1 母站压缩机技术方案Word文件下载.docx
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GB、GBJ
中国国家标准
APISpec11P油气生产配套用往复式压缩机组
APIstd618应用于石油、化工和天然气工业的往复式压缩机
API526带法兰的钢安全阀
API613炼油厂用专门用途的齿轮装置
API614特殊用途的润滑、轴封及控制油系统
API661空冷式换热器
API670机器保护系统
API671炼油厂用专门用途的联轴器
API677炼油厂用通用传动装置
ASMEⅡ锅炉、压力容器材料
ASMEⅧ压力容器建造规范
ASMEⅨ焊接及钎焊评定标准
ASMEB1.20.1一般管螺纹
ASMEB16.5管法兰和带法兰的管件
ASMEB31.3工艺管线
NEMAMG1电机和发电机
NFPA70美国国家电气规范
OSHA美国安全部职业安全和卫生标准
TEMA管式换热器制造标准协会
IEC79用于爆炸性气体环境的电气设备
IEC529外壳防护等级
压缩机采用APISpec11P（1989年版）或API618（1995年第4版）标准；
电动机采用ISO或IEC标准；
辅助系统配套采用APISpec11P标准。
压缩机撬内的压力容器符合国内《压力容器安全技术监察规程》（质技监局锅发[1999]154号）和《钢制压力容器GB150－1998》
3．橇装压缩机组技术说明
3.1概述
该橇装压缩机组是专为天然气设计和生产的完全水平对称型往复式压缩机，呈4M型4列布置，振动小，气缸采用少油润滑；
曲轴、连杆、十字头等传动机构为强制润滑，安装在不带压曲轴箱内，压缩机在开机时有预润滑功能；
主机设计符合美国API618标准。
本项目压缩机组采用单撬单机结构，压缩机组原装进口，采用世界著名的压缩机厂商Cooper公司生产的DA300型压缩机，带有独立的PLC控制系统。
压缩机进气压力为0.8Mpa时，单台排气量为2546Nm3/h，排气压力25MPa，电机功率370kW。
该压缩机组采用独立的减震撬装结构，方便安装和调试，撬体上主要包括压缩机、防爆电机、润滑系统、冷却系统、过滤分离系统、回收系统、现场仪表和控制系统（控制柜安装在安全区域）等设备，压缩机带有保温、降噪、防风雨外壳。
天然气通过橇装压缩机入口管线上的手动阀及由电磁阀控制的气动球阀进入压缩机，电磁阀与压缩机的电器开关连锁。
压缩机采用4级压缩,将天然气压缩到25MPa。
压缩机入口设置手动阀和电磁阀控制的气动球阀，与电控系统连锁。
压缩机的出口管道设置手动阀门、安全阀和高压气动球阀。
压缩机进、出口有过滤器。
进口过滤器精度为3微米,出口过滤器精度为3微米。
另外，各级压力表带缓冲阻尼器和针阀控制,压力表精度不低于1.5级.
压缩机各级还安装有压力、温度等检测保护仪表和安全阀，作为压缩机组的自动和机械保护。
压缩机出口,天然气回收装置及各级冷却器设有安全阀,分离器,集液容器,压力表和温度指示器。
压缩后的天然气通过冷却器的冷却，天然气温度不超过环境温度15℃。
压缩机装有油分离器，保证压缩机出口处气体含油量低于10ppm。
压缩机组所有参数的检测和控制均由安装在控制室的PLC控制盘，由PLC对机组进行监控；
并有ESD紧急关断功能。
橇装式天然气压缩机设备应适合室外露天安装。
压缩机组各主要仪表和控制系统，通过适当的技术有效地进行集成，实现电器连锁、安全报警、紧急切断，确保加气站的安全防爆、计量准确和管理先进。
压缩机组噪音1米外低于80分贝。
3.2橇装压缩机组设计参数
单台压缩机参数
设计参数
1
入口压力
0.8
MPa
入口温度
-20～+50
°
C
出口压力
25
MPa
排量
2546
Nm3/h
5
主电机
370
kW
6
电源
三相
6.1
-电压
380
V-AC
6.2
-频率
50
Hz
7
环境温度
-20°
/+50°
3.3压缩机组技术描述
1）压缩机组
Cooper的DA300型压缩机是专为CNG加气站设计的专用设备，该型压缩机具有以下优点：
a）按API11P标准设计制造,重载、变工况。
b）曲轴箱、中体为合金铸铁，对称平衡，曲轴箱带加强筋，顶部可拆卸横拉杆结构
c）中体装耐摩擦高速刮油盘根，防止油气串通。
d）曲轴为优质合金钢整体无飞边闭合模锻造，经热处理提高综合机械性能，增强抗交变应力能力，轴颈经表面硬化处理，整体平衡块，动平衡试验
e）优质合金锻钢连杆
f）主轴瓦和连杆瓦为精密型可互换三层金属结构，并按高转速轴承设计，耐磨寿命长；
g）压缩机呈4列4级水平对称分布，动力平衡性好，振动小，运转平稳，寿命长，噪音低。
h）缸体为风冷型压缩缸，高强度合金铸铁整体浇铸或锻钢件（高压级）。
i）活塞为整体铸造铝合金活塞或钢活塞（高压级）。
j）优质合金钢活塞杆，表面硬化处理，耐磨、刚性好。
k）不锈钢网状自动气阀。
l）十字头为高强度合金铸铁整体浇铸，表面喷丸处理，接触运动面敷巴氏合金，十字头与滑道的间隙可调。
m）压缩机气缸润滑方式采用世界较为流行的无油结构、少油润滑设计，活塞环、填料及气缸均具有较长的使用寿命。
n）主机轴承采用高可靠性的瑞典SKF轴承。
o）气缸组件采用了大容积流通气道，气流脉动小、阻力损失小、功耗低，有利于提高气阀使用寿命。
p）所有气阀均为国际著名品牌奥地利HOERBIGGER产品，并采用防积碳处理，提高使用寿命。
q）完全的机组撬装设计，安装方便快捷，安装工作量小。
r）高性能PLC控制系统、自动保护功能齐全，设有超温、超压、油压低、自动排污等功能，实现对运行状态的自动监测和控制。
主要配置参数：
●压缩机型号：
DA300
●数量：
2台
●进气压力范围：
0.8Mpa
●最大输出压力:
25Mpa
●压缩机总排量：
5000Nm3/h（二台）
●主电机功率：
370KWX3
●电机电源为：
380V、50HZ，交流3相
●转速:
1500rpm
●压缩级数:
●缸数:
●主要部件材质:
气缸:
合金钢
曲轴:
活塞:
碳钢
活塞环:
聚四氟加碳纤维
●主要部件保证无故障运行时间
填料密封:
大于8000小时
进出口气阀:
压缩机寿命:
不低于25年
压缩机入口包括如下部分:
球阀
•
入口压力传感器（与压缩机连锁）
入口压力表
过滤器
过滤器排污阀门
压缩机入口采用法兰连接，法兰标准为ANSIB16.5，压力等级为class300，法兰密封面形式为突面（RF）。
诺威尔公司提供与设备一致的配对法兰一套。
压缩机出口包括如下部分：
温度传感器
压力表
出口压力传感器
电磁阀门（与压缩机电气开关连锁）
手动球阀
安全阀
止回阀
8
过滤分离器
9
排污阀门
撬体尺寸为7200mmX2580mmX2800mm（长X宽X高）
2）防爆电机
压缩机由异步笼式防爆电机驱动，电机的供应商为国际知名品牌电机。
电机功率：
370KW防爆等级：
EexdIIBt3
电源：
380VAC电源、50Hz频率
形式：
异步笼式防爆电机，B3-DIN标准制造、4级
启动方式：
软启动
电动机直联驱动压缩机，联轴节作扭矩匹配测试，配备无火花防护罩。
电机功率表（每台压缩机）
项目
防爆等级
功率（KW）
压缩机主电机
EEXdIIBT4
油泵电机
2.2
水泵电机
5.5
排风扇
1.5
冷却风扇
2.2X8
总功率
396.8
3）润滑系统
压缩机的润滑系统，由传动机构润滑和气缸填料润滑两部分构成。
传动机构润滑由储油箱、粗过滤器、齿轮油泵、预润滑油泵、油冷却器、精过滤器、配油盒、油压显示及保护装置组成，润滑油经粗过滤器由齿轮油泵增压后输入到油冷却器冷却后通过精过滤器由配油盒输送到连杆大、小头瓦，十字头滑道进行润滑，以保证传动机构运行的需要，润滑后的油液回流到机身油池内。
气缸、填料润滑的润滑油液由传动机构润滑中的配油盒引出，经专用柱塞泵加压后输送到气缸、填料部位进行润滑，以保证活塞与气缸运动和密封的需要，润滑后的油液经中体回油孔回到机身油池内。
压缩机启动前由预润滑油泵对压缩机的各润滑点进行预润滑。
为避免误操作，对润滑油的压力和温度均设置了自动保护。
-温度计
-压力传感器
-温度变送器
-液位开关
-油差压开关
-润滑油油箱
-预装的油管线及阀门
润滑系统由以下部分构成：
-轴头油泵
-带铝合金翘油热交换器
-泄压阀
-筒式过滤器
-油位视窗
-压力表
润滑油由一个主油泵驱动吸入,然后送入润滑回路.
该回路装有泄压阀,用来维持润滑油压力处于一定的操作压力值.
通过油标,可以观察到油箱中油位的减少情况
该回路配有一个筒式过滤器,安装在油泵的下游,配有可更换金属滤芯，过滤精度为25微米.
通过压力,差压,温度,液位仪表和PLC系统对润滑油的压力,温度,液位等参数进行监控.
建议采用的润滑油,寒冷天气用ISOVG68润滑油,炎热天气用ISOVG100润滑油.
润滑油特性如下:
润滑油
寒冷天气的粘度级别
ISOVG68
炎热天气的粘度级别
ISOVG100
闪点
>
230℃
橇装压缩机组润滑油消耗量：
每运行100小时消耗10升（每台机组）
4）冷却系统
压缩气体冷却系统采用水冷却方式，气体经压缩后，其温度必然升高。
为了改善后一级压缩机工作条件，气体必须经冷却器冷却，达到降低入口气体温度。
压缩天然气均采用水冷却，使压缩过程中产生的热量部分被冷却水带走，以降低每一级天然气温度进入下一级压缩。
本机的级间冷却器系统，即一级、二级冷却器，安装在橇架上。
其节构紧凑，安装及布管方便。
机组冷却器为管壳式，热量通过管壁传递。
管子固定在管板上，固定方式为胀焊结构。
材料为碳钢。
冷却面积按最大工况130%设计，以保证在最大热负荷的条件下将气冷却到额定的温度。
冷却水由供水总管引进，经各支管进入压缩机各级气缸水夹套、各级冷却器及油冷却器。
冷却水在各设备中完成了冷却使命后，无压损返回。
空冷器安装在撬顶。
保证压缩机可以在复杂的气候条件下有效地工作。
以确保冷却后排出气体的温度仅仅比环境温度高15℃。
5）过滤分离系统
a.入口过滤器
压缩机入口处安装一个过滤器，过滤精度为3微米。
此过滤器过滤气体中的固体杂质。
该过滤器设手动排污。
过滤器为筒式,滤芯可更换。
b.级间分离器
为得到洁净的天然气，同时也为了压缩机工作条件的改善，工艺气管线每一级都设置了分离器。
工艺气每一级的排气压力或排气温度都设置了保护，有效保证压缩机的安全运转。
c.出口过滤分离器
出口配有出口过滤分离器，过滤精度为3微米。
滤芯可更换。
过滤分离器后的集液容器上设手动排污。
此过滤分离器过滤气体中的油雾。
分离后的天然气中油含量不超过10ppm。
6）回收系统
压缩机配有回收缓冲罐，安置于压缩机橇内，压缩机停机时，系统回收天然气，并在压缩机重新启动时将调压后的气体送到入口管线中，从而达到回收和使压缩机无负载启动的目的.
缓冲罐底装有排污阀,罐顶设有安全阀，冷凝液管路上设有压力平衡阀和止回阀。
缓冲罐压力容器具有中华人民共和国国家质量技术监督局锅炉压力容器安全质量许可证书。
7）压缩机组防护罩及气体检测、连锁报警系统
橇体防护罩主要是用来克服不良的天气和避免使机器免受外界恶劣环境的侵蚀,同时,具有降噪的作用。
单机单撬。
防护罩的吸音层使距离1米时噪音降至80分贝以下（关闭机罩的情况下）。
防护罩同时设置有良好的强制通风系统。
同时防护罩装有吸音板以降低噪音。
防护罩设置有防爆灯、防爆防雨排风扇和可燃气体检测器，当可燃气体含量达到20%LEL时，强制通风系统启动，可燃气体检测器发出报警信号，当可燃气体含量达到30%LEL时，可燃气体检测器同时发出停机信号，压缩机执行停机。
检漏报警装置的安装和使用符合现行国家标准《爆炸性环境用电气设备》（GB3836）的有关规定。
报警装置集中布置，且与加气站供电系统连锁，并配有不间断电源。
防护罩设有便于检修维护的通道和门，橇内有照明，橇顶设置起重导轨（按最大负荷计算）以便检修。
防护罩尺寸为7200mmX2580mmX2800mm（长X宽X高），
8）控制系统
系统控制及安全仪表
a）天然气系统的控制仪表：
由电磁阀控制的入口气动球阀、入口压力变送器、入口压力表、入口温度变送器；
级间压力变送器,级间温度变送器、级间安全阀和压力表；
压缩机出口天然气压力传感器，温度控制开关、出口电磁阀控制的气动阀、出口安全阀和压力表，单向阀。
b）缸体水冷却系统控制仪表：
压缩机冷却水进、出口安装有温度计、温度检测器、压力变送器。
c）空冷系统仪表：
空冷电机过载保护和故障报警连锁系统。
d）压缩机润滑油系统仪表：
油液位视窗、低液位报警开关、油温度检测器、润滑油压力变送器、润滑油回路压力表、润滑油调压阀。
e）压缩机的仪表风系统仪表：
压力传感器，安全阀，天然气回路上的压力低报警开关
所有压力仪表配有缓冲及针阀控制。
压力表精度不低于1.5级。
电控盘
压缩机控制系统可分为：
仪表盘和电气配电盘
a仪表盘
压缩机控制系统由安装在仪表控制盘的PLC及辅助仪表单元实现。
自动控制模块部分包括所选用的施耐德品牌的PLC,本质安全栅等所有器件，用于对压缩机运行的参数如：
压力，温度，液位、振动等信号进行采集、处理、输出等实行全过程监控，保证机组的无负荷启、停等控制功能。
同时在PLC系统中配置有标准工业通讯协议的接口，能与用户的上位机进行通讯，并能保证上位控制系统对机组PLC有ESD停机命令控制。
PLC具有控制灵活，自动化成度高，性能可靠，并有故障自诊断、显示功能，在对压缩机进行实时监控的同时，也能记录压缩机的运行时间。
PLC控制功能包括：
•内容
自动控制
排气压力达到最低时自动开机
排气压力达到最高时自动停机
自动停机
各级气体入口压力低
各级气体入口压力高
各级出口压力高
油位低
油压低
油温高
级间气体温度高
10
出口气体温度高
11
电机过载/启动失效
12
振动超标
回收罐压力高
水温高
水压低
显示和蜂鸣
开机等待
入口压力高/低
17
各级进气压力高
18
各级进气压力低
19
级间/排气温度高
20
电机启动失败
21
ESD紧急停车按钮按下
22
电压高/低
23
各级排气压力高
24
电机过载
紧急停车开关
26
运行时间计数*
•（只显示）
检查参数
27
紧急停机后重新启动
28
报警记忆及报警参数
29
报警编号
按钮
30
紧急停车
31
重新启动
*记录时间循环周期≥9999小时
电气控制面板上有一个液晶显示窗口，可以显示或查询设置值、故障报警及运行状态。
另外，通过给PLC控制器输入数字和模拟信号并编程，还可以显示设备的运行状态。
b.电气配电盘
电气配电盘具有以下功能：
压缩机的电气设备部件电源供应/辅助设备的电气保护/安装在压缩机边供压缩机的“启－停”按钮。
紧急停车及保护系统
压缩机配有紧急停车及保护系统。
在仪表控制盘上安装有紧急停车按钮、同时，在压缩机组撬体上有紧急停车按钮，可以在现场有紧急情况时在外部接点、用户可以依据需要在加气区或适合增加手动紧停开关的地方增设紧停开关。
在紧急情况下（例如漏气，出现安全隐患），或电源被切断或ESD按钮被按下，气动球阀旋转到关闭位置，切断气瓶组的气体。
此外，所有到压缩机、控制面板和售气机的电源将被切断，显示报警信号。
在天然气的各级进出管回路上设有安全阀，对设备可以进行机械保护。
在压缩机边安装有供压缩机“启－停”的按钮。
压缩机可以自动切断保护或人工紧急手动安全停机:
Ø
压缩机天然气吸入压力过低／过高报警停机
压缩机每级输出压力过高报警停机
压缩机每级输出温度过高报警停机
润滑油液位低报警停机
润滑压力低报警停机
机油温度高报警停机
电机过载报警停机
水温高报警停机
水压低报警停机
天然气仪表风压力低报警停机
排风系统故障报警停机
天然气检测器检测到天然气在爆炸限值时停机。
压缩机振动超过限定值
远传监控系统
PLC通讯控制器留有与上位机进行数据传输的标准工业通讯接口，如：
RS-485，所有设备的状态信号能上传至中控中心。
该监控软件可以实现如下监控、显示功能：
压缩机天然气吸入压力过低／过高报警
压缩机每级输出压力过高报警
压缩机每级输出温度过高报警
最低油液位低报警
润滑压力低报警
机油温度高报警
电机过载报警
水温高报警
水压低报警
天然气仪表风压力低报警
排风系统故障报警
天然气检测器检测到天然气在爆炸限值时，停机。
压缩机工紧急手动安全停机
9）仪表风系统
所有气动阀门由压缩空气驱动，仪表风系统由以下部分构成：
部件组成
安装在撬内的空气压缩机
压力传感器
防爆电磁阀组
10）优先顺序控制盘
优先顺序控制盘由优先控制系统及顺序控制系统。
优先顺序控制盘按三台压缩机配置。
优先控制系统：
压缩机出口天然气按优先供应拖车加气柱，再供应高压瓶组顺序供应拖车加气柱和站用贮气瓶组。
顺序控制系统：
站用贮气瓶组至拖车的控制，先从贮气瓶组取气，当拖车压力与贮气瓶组压力较接近且不保证充装速度时再切换到压缩机供拖车。
4.试验和检验
压缩机组完全按照API标准的规定，对压缩机系统进行压力试验、气密性试验，并提供试验报告。
压缩机组在出厂前进行性能调试，并提供出厂调试报告，包括压力、流量、温度、连锁动作等相关内容，这些文件都附在设备装运的最终的技术文件中。
5．技术文件
5.1合同签订后提供的技术文件
压缩机天然气流程图DA300-GXT-00
压缩机润滑油流程图DA300-OXT-00
压缩机缸套冷却水流程图DA300-WXT-00
压缩机橇装结构尺寸图DA300-00
压缩机橇装基础图DA300-FDT-00
压缩机性能曲线
设备说明书
设备流程图
设备外形图
设备基础图
设备接口形式、标准及尺寸
电气接线图
有关试验方法的技术文件
5．2随机装运的最终文件
5.2.1设备操作使用说明书、维护保养说明技术文件及技术图纸
a.操作使用说明书
∙整套设备各部件组成简图；
∙设备的工作原理；
∙设备的安装、调试方法；
∙设备运行期间的检查方法和程序；
∙设备操作的方法、程序和安全操作的注意事项；
∙电气、仪表线路图和电缆连接图；
∙试验操作的方法和程序；
∙故障的原因及排除方法；
b.维护保养说明技术文件
∙设备维护保养的方法及维护周期；
∙设备拆卸、重装、校正及更换部件的程序；
∙设备维护保养应用的专用工具说明；
∙设备备品备件清单；
∙设备使用的润滑剂和密封脂说明；
c.技术图纸
∙设备外形及结构总图、工作原理图、零件和材料清单；
5.2.2合格证书和检验报告
5.2.3装箱单
∙设备清单；
∙附件及专用工具清单；
∙润滑剂及密封脂清单；
∙随材料装运的最终技术文件清单。
6．铭牌
每台成品设备均附有一个铭牌，铭牌
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