浅议小型集气站仪表风气源改进.docx

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1、浅议小型集气站仪表风气源改进　　针对目前靖边气田集气站仪表风气源单一、漏点多、耗气量大,使用的氮气瓶更换频繁,存在气源中断,影响站内截断阀安全使用等情况,提出了新的仪表风气源供气方式,以经济、简单的设计思路,彻底解决了小型集气站的仪表风气源问题。1、现状及问题　　截至目前，靖边气田已在多座集气站的进站区、外输区安装了紧急气动截断阀，其仪表风气源都为充装高压氮气的氮气瓶。集气站紧急气动截断阀的仪表风在运行过程中暴露出活接头、丝扣、截断阀本体、电磁阀及减压阀密封圈部件受环境温度变化频繁漏气等问题，氮气

2、瓶的频繁更换增加了气田生产维护成本和员工的工作量，如不及时更换，生产过程中就会存在一定的安全隐患。2、不同仪表风供气源的比较　　靖边气田集气站仪表风气源为0.6～0.8MPa的氮气，只要满足站内的仪表风气源压力，就可作为供气源。因此，使用氮气瓶、微型空气压缩机或集气站内天然气3种气源均可。2.1、氮气瓶气源　　(1)氮气源供气工艺流程。氮气瓶作为站内仪表风气源(即动力气源)，其瓶组高压氮气经供气总管减压阀降压至0.6MPa，降压后的氮气经管线连接到进站区和外输区紧急气动截断阀。氮气源供气流程见图1

3、。图1氮气源供气工艺流程示意图　　(2)氮气瓶作为仪表风气源的缺点。根据紧急气动截断阀的工作原理可知，只有开启和关闭时消耗氮气，运行过程不消耗氮气。现场试验发现，紧急气动截断系统出现泄漏点，暴露出活接头、丝扣、截断阀本体、电磁阀及减压阀密封圈部件受环境温度变化频繁漏气等问题。集气站紧急气动截断阀氮气消耗过快，平均1瓶氮气可使用10～15天，少数集气站1瓶氮气可使用2～3个月，约有8个集气站1瓶氮气只能使用3～5天。氮气瓶的频繁更换，增加了截断阀自动/手动转换次数，造成截断阀故障增多、使用寿命下降，

4、进而增加了紧急气动截断阀的运行及维护成本。　　(3)解决措施。第一，仪表风管线与截断阀、电磁阀及氮气源接口尽量减少活接，使用生料带密封缠绕，对查明泄漏点及时整改。对肥皂泡查不出的漏点，使用其他验漏方法，如在仪表风气源中加入加臭剂或色素等示踪剂查找露点。第二，对因工作环境温度而使电磁阀、减压阀密封圈等部件塑性变形损坏，对紧急气动截断阀电磁阀、减压阀密封圈部件进行重新选型。2.2、微型空气压缩机气源　　(1)微型空气压缩机的选型。目前，市场上的微型空气压缩机主要有往复式、螺杆式和离心式3种机型。往复式

5、压缩机在国内微型机中技术较为成熟，费用较低，每座集气站配有外电和燃料发电机，故推荐选用电驱往复式空气压缩机。　　经调研，适合本站的微型空气压缩机根据排气量分3类机型：排气量.1m3/min;排气量.2m3/min;排气量.3m3/min。　　(2)供气工艺流程及技术要求。空气经过滤器进入空气压缩机，压缩后的空气经过冷干机后进入过滤器过滤，过滤后的空气进入空气储蓄罐储集，并进入站内仪表风总管。　　微型空气压缩机供气原理与氮气瓶供气原理类似，压缩后的空气替代氮气作为供气源向紧急气动截断阀供

6、气;不同之处为当空气储气罐气量达到某一设定压力时，微型空气压缩机自动开启并向储气罐充气，达到某一设定压力后，微型空气压缩机自动关闭。微型空气压缩机供气系统中加入了冷干机、过滤器和减压阀，其作用是冷凝、干燥压缩后的空气，进一步过滤、调节压缩后空气压力。　　(3)空气压缩机理论开启频率计算。已知集气站站内紧急气动截断阀的理论耗气速度为1.5L/s，即每分钟消耗氮气90L，结合微型空气压缩机的相关性能参数，选择排气量为0.1m3/min的微型空气压缩机即可满足截断阀的气量需求。　　结合目前靖边气田集气站

7、紧急气动截断阀氮气瓶使用周期，可得出微型空气压缩机理论开启频率公式　　式中　　F为微型空气压缩机理论开启频率(h/次);　　Q1为微型空气压缩机储气罐压力下降到0.6MPa时的消耗气量(L);　　Q2为氮气瓶压力由12.5MPa下降到0.6MPa时的消耗气量(L);　　N为氮气瓶使用周期(d)。　　按1瓶氮气最少使用周期为15d计，且微型空气压缩机储气罐容积至少65L，排气压力为1.5MPa时，微型空气压缩机的理论开启频率计算结果如下　　即微型空气压缩机至少每隔44.6h开启1次。　　(4)空气压

8、缩机组的优点。第一，相比氮气瓶供气方式，微型空气压缩机供气方式的优点是压缩空气成本低廉，压缩的空气是取之不尽的，可以持续不间断地向紧急气动截断阀供气，减少了工作量，提高了工作效率，解决了站内仪表风漏气而引起的运行成本增加的问题。第二，空气压缩机理论开启频率低，避免频繁启动，降低了动设备的故障率，保证了集气站内仪表风系统运行的稳定。2.3、集气站内自用气气源　　(1)站内天然气作为仪表风气源工艺流程。利用集气站内外输天然气作为仪表风气源，将外输区自用气管线增加调压器，适合仪表风压力的