充對(duì)天然氣的增壓工作，同時(shí)還可以控制壓縮機(jī)的增壓工作幅度。

3.4 不斷優(yōu)化天然氣輸送運(yùn)行參數(shù)

要想使天然氣的輸送工作真正保持安全和穩(wěn)定，就必須優(yōu)化壓縮機(jī)的壓力和溫度相關(guān)數(shù)據(jù)。天然氣當(dāng)中含有很多種類的雜質(zhì)，會(huì)直接降低輸送工作的效率，因此在對(duì)天然氣進(jìn)行輸送之前，必須處理天然氣當(dāng)中存在的一系列雜質(zhì)，同時(shí)優(yōu)化天然氣輸送的管道，保證管道內(nèi)部環(huán)境的干燥和清潔。

在實(shí)際工作的開(kāi)展過(guò)程中，相關(guān)工作人員必須從實(shí)際情況出發(fā)，按照天然氣增壓站的地理位置，以及天然氣輸送管道的長(zhǎng)度，對(duì)壓縮機(jī)的類別進(jìn)行妥善的選擇，保證壓縮機(jī)的工作效率，確保相關(guān)工作既能夠穩(wěn)定開(kāi)展，又可以獲得經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)壓縮機(jī)運(yùn)行中的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，利用控制器輸出或者輸入對(duì)天然氣的壓力，并且實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)潤(rùn)滑油的使用情況，以及冷卻水系統(tǒng)的使用情況，從而真正做到全面管理，使壓縮機(jī)更加有效地進(jìn)行對(duì)天然氣的輸送。

3.5 利用壓縮機(jī)處理天然氣泄漏問(wèn)題

距離較長(zhǎng)的輸氣管道，是輸送天然氣工作得以完成的最主要途徑，如果天然氣在某一個(gè)位置出現(xiàn)了泄漏狀況，可以利用壓縮機(jī)進(jìn)行解決，在對(duì)管道中的天然氣進(jìn)行合理壓縮之后，再輸送到接下來(lái)要使用的管道之中，運(yùn)用抽吸原理避免了可能出現(xiàn)的環(huán)境污染事故，從而保證輸氣管道的安全。

距離較長(zhǎng)的輸氣管道，必須定期開(kāi)展清管作業(yè)，如果清管器因?yàn)槎氯霈F(xiàn)了故障，可以利用壓縮機(jī)來(lái)解決故障，其原理是壓縮機(jī)能夠提高清管器前段的天然氣壓力，將堵塞清管器的雜質(zhì)頂開(kāi)，從而完成清管工作。

3.6 保障壓縮機(jī)的技術(shù)措施

壓縮機(jī)的增壓工作，是天然氣輸送工作當(dāng)中的重點(diǎn)，因此相關(guān)工作人員必須及時(shí)檢查壓縮機(jī)整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀況，對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行提前處理，從而使壓縮機(jī)的工作效率得到顯著提高。相關(guān)工作人員在工作過(guò)程中，須不斷總結(jié)壓縮機(jī)運(yùn)行中出現(xiàn)的各種故障，分析故障的成因和處理方法。要運(yùn)用最先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)，對(duì)現(xiàn)有的壓縮機(jī)進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)注重壓縮機(jī)技術(shù)的交流。

在對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行鑒定的時(shí)候，必須通過(guò)專業(yè)水平過(guò)硬的技術(shù)人員開(kāi)展鑒定工作，及時(shí)解決新問(wèn)題，同時(shí)出臺(tái)壓縮機(jī)故障相關(guān)的各類應(yīng)急處理措施。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在運(yùn)輸天然氣的工作過(guò)程中，壓縮機(jī)的使用和相關(guān)工作流程，是必須要重視的環(huán)節(jié)。如果不重視對(duì)天然氣增壓站壓縮機(jī)工藝設(shè)備的控制，則會(huì)埋下很多隱患，在將來(lái)出現(xiàn)各種類型的事故，不僅出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，直接影響人們正常的生產(chǎn)生活。因此必須重視天然氣增壓站壓縮機(jī)的工藝設(shè)備，對(duì)現(xiàn)有的壓縮機(jī)工藝設(shè)備進(jìn)行不斷完善，并且防患于未然，深刻了解到當(dāng)前壓縮機(jī)工藝設(shè)備當(dāng)中存在的不足之處，并予以及時(shí)的改進(jìn)。