油气处理站场压缩空气站设计

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1、26石油工程建设2011年2月★★；》★'(★★孙海，蒋大风2(1．中国石油工程建设公司设计技术部，北京100011；2．中国石油集团工程设计有限责任公司，北京100011)摘要：国内目前虽然有压缩空气系统设计方面的标准和规定，但总的来说其内容稍显笼统和宽泛，对压缩空气系统设计上的某些细节阐述不够详细(如压缩空气耗量：压缩空气质量要求等)，而这些细节往往会影响压缩空气系统设计的合理与否，因此作者结合自身工作实际经验，详细地阐述油气处理站场中压缩空气站设计需要考虑的各种因素。如压缩空气的性质、压缩空气站流程以及压缩空气系

2、统内主要设备的选型、控制原理以及计算，对压缩空气站的设计具有一定的指导意义。关键词：仪表风；工厂风；空气压缩机；Lead—Lag控制；空气缓冲罐；吸附式干燥中图分类号：TE86文献标识码：A文章编号：1001—2206(2011)01—0026—050引言证生产出合格的仪表风气和工厂风气，以满足压缩随着自动化控制技术在油气行业的普及和应空气系统下游各类气动控制阀和各类气动设备的驱用，油气处理站场的自动化程度也越来越高。自动要求。动化控制技术的实现是通过各类控制仪表来完成(1)仪表风气：主要是为各类控制阀、紧急关的，而这

3、些控制仪表的动力源主要有电力驱动、断阀和紧急泄放阀提供驱动力。仪表风气气源质量液压驱动和气压驱动，电力驱动和液压驱动往往要求很高，这主要是为了防止压缩空气析出凝液和价格高昂、结构复杂且不易防爆，而采用气压驱杂质堵塞气动阀门驱动装置。动技术，价格低廉、结构简单且易防爆，因此目(2)工厂风气：主要是为气压提升机、气动扳前油气处理站场上自动化仪表控制动力源大多采手、喷砂除锈机、油漆喷涂机等气动设备提供动用气动控制。自动化仪表气动控制采用的能源是力，同时还要用工厂风气吹扫待维修的油气处理设压缩空气，压缩空气是经过一定处理工艺处

4、理后备，只有在待维修设备吹扫完毕后维修人员方可入￥￥￥)卜￥牛满足一定压力、温度和露点等特殊要求的空气，内进行焊接、切割等动火操作，这是因为如果烃类油气处理站场压缩空气系统的设计就是要选择合蒸气吹扫不干净就进行动火操作可能会引起爆炸，理的处理工艺，将普通的空气转化为合格的压缩危及人身安全。工厂风气源质量要求不高。空气。1．1压缩空气的质量要求目前国内虽然有压缩空气系统设计方面的标1．1．1仪表风气的质量要求准和规定(如GB50029—2003《压缩空气站设计规按照IEC654—2—1995《工业过程测量和控制设范》)，

5、但总的来说其内容稍显笼统和宽泛，对压备的工作条件第二部分：动力》、IEC60654～2—缩空气系统设计上的某些细节阐述不够详细(如1979《工业过程测量和控制设备的运行条件第二压缩空气耗量、压缩空气质量要求等)，而这些细部分：动力》和ISO8573—1—2001《一般用压缩空节往往会影响压缩空气系统设计的合理与否，因气质量等级》的规定，合格的仪表风气应该不含油此作者结合自身工作实际经验，详细阐述了油气滴和其他液滴，不含有毒的、有腐蚀性的和易燃易处理站场压缩空气系统的设计。爆的气体，固体颗粒含量少于0．1g／m。，且最大

6、固体1压缩空气的质量和耗量要求颗粒直径不大于3Ixrn油气站场压缩空气系统的设计主要目的是保对于仪表风的气源压力规定，IEC60654—2和第37卷第1期孙海等：油气处理站场压缩空气站设计27GB／T17214—2005《工业过程测量和控制装置的工1．1．2工厂风气耗的质量要求作条件》以及GB／T4830—1984《工业自动化仪表对工厂风气质量没有特殊的要求，压缩机压气源压力范围和质量》规定的气源压力范围为：缩后的空气经后冷器和气一水分离器脱除凝液后130～150kPa、130—210kPa和420～700kPa，且即

7、可作为工厂风气使用，此时工厂风气相对湿度仪表输入端的气源公称压力值为140、260、350、达100％，但要求工厂风气的压力要维持在600～550和700kPa。在设计时，为确保站场仪表风压700kPa。力足够，往往都是取最大气源压力，即仪表风气设1．2压缩空气耗量计算计压力取700kPa。某些气动仪表可能不需要这么1．2．1仪表风气耗量的计算大的气源压力，此时往往需要在气动仪表入EI安装一般情况下，油气处理站场内消耗仪表风气的一个减压阀，从而将气源压力调节至仪表所需的工主要设备有：各类控制阀的执行器、紧急关断阀、作压

8、力。除了满足仪表风气设计压力700kPa的要紧急泄放阀、顺序阀、在线分析仪(如气相色谱仪)求外，还要求保证将仪表风输送至最远用户处的剩等。仪表风气量在正常工况下(101．325kPa，0oC)余压力不低于550kPa，且仪表风供气系统任何一耗量的计算可依照如下规定进行估算：点处的压力不允许低于420kPa。(1)控制阀门每个控制回