往復式天然氣壓縮機橇系列標準化研究

黃志超 王長軍

中海油能源發(fā)展裝備技術(shù)有限公司工程設計研發(fā)中心，中國·天津 300452

1 引言

中國天然氣壓縮機生產(chǎn)和成橇技術(shù)起步比較晚，2012年以前，技術(shù)相對比較落后，海洋平臺天然氣壓縮機橇主要依賴進口。為了打破國外技術(shù)壁壘，相關(guān)設備生產(chǎn)商進行天然氣壓縮機成橇技術(shù)自主攻關(guān)，迄今為止，中國已經(jīng)掌握海洋平臺天然氣壓縮機成橇關(guān)鍵技術(shù)，積累寶貴的經(jīng)驗，海上石油平臺上投入使用了60多套天然氣壓縮機橇。

為了實現(xiàn)降本增效目標，形成標準系列化的產(chǎn)品，便于相關(guān)需求方按照標準化的模式進行采購，有利于形成戰(zhàn)略協(xié)議采購，有必要對天然氣壓縮機橇塊進行標準化系列化研究[1]。

結(jié)合近年來積累的天然氣壓縮機的歷史數(shù)據(jù)，天然氣壓縮機由于進排氣壓力、處理量、氣體組分等不同，工況各異，難以全部實現(xiàn)標準化。選取具有代表性的往復式天然氣壓縮機為研究對象，以平臺常用分離器出入口壓力和排氣量為關(guān)鍵參數(shù)開展標準系列化研究工作，形成6個常用標準系列。具體如表1所示。

表1 天然氣往復式壓縮機常用規(guī)格推薦系列表

2 往復式天然氣壓縮機橇主工藝流程

壓縮機橇產(chǎn)品橇塊線范圍包含如圖1和圖2所示部分。

圖1 一級壓縮工藝流程

圖2 二級壓縮工藝流程

3 設備配置

往復式壓縮機橇供貨范圍包括但不限于表2所列內(nèi)容。

表2 往復式壓縮機供貨明細表

4 標準系列化研究

以流量為15x104m3/d的兩套典型往復式天然氣壓縮機組為研究對象，開展標準系列化研究，結(jié)合主要技術(shù)指標進行分析，明確其標準系列化主要內(nèi)容[2]。

4.1 往復式天然氣壓縮機系列一

該系列往復式壓縮機橇的入口壓力為300kPaG，出口壓力為3750kPaG，處理量為15x104m3/d。

4.1.1 系列一壓縮機、聯(lián)軸器、主電機、管殼式換熱器、控制盤技術(shù)指標

系列一關(guān)鍵部件主要技術(shù)參數(shù)如表3所示。

表3 關(guān)鍵部件主要技術(shù)參數(shù)表

4.1.2 系列一工藝氣系統(tǒng)技術(shù)指標

系列一工藝氣系統(tǒng)技術(shù)指標如表4和表5所示。

表4 洗滌罐技術(shù)參數(shù)表

表5 脈動緩沖瓶技術(shù)參數(shù)表

4.2 往復式天然氣壓縮機系列二

該系列往復式壓縮機橇的入口壓力為500kPaG，出口壓力為3750kPaG，處理量為15x104m3/d。

4.2.1 系列二壓縮機、聯(lián)軸器、主電機、管殼式換熱器、控制盤技術(shù)指標

系列二關(guān)鍵部件主要技術(shù)參數(shù)如表6所示。

表6 關(guān)鍵部件主要技術(shù)參數(shù)表

4.2.2 系列二工藝氣系統(tǒng)技術(shù)指標

系列二工藝氣系統(tǒng)技術(shù)指標如表7和表8所示。

表7 洗滌罐技術(shù)參數(shù)表

表8 緩沖瓶技術(shù)參數(shù)表

4.3 往復式天然氣壓縮機工藝管線與閥門

設計標準：ASMEB31.3/ASMEB16.5。

工藝管線材質(zhì)為碳鋼，滑油/儀表氣管線材質(zhì)為不銹鋼，海水系統(tǒng)管線材質(zhì)為雙相不銹鋼，試驗及無損檢測標準依照ASMEB31.3。

4.4 往復式天然氣壓縮機成橇信息

系列一成橇：尺寸9.5m(長)x4.8m(寬)x4.5m(高)，重量53.0t。

系列二成橇：尺寸10.5m(長)x5.0m(寬)x4.5m(高)，重量66.0t。

整橇三維模型如圖3所示。

圖3 整橇三維模型

5 結(jié)語

天然氣壓縮機組是油（氣）田生產(chǎn)過程中關(guān)鍵設備之一，對于回收油田伴生氣，天然氣集輸，燃氣透平發(fā)電機組燃料氣增壓等作業(yè)中應用廣泛。天然氣壓縮機組具備需求量較大，采購金額較高等特點，適宜形成長期框架協(xié)議招標采購，經(jīng)過系統(tǒng)性的研究形成標準系列化產(chǎn)品，有利于供需雙方形成戰(zhàn)略合作關(guān)系。