天然气压缩机的控制设计
天然气压缩机系统设计毕业设计论文 精品
1绪论1.1引言随着科学技术的飞速发展，人类与天然气的关系越来越密切。
正如大家所知道的，天然气能源是一种十分干净，优质，方便，高效的能源。
所以无论是直接燃烧，还是用来开车或发电，都将会受到人们的欢迎。
经过测定，天然气的热效应和热值不仅高于煤炭的热值，而且也高于石油的。
目前天然气消费在世界能源消费结构中的比重已达35%，成为仅次于石油的第二大能源。
天然气广泛用于商业及民用热水器，燃灶具，制冷及采暖，也用于冶金，造纸，陶瓷，采石，玻璃等行业，还用于干燥脱水处理及废料燃烧天然气汽车的一氧化碳，碳氢化合物与氮氧化合物的排放量都大大的低于汽油，柴油发电机的汽车，不磨损，不积碳，运营费用低，是一种新型环保的汽车，未来的发展前景非常可观。
1.2天然气压缩机的国内外研究现状目前，国外天然气压缩机的主要生产厂家，主要集中在美国。
以库伯公司，艾里尔公司，和德莱赛兰公司等为代表。
生产的压缩机类型按其总体结构而言，可分为总体式和分体式两大系列。
总体来看，目前国内生产的压缩机产品的供需情况是：一般用微型压缩机和往复式活塞压缩机，这两种压缩机的生产力都大于市场需要，快速发展的微型压缩机主要依赖于以出口为主的生产模式，工艺用的压缩机尽管有了较快的发展，但在其技术水平和制作能力，特别是在产品的性能稳定性，可靠性方面与国际先进水平有一定差距，不能满足国家重点工程建设的需要。
目前车用天然气压缩机技术已日趋成熟，技术性能已达到国际水平，制造和生产的水平已接近国际水平。
进口及国产的同类型压缩机性能与中国产压缩机的易损件寿命比进口的产品低，国产材料加工水平没有跟上是主要的原因。
但进口压缩机的价格要给国产的压缩机的成套价格高52%，而且配件供应有保证。
因此选用国产压缩机投资和运行维护费用比较低。
2 VW-7/3天然气压缩机的特点及应用2.1天然气压缩机的构造原理：天然气加气站用压缩机，构件主要包括电机、曲轴连杆机构、气缸、活塞。
气体的压缩级数为三级或四级，连杆、气缸与活塞组成的列数为两列，同一列的不同级的气缸之间不设置平衡段缸且采用倒级差组合结构，每一列中的气缸填料与活塞环为自润滑材料环。
天然气压缩机风险识别及控制
启 动系统作为设备 运行的初始动力 也影响设备能 否顺 利 启 动 并 运 行 的 原 因之 一 。 总 之 压 缩 机 组 所 有 系统 都 是 缺 一 不 可 的 ， 内部 结 构 协 调一 致 才 能
保 证 整个 系 统安 全 平稳 运行 。
摘
要 ： 对 天 然 气 处理 厂 天 然 气压 缩机 运 行 过 程 中风 险 因素 进 行 识 别 ，在 此 基 础 上 提 出相 应 的 控 制 消 减措 施 。
关 键 词 ： 天 然 气 处 理 厂 ； 然 气压 缩机 ； 险 识 别 天 风
中图分类号 ：Ｔ ５ Ｈ４ ７
文献标识码 ：Ｂ
系 统火 灾 危 险性表 现 为 以下 几个 方 面 ：
台 。天 然 气 压 缩 机 作 为 ４座 天 然 气 处 理 厂 关 键 核 心设 备 ，其作 用 给 天然 气增 压 。
因天然气 具有易燃 、易爆 的特性 ，其 主要风 险是 天 然 气 泄 漏 和空 气 进 入 压 缩 系统 引 起 的 燃 爆 风 险 以及 超 压 引起 的物理 性爆 炸 。 当 压 缩 机 润 滑 油 出 现供 油 量 不 足 、曲 轴 箱 中 的油 面 高度 降低 时 ，会 引起 润 滑 不 良 ，油 温 升 高 ， 导 致 烧 瓦 、卡 活 塞 等 事 故 。 如 果 加 的过 多 ，运 转 时 会 有 过 多 的 机 油 串人 燃 烧 室 ，造 成 积 碳 ，还 会 使 设 备 不能 正 常工 作 。 另 外 ，水 质 的达 标 与 否 对 压 缩 机 组 的 安 全 运 行有着长期 的影响 ，水质不 良将造成 机身 、缸体 、 管 道等 的腐 蚀 和 堵塞 ，严重 时还 会 导致 设 备报 废 。 下 面 按 照 增 压 站 天 然 气 压 缩 机 生 产 过 程 设 备 设 施 、环 境 及 人 员 活 动 ，对 其 中可 能 存 在 的 危 险 进 行识 别 。 ３１ 增 压 站 生产 设 备设 施及 环 境 ． （） 增 压 站 的 核 心设 备 是 天 然 气 压 缩 机 及 附 １ 带 燃 气 发动 机 、空冷 器 等 ； （） 附 属 设 备 有 为增 压 站 压 缩 机 大 修 安装 天 ２ 车 、消防水管线及消火栓 、可燃气检测仪 、视频监 控摄像头 、照明设施 、轴流风机等其他辅助设施 ； （） 厂房 采 用彩 钢 瓦钢 梁棚 室 结 构 ； ３ （）增 压站设 备维护可能使用到 的设备 ，施 ４ 工 单 位 使 用 的发 电机 、起 重 机 、运 输 车 辆 ；专 业 维 修 用 的 电焊 机 、气 焊 ；外 来 参 观 人 员 携 带 的 照 相机 、摄像 机 等 。 ３２ 增 压 站人 员及 主 要 工作 活动 － （） 增 压 站 固有 的生 产 值 班 和 管 理 人 员 ，外 １ 来检查参 观人员 ，进场 施工人员 ，专业 维检修作 业 人 员 ，新 来 员 工 或 实 习 人 员 及 外 来 设 备 调 试 人 员等 ； （） 主 要 的 工 作 活 动 包 括 ：岗 位 巡 检 、流 程 ２ 切换 、设备启 （ 停）机操作 ；设 备维护 、定期 检 查 ，维检修作业 ；灭火 、抢 险救灾等。 ３３ 增 压 站天 然 气压 缩 机风 险 识别 ．
天然气压缩机操作规程
Q/SY QH 414-2012 天然气压缩机操作规程2012年06月11日发布2012年06月11日实施青海油田供水供电公司目录前言-------------------------------------------------- 3 1范围 --------------------------------------------------- 1 2.规范引用文件------------------------------------------- 1 3技术规范 ----------------------------------------------- 1 4 天然气压缩机的启动、运行、停机操作--------------------- 24.1操作系统简介-------------------------------------- 24.2天然气压缩机启动前的检查-------------------------- 44.3天然气压缩机启动步骤------------------------------ 44.4 并管--------------------------------------------- 64.5天然气压缩机停机步骤------------------------------ 74.6应注意的问题-------------------------------------- 7 5故障及事故处理 ----------------------------------------- 95.1控制屏数据显示不正常------------------------------ 95.2天然气进气压力（SUCTION PRESS）不正常 ------------ 10 6维护保养 ---------------------------------------------- 106.1控制屏保养--------------------------------------- 106.2滑油系统保养------------------------------------- 10 附1：天然气流程图 --------------------------------------- 1前言青海油田供水供电公司发电车间现有三台AG公司的天然气压缩机，是在天然气压力降低,影响到机组正常安全运行的情况下，天然气经压缩机压缩处理后,将压力提高到燃气轮机正常工作时所需的工作压力范围，确保燃机机组在正常的天然气压力范围内工作，确保对外安全平稳供电。
天然气压缩安全操作手册
天然气压缩安全操作手册天然气作为一种高效、清洁的能源，在工业和民用领域得到了广泛的应用。
而天然气压缩是天然气储存、运输和使用过程中的重要环节。
为了确保天然气压缩过程的安全可靠，保障人员生命财产安全，保护环境，特制定本安全操作手册。
一、天然气压缩设备概述天然气压缩设备通常包括压缩机、冷却系统、润滑系统、控制系统等部分。
压缩机是核心部件，其作用是将天然气进行压缩，提高压力。
冷却系统用于降低压缩机工作时产生的热量，确保设备正常运行。
润滑系统为压缩机的运动部件提供润滑，减少磨损。
控制系统则对整个压缩过程进行监测和控制，保证设备安全稳定运行。
二、安全操作前的准备工作1、人员培训操作人员必须经过专业培训，熟悉天然气压缩设备的工作原理、操作规程和安全注意事项。
取得相关操作资格证书后方可上岗操作。
2、设备检查在操作前，应对设备进行全面检查，包括但不限于压缩机的各部件连接是否牢固、润滑系统的油位是否正常、冷却系统的水循环是否畅通、仪表和安全阀是否完好等。
发现问题及时处理，确保设备处于良好状态。
3、环境检查确保操作现场通风良好，无易燃易爆物品。
设置明显的安全警示标志，禁止无关人员进入操作区域。
三、安全操作流程1、启动前准备（1）确认天然气进气压力、温度等参数符合压缩机的要求。
（2）打开冷却系统和润滑系统，检查其运行是否正常。
2、启动压缩机（1）按照操作规程，逐步启动压缩机。
（2）观察压缩机的运行状态，包括声音、振动、温度等，如有异常应立即停机检查。
3、运行监控（1）定期检查压缩机的各项运行参数，如压力、温度、流量等，确保其在正常范围内。
（2）注意观察润滑系统和冷却系统的工作情况，保证其正常运行。
（3）检查管道和阀门是否有泄漏现象，如有泄漏应及时采取措施处理。
4、停机操作（1）按照规定的程序逐步停机。
（2）停机后，关闭相关阀门和电源，对设备进行清洁和维护。
四、安全注意事项1、防火防爆（1）操作现场严禁烟火，禁止使用明火和可能产生火花的工具。
复杂天然气压缩机站的控制系统
尽管实际的阀门数量和安装位置很 多，但这个 当 同时 完 全关 闭 １ 子站 的人 口和 出 口切 断 阀时 ， 个 控 制系 统 的响应 必须 做到 不 任何 一 台压缩 机 喘振 压 缩 机 站 仍 可 以用 标 志 为 Ａ～Ｅ的 ５ 阀 门来 进 行 个
重 新 组 合 。如 果 ５ 阀 门全 部 打 开 ，则 子 站 ｌ ２ 超 过一 次 ；② 出 口压 力 控制 ，在 稳定 操 作 状态 下 ， 个 和
ｒ… ‘ ｊ 。 。 ’ ］ 。 ６ ｊ 。 ’ 一 。 ’ ｒ …苫 … ………＿ ］
这 些 目的 ，控制燃气 轮机 的转 速 ，对 每条管 线 内的 流 量 或 压 力 进 行 精 确 控 制 ；② 在 任 何 操 作 状 态 下
（ 括启 机 、吹 扫 、暖机及 设 备停 车状 态 ） 包 ，对每 台 压缩 机进 行 可靠 的 防喘振 控制 和保 护 ，通常 喘振保
护裕 度要 小 于喘 振极 限流 量 的 １％；③将 每 条管线 ０ 内的流量 在 向其传 输气 体 的压 缩机 之 间进行有 效分
配 ，从而 减少 不必 要 的 回流量 ；④按 照需 要对 压缩 机 站 的通 过 量进 行 自动 限制 ，防 止达 到燃 气 轮 机 、 压缩 机和 管线 的承 受极 限 ，如最 大管 线压 力 、转速 及 燃气 轮 机排气 温度 。
ｄｉ ０３ ６ ４ｉ ｎ１ ０ － ８ ６２ １ ．． ６ ｏ： ． ９ ．ｓ ． ６ ６ ９ ．０ １ ０ １ ９ ｓ ０ ３ ２
在大 型天 然气 管 网输气 系统 中 ，输气 管 网需要 ３ ） ，４串联起 来 运行 。如果 Ａ、Ｂ、Ｃ 闭 ，Ｄ、Ｅ打 关 从 多 个天然 气 产 区向所 有 的用户 输送 天然 气 ，还要 开 ，则子 站 １ ３串联 运 行 ，子站 ２ ４串联运 行 。 与 与
某天然气压缩机空冷器变频调速系统设计
口 科研设 计成 果 口
仪 器仪 表用户
ｄ ｉ１ ．９ ９ ｊｉ ｎ １７ ・０ １２ １ ．６ ０ ９ ｏ：０ ３ ６ ／． ｓ ．６ １１ ４ ．０ ０ ．０ ｓ １
某天 然气 压 缩 机 空冷器 变频 调 速 系统 设 计
谭 勇 ，罗 辉
（． １ 中海石油深圳分公司西江油田 ， ． 新疆库车 ８２ １ ） ４０７
ｆ ｌ ｉ ｄ，ａ ｆ ｑ ｅ ｃ ａ ｉｂｅ ｃ ｎ ｒ ｌ ｙ ｔ ｅ ｒ ｕ ｎ ｙｖ ｒ ｌ ｏ ｔｏ ｓｅｍ ｉｈ ｕ ｅ ｅ ａ ｓ ｗｈｃ ｓ ｄ ＡＣＳ５ ０ ｆｅ ｕ ｎ ｙ ｉｖ ｅ ｓ ｔ ｅ ｃ ｒ ａ ｅ ｎ ｄ ｓｇ ｅ ｒ ｑ ｅ ｃ ｎ ｅｔ ｒａ ｈ ｏ ｅ ｈ ｓ ｂ ｅ ｅ ｉｎ ｄ．Ｔｈ １ ｒ ｅ ｃ ｍｐ ｓｔ ｎ ｆｔｅ ｓ ｓｅ ａ ｄｔ ｅ ｒ ａｉａ ｉｎ ｏ ｏ ｔ ｌ ｕ ｃｉｎ ｒ ｅ ｃ ｉｅ ｍ ｐ ａ ｉａｌ ｉ ｈｓ ｐ ｐ ｒ ｏ ｏ ｉｏ ｓ ｏ ｈ ｙ ｔ ｍ ｎ ｈ ｅ ｌ ｔ ｆｃ ｎ ｒ ｎ ｔ ｓ ａｅ ｄ ｓ ｒ ｄ ｅ ｈ ｔ ｌ ｎ ｔ ｉ ａ ｅ ．Ｔｈ ｘ ｅ ｉ ｉ ｚ ｏ ｏ ｆ ｏ ｂ ｃ ｙ ｅ ｅ ｐ ｒ － ｍｅ ｔ ｈ ｗ ｈ ｔｔ ｅ ｗｈ ｌ ｙ ｔ ｍ ｕ ｌｗｉ ｕｃ ｙ ａ ｃ ｒｓ ｏ ｓ ｄ ｈｇ ｃ ｕ ａ ｙ ｏ ｔａ ｙ ｓａ ｅ，ａ ｄ ｔ ｅ ｎｓ ｓ ｏ ｔａ ｈ ｏｅ ｓ ｓｅ ｒ ｎ ｗｅｌ ｔ ｑ ｉｋ ｄ ｎ ｍｉ ｅ ｐ ｎ ｅ ａｎ ｉｈ ａ ｃ ｒ ｃ ｆｓｅ ｄ —ｔｔ ｈ ｎ ｈ
CNG汽车加气站压缩机PLC控制系统概述
CNG汽车加气站压缩机PLC控制系统概述CNG（压缩天然气）汽车加气站压缩机PLC控制系统是一种通过PLC（可编程逻辑控制器）来控制加气站压缩机运行的技术。
本文将对CNG汽车加气站压缩机PLC控制系统进行详细的概述。
首先，我们需要了解CNG汽车和加气站的基本概念。
CNG汽车是一种使用压缩天然气作为燃料的汽车。
加气站是一个设备集群，用于为CNG汽车提供加气服务，其中的压缩机是加气站中最重要的设备之一。
压缩机负责将天然气从管道输送到汽车的储气罐中，使其增压到可使用的压力。
CNG汽车加气站压缩机PLC控制系统的设计目标是实现对压缩机运行的自动控制，包括启动、停止、加气压力控制等。
PLC是一种可编程的数字计算机，广泛应用于工业自动化控制系统中。
它具有高可靠性、灵活性和自动化控制功能。
PLC控制系统主要由硬件和软件组成。
硬件包括PLC主机、输入输出模块、压缩机传感器和执行器等。
软件包括PLC程序和人机界面（HMI）。
在CNG汽车加气站压缩机PLC控制系统中，PLC主机是一个重要的组件，它负责运行和控制PLC程序。
输入输出模块用于连接外部设备，如传感器和执行器。
压缩机传感器用于感知压缩机的运行状态，如压力、温度等。
执行器用于控制压缩机的启动和停止。
PLC程序是PLC控制系统的核心。
它是由一系列逻辑和指令组成的，用于控制压缩机的运行。
PLC程序可以通过PLC编程软件进行编写，然后通过编程软件上传到PLC主机中执行。
PLC程序可以实现各种功能，如压缩机启动、停止、压力控制、故障报警等。
人机界面（HMI）是用户与PLC控制系统进行交互的界面。
它通常由触摸屏显示器和操作按钮组成。
HMI可以显示压缩机运行状态、压力曲线、报警信息等。
操作者可以通过HMI界面进行参数设置、启动和停止压缩机、查看实时数据等操作。
CNG汽车加气站压缩机PLC控制系统的工作流程如下：1. 运行状态监测：通过压缩机传感器实时监测压缩机的运行状态，如压力、温度等。
天然气长输管线增压站压缩机扩容增输的控制解决方案
随着输 气 畦的增 加平 【 】 每 个增压站 机组 运行 的台数
对称 ，存运 行中即使每台机组的转速卡 ｝ １ Ｉ 一 】 ，ｉ ｌ ｆ ｉ 所对应的 流量也 不可能 相 同 ，在 自动控 制时 仍 会发 偏流的情 况。当负荷降低时 ，较低流量ｔ ＇ ￣ ； Ｊ ｆ Ｊ Ｌ 组会首先触发防喘振 控制响应 ，造成该机组进入到 流状态 ，降低增 站的 综 合效率。 （ ２ ）增 站 中的 机组型 吖 ㈦时 恨据每 台机 满负荷时占增 站总 负荷的比例 ，按照总的流量需求将 饥组的负荷按流 量比例进行加仪 汁饽后 ，按照卡 日 成的流
２ ｏ １ ８ ￣ 第１ 期
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石 油／ 化 Ｉ 通 用 机 械
有效 出站流量＝ Ｑ ＋ Ｑ ！ Ｑ 为Ｑ ～Ｑ． 的 实际流量 ；Ｑ ！ 为Ｑ ～Ｑ 的实ｌ 流量 。图中红线表示 缩机喘振 线，绿 色线表 示压缩机 防喘振控制线 。
生控 制器机柜 （ ＭＣ Ｐ ）。负荷分配生控制 器ＭＣ ｄ Ｕ ＣＰ 中的 负荷控 制器 （ Ｌ Ｃ）通过 ｆ ｌ ； ｛ 通信得到每 台机组 的 伉倚信号 和状态 ，经过计算后将缸台帆组的仉倚ｉ 殳 定 值
通过硬线 （ ４ ￣ ２ ０ ｍ Ａ）信号 发送 给运行 ｌ １ ｌ 的机组负荷挖 制器 （ Ｌ Ｃ ）作 为负荷控制设 定点 ，ｔ Ｉ ｔ Ｌ Ｃ 调格饥组的转
念是基于将 负荷均衡地分配到运行 １ １ 的机组 ，即债荷平 衡。简化的负荷平衡算法可以根 以 Ｉ ； Ｋｆ ｂ 力式进行近
负荷 分配的ｉ 周 整 ，缸台 ｝ 几自动按照压力设定 点调 整的 话，两台饥组将｝ ｝ ｛ 据官 阻力 自行抢 量 ，发生 偏流 ，产 生 不必要的 吲流和过载 。偏流可能造成官网阻力大 的饥 组防喘振控制 …路动作 ，而产生不必要的回流 ，降低增
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2008年 第4期管 道 技 术 与 设 备Pi peline Technique and Equi pment 2008 No 14 收稿日期:2007-11-26 收修改稿日期:2008-02-25天然气压缩机的控制设计刘 亮(中国石油集团工程设计有限责任公司北京分公司,北京 100085) 摘要:介绍了离心式压缩机的自控系统设计,及在自控设计中应注意的问题。
从离心机的负荷控制、入口压力控制、密封系统控制、润滑油系统控制、转子振动和轴位移控制、防喘振控制等方面入手,综合解决有关离心式压缩机的控制问题,从而满足现场实际情况的要求。
DCS 系统控制方案可以结合上述几个方面的因素制定,以实现整个装置的最优化配置。
关键词:离心式;压缩机;自控系统中图分类号:TP2 文献标识码:A 文章编号:1004-9614(2008)04-0023-02D esi gn of the Con trol of Na tura l Ga s Com pressorL I U L iang(Be iji n g Branch Co m pany,Ch i n a Petroleu m Eng i n eer i n g Co .,L td .,Be iji n g 100085,Ch i n a)Abstract:I ntr oduce the contr ol system,which design on the centrifugal comp ress or thr ough the p r oject experience .And s ome p r oble m s need t o be paid attenti on .Contr ol the centrifugal comp ress or according t o the l oading,inlet p ress,sealing syste m,lubri 2cati on system,and shaft vibrati on and offset t o meet the p ractical require ment on site .DCS system contr ol phil os ophy shall f oll ow above p rinci p le t o make guarantee that whole facilities are in good conditi on .Key words:centrifugal;comp ress or;contr ol syste m 1 项目简介阿尔及利亚的OC 2T OUT 油田项目共分为5个站。
位于整个油田中心的CPF (Central Pr ocess Facilities )站,将各井来油及天然气进行油、气、水分离,将分离出的天然气经过脱烃干燥处理后送到天然气发电机,用于发电,给整个装置供电。
天然气先输送到集气器V -001内,经过压缩机SK -001的一级压缩后,将天然气从常压升高到0125MPa,然后再通过二级压缩将压力进一步压缩到0155MPa,此时的天然气品质及压力都不能满足天然气发电机的要求,需将干燥后的天然气送到压缩机SK -002内,继续增压到0175MPa,增压后的天然气再通过外输分离器V -002内,进行进一步气水分离。
分离出来的水送到轻烃分离器V -003,干燥后的天然气送到天然气发电机。
其工艺流程图如图1所示。
图1中,LC 表示液位控制,SK 表示橇装设备,V 表示容器。
2 离心式压缩机的控制离心式压缩机的基本原理是利用高速旋转的叶轮使出口的气流达到很高流速,然后在扩压室内将高速气体的动能转化为压力能,从而使压缩机出口的气体达到较高压力。
常用的离心式压缩机的吸入流量在14～5660m 3/m in 的范围内[1]。
根据同一台压缩机中经历的压缩级数,离心式压缩机分为单级和多级。
为了提高压比,可以采用多级离心式压缩机。
一台多级离心式压缩机的压缩级数最多可以达到6～8级,每级压比在111～115之间。
211 离心式压缩机负荷控制图1 工艺流程图平稳的负荷控制能使离心式压缩机随工艺生产的变化不断改变其工作点(流量、压力),以适应工况的变化。
为实现该目标,首先要确定压缩机的特性以及与压缩机相连接的系统特性。
离心式压缩机是流量可变,而压比几乎恒定的机器。
而往复式压缩机是流量恒定,而压比可变的机器。
另外,按照离心式压缩机能否调速,可分为恒速和可以调速两类。
离心式压缩机负荷(流量)控制可以避免压缩机与工艺过程出现喘振和扰动,使系统运行稳定。
对于不能调速的离心式压缩机,一般采用出口节流法,改变出口阻力,使离心式压缩机的工作点移动,以适应工艺工况的变化;对于可以调速的离心式压缩机,由于其出口压力与转速的平方成正比,因此采用改变压缩机转速的调节方法,这是一种节能的调节方法。
212 离心式压缩机入口压力控制在离心式压缩机的工艺系统运行过程中,会出现压缩机前一段工序生产负荷突然降低,而造成压缩机入口压力下降。
如果不及时调节入口压力,而造成抽空,吸入空气,会引起压缩机系统的不稳定或发生喘振,对有些压缩气体还会引起爆炸。
在实际设计过程中,往往将离心式压缩机入口的控制和防喘振控制系统一起综合考虑。
213 离心式压缩机的密封系统控制离心压缩机可以采用密封油密封,也可以采用干气密封。
如果采用密封油密封,必须设置油箱液位、油冷却器后油温、油压等检测控制系统。
天然气压缩机采用自身压缩的气体进行密封,也称为干气密封。
对于干气密封,应具备一套氮封系统,为开车时和事故状态下提供密封气体。
其中的氮气压力与停机信号联锁,氮气压力低到一定值必须低压停机。
密封气的差压与停机信号和润滑油泵启动信号联锁。
干气密封系统首先要求装置能够连续稳定提供符合要求压力等级的氮气。
214 离心式压缩机转子振动和轴位移的检测对于高速运转的离心式压缩机,一旦转子振动或轴位移超量,必须立即停车,以保护压缩机的安全。
为此,对转子的振动量和轴位移的检测配有可靠的检测探头,同时设置一整套报警联锁系统。
[2]215 离心式压缩机润滑油的控制离心式压缩机的润滑油控制系统基本由制造商随设备成套提供。
216 离心式压缩机的报警及联锁系统控制离心式压缩机的报警及联锁系统(包括蒸汽透平)是非常重要的。
以天然气压缩机为例,将参与报警/联锁的参数列出:润滑油油槽油温低;压缩机密封干气差压低;润滑油泵出口压力低;润滑油总管压力低;润滑油备用泵出口压力高;主润滑油泵出口压力高;蒸汽透平轴温高;压缩机轴温高。
217 防喘振控制喘振和滞止是离心式压缩机的两种非正常工况,在压缩机运行过程中,应该设法避免这两种工况出现。
对于一台给定的压缩机,在转速一定的条件下,存在一个稳定工作范围,此范围可用压缩机入口状态下的体积流量下限Q m in 和上限Q max 来表示,其中Q m in 称为这台压缩机在给定转速下的喘振流量,而Q max 称为滞止流量。
离心式压缩机的稳定工作要求被压缩气体流量在规定的限定值内,小于离心式压缩机限定的最小流量,就会发生喘振。
此时压缩机叶轮进、出口处的气体流量和压力会出现大幅度脉动,并导致压缩机产生强烈的振动和噪音。
喘振对压缩机十分有害,对其密封、轴承、叶轮会造成较大的损害,在严重的情况下甚至会使整台压缩机及与之相联的设备和管道遭受破坏,从而造成严重的压气站事故。
[3]在设计速度下,它通常发生在小于设计入口流量的50%时。
以恒速下操作的离心式压缩机为例,它的出口通过一个流量调节阀来调节,使系统的阻力增加,也就增加了压缩机为克服此阻力而需要的压头。
随着流量减少,为保证系统稳定,该调节阀加大节流作用,就会减少流过压缩机的气量。
节流的最大限度是压缩机的最大压头点。
当流量小于喘振极限的流量时,导致压头减少。
此时系统的背压超过压缩机输出压力,造成瞬时倒流的状况。
然而此时背压就降低了,该压缩机又有了足够的能力重新输出比刚才开始喘振时更多的流量。
如果压缩机的出口阻力仍未改变(即出口流量调节阀开度未变),就又沿压头曲线返回小流量区操作,一直到再次达到输出压头的峰点。
这种反复循环作用,工业上称为“喘振”。
为防止出现喘振工况,必须设置防喘振控制系统。
离心式压缩机防喘振控制大致分为两大类:固定极限流量的防喘振控制系统;可变极限流量防喘振控制系统。
喘振是由于气体的可压缩性而造成的离心式压缩机的固有特性。
每台离心压缩机有它一定的喘振区域。
只有采用相应的防喘振控制方案才能防止发生喘振。
图2是离心式压缩机的有效工作范围曲线。
图2中,Q 为通过压缩机的体积流量,H 为压缩机的输出压头,M ini 表示最小值,Maxi 表示最大值。
图2 压缩机有效工作范围曲线3 防喘振控制系统应用实例天然气压缩机是蒸汽透平带动的可变速压缩机,它由高压缸和低压缸构成。
两缸分别设置各自的防喘振调节系统。
在设计防喘振调节系统时,应分别考虑各自不同的操作特点。
311 低压缸的可变极限流量防喘振控制系统低压缸以流量及转速为自变量,以压缩比p 2/p 1为纵坐标绘制。
p 1为压缩机的吸入压力,p 2为压缩机的排出压力。
它的防喘振线的数学表达式可以用下式表示:h 2≥βp 1式中:h 2为压缩机出口管线流量计测得的差压值;β为可调系数,用于喘振控制线的移动(喘振控制线位置的确定)。
根据上式,可以用压缩机流量作测量值,入口压力变送器输出信号乘以比值器PY 的可调系数作给定值,构成压力-流量防喘振控制系统。
312 高压缸的固定极限流量防喘振控制系统在高压缸的喘振线上,压缩比大于115的线段近似为一条垂直线。
因而作为喘振控制线的流量参数可取一固定参数,则可满足防喘振要求。
313 DCS 控制方案通常情况下,P LC 控制器的防喘振控制比较好,只是面对突然的变化有些不及时。
可以将DCS 检测系统改进为第2套控制系统,完成特殊情况下的防喘振任务。
(下转第26页)个、分时地传送给单片机并记录管壁形变情况。
将从数控模拟开关输出的位移标准信号分别通过单片机RA1、RA2、RA3、RA5引脚传送。
压力标准信号输出引脚Y L1、Y L2与单片机引脚RE0、RE1相连,倾角传感器SC A60C 的模拟电压输出引脚接到P I C16F877A 单片机引脚RA0,分别实现芯片与单片机之间的连接。
计程轮的行程信号数据采集原理如图3所示。
计程轮干簧管分别与JC1、JC2相连,计程轮每转动半周,干簧管就使单片机发生一次外部中断,使计数器加1,由此单片机可以得到计程轮转动的圈数,由于计程轮的半径已知,就可以得到检测仪的行程。
图3 行程数据采集原理图3 检测仪的上位机软件设计采用Del phi 软件[4]对海底管道内变形检测仪的上位机进行软件设计,将检测仪采集存储的数据通过串口读取,利用上位机软件对读取的数据进行管理,以曲线的形式显示,可以在上位机上了解到管道的具体情况。