往復式天然氣壓縮機橇系列標準化研究

黃志超 王長軍

中海油能源發展裝備技術有限公司工程設計研發中心，中國·天津 300452

1 引言

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

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

結合近年來積累的天然氣壓縮機的歷史數據，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鍵參數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，結合主要技術指標進行分析，明確其標準系列化主要內容[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、聯軸器、主電機、管殼式換熱器、控制盤技術指標

系列一關鍵部件主要技術參數如表3所示。

表3 關鍵部件主要技術參數表

4.1.2 系列一工藝氣系統技術指標

系列一工藝氣系統技術指標如表4和表5所示。

表4 洗滌罐技術參數表

表5 脈動緩沖瓶技術參數表

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、聯軸器、主電機、管殼式換熱器、控制盤技術指標

系列二關鍵部件主要技術參數如表6所示。

表6 關鍵部件主要技術參數表

4.2.2 系列二工藝氣系統技術指標

系列二工藝氣系統技術指標如表7和表8所示。

表7 洗滌罐技術參數表

表8 緩沖瓶技術參數表

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。

工藝管線材質為碳鋼，滑油/儀表氣管線材質為不銹鋼，海水系統管線材質為雙相不銹鋼，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 結語

天然氣壓縮機組是油（氣）田生產過程中關鍵設備之一，對于回收油田伴生氣，天然氣集輸，燃氣透平發電機組燃料氣增壓等作業中應用廣泛。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議招標采購，經過系統性的研究形成標準系列化產品，有利于供需雙方形成戰略合作關系。