国家标准GB/T 25359-2010《石油及天然气工业用集成撬装往复压缩机》解读

宋云，林琳

（沈阳鼓风机集团股份有限公司，辽宁沈阳110869）

国家标准GB/T 25359-2010《石油及天然气工业用集成撬装往复压缩机》解读

宋云，林琳

（沈阳鼓风机集团股份有限公司，辽宁沈阳110869）

国家标准GB/T 25359-2010《石油及天然气工业用集成撬装往复压缩机》，已于2010年11月10日由国家质检总局和国家标准委联合批准发布，于2011年3月1日起实施。本文介绍了《石油及天然气工业用集成撬装往复压缩机》国家标准的性质、制定依据、制定原则、适用范围、附加说明、主要内容及其与GB/T 20322-2006《石油及天然气工业用往复压缩机》的区别和应用。

国家标准；集成撬装；压缩机

1　引言

集成撬装往复压缩机是指包括压缩机、动力传动装置、驱动机、控制系统和管路系统等在内的全部装置集成在一个整体的撬装上，其特点是外形尺寸紧凑、整体性好、安装方便。因此，受到石油及天然气等工业流程用户的欢迎，越来越多的用户优先选择集成撬装压缩机。国家标准GB/T 25359-2010《石油及天然气工业用集成撬装往复压缩机》规定了石油及天然气工业用压缩烃类化合物的集成撬装、气缸有油润滑、带有驱动机的分体或整体往复压缩机的术语和定义、设计、材料、制造、检验及装运准备的要求。

2　标准的性质

本标准为推荐性国家标准，企业可根据实际情况自愿选择采用。

特殊用途压缩机可能需要进一步或不同的要求。本标准不限制卖方提供何种设备，也不限制采购方为了某些特殊用途而选择何种设备。卖方可以通过偏离及详细说明为采购方的要求提供替代方案。

3　标准的制定依据

本标准的制定依据是：ISO13631：2002《Petroleum and natural gas industries-Packaged reciprocating gas compressors》。

ISO 13631：2002《Petroleum and natural gas industries-Packaged reciprocating gas compressors》是根据API Spec 11P，1989起草的。

4　标准的制定原则

本标准的制定原则是结合我国的标准体系，修改采用ISO13631：2002《Petroleum and natural gas industries-Packaged reciprocating gas compressors》。

为提高标准的实用性，本标准将ISO13631：2002标准的引用标准全部转化为国家和国内行业标准。其中部分国家和国内行业标准等同或修改采用了国际标准和国外先进标准；部分标准与国际和国外先进标准有偏差；还有部分国际和国外先进标准在国内没有对应标准。具体详见表1。

表1　ISO13631：2002的引用文件与我国标准的对照

表1　ISO13631：2002的引用文件与我国标准的对照（续）

5　标准的适用范围

本标准适用于石油及天然气工业用压缩烃类化合物的集成撬装、气缸有油润滑、带有驱动机的分体或整体往复压缩机，亦适用于所有必要的辅助设备，如：水和气的冷却器、消声器、废气排放控制设备、过滤器、分离器、控制盘和管线等。本标准是压缩机及其辅助设备的采购规范、现场施工和设备采购的最低要求。这些设备按采购规范和现场施工、安装设备最小化的要求，装配成一个可操作的单元。

本标准不适用于：GB/T 20322-2006包括的石油及天然气工业用往复压缩机；安装在基础上的压缩机；无油润滑压缩机；带用作十字头的单作用筒型（汽车型）活塞的压缩机；排气压力在不高于0.9 MPa的工程设施或仪表空压机；柴油机、燃气轮机和汽轮机驱动的压缩机。

6　标准的附加说明

在条款或次条款开头的点（·）表示要求采购方作出决定或提供进一步信息资料。该信息资料应在数据表上表明，参见附录A。

本标准在采用国际标准时对技术内容进行了修改。这些技术性差异用垂直单线标识在它们所涉及的条款的页边空白处，技术性差异见标准附录G中表G.2。

7　标准的主要内容介绍

7.1成套设备要求通则（标准第5章）

规定了压缩机组性能曲线、机组布置、产品设计图样、设备的噪声（声压级）、电气区域分级、机组的安装和扭振分析的总体基本要求及其采购方、卖方的职责划分。

7.2压缩机要求（标准第6章）

（1）规定了压缩机额定流量、性能计算、规格的确定、一阶和二阶不平衡力及力矩应由采购方或卖方提供。

（2）许用速度（活塞最大许用平均速度和最大许用转速）的限值应由制造厂建议、并经采购方确认。

（3）允许的排气温度：由于标准的适用范围不同，ISO 13631：2002适用于介质的分子量小于或等于12，规定“排气温度不应超过135℃”；API 11P：1989适用于介质的分子量大于12，规定“排气温度不应超过176℃”。本标准扩大了应用领域，综合了ISO 13631：2002和API 11P：1989的要求，规定“除非采购方另有规定或双方同意，预计排气温度最高不应超过176℃。对富氢介质（分子量小于或等于12）的运行，预计排气温度不应超过135℃”。此限制适用于所有规定的运行工况。如有规定，卖方应向采购方提供预期和绝热排气温度。

（4）规定了压缩机许用杆负荷、活塞杆负荷的反向角。

（5）规定了气缸的最高许用工作压力、排液接口要求、气缸支承（避免在实际运行温度下活塞杆的径向跳动过大）气缸冷却、气缸连接及其连接螺栓螺母的等级（或材料）要求。

（6）规定了气阀的平均气体流速、气阀的结构应避免安装反向，且连接螺栓断裂或松动气阀升程限制器及部件连接螺栓也不会掉入气缸，气阀的运行应适于规定气体的任何规定工况。

（7）规定优先采用液压或加热方法紧固活塞-活塞杆螺母；空心活塞时应能自行泄压；非金属支承环超出越程不应大于支承环宽度的一半；通过填料的活塞杆区硬度（表面硬度至少为50HRC）；活塞杆涂层要求。

（8）规定了曲轴箱、曲轴、连杆、轴承和十字头的设计、结构和选材要求；若有规定，曲轴箱应提供防止压力快速升高的安全装置。

（9）规定了1、2或3型接筒特点和适用范围。

（10）规定了填料盒和压力填料形式、结构和应用；要求十字头箱应采用刮油器以最大限度减少曲轴箱油的泄漏。

（11）规定了压缩机曲轴箱润滑系统应为强制润滑系统。

（12）规定了压缩机气缸润滑和供油要求。

（13）规定了不同材料的气缸最大许用工作压力，铸件和锻件材料标准和质量等级、铸件的修复。

（14）规定了动力传动系统中齿轮、联轴器、V型皮带传动、防护罩等要求。

7.3流量控制要求（标准第7章）

流量控制可以通过转速变化、余隙变化、旁通、压缩机气缸的单双作用、气阀卸荷或将这些方式任意组合来实现。转速变化；流量调节的方式，应在数据表上明确规定。

7.4驱动机要求（标准第8章）

驱动机的类型（燃气发动机或电动机）应由采购方规定；点燃式燃气发动机的额定功率、工作转速、启动系统、进气系统、排气系统、点火系统、发动机排放、发动机润滑系统、油位控制、燃料气系统、燃料气组分、曲轴箱安全装置；电动机的型式、额定功率、电流变化限制等。

7.5冷却系统要求（标准第9章）

本标准不适用于管壳式和板式冷却器，本标准的冷却器形式为风冷换热器、散热器；规定了燃气发动机冷却系统功能要求。

标准提示在压缩机循环冷却中，应注意下列情况：

（1）冷却剂的进口温度要比气体的进口温度至少高5℃，否则可能引起气体某些组分的凝结；

（2）冷却剂流量不足或冷却剂的速度低可能会引起气缸套冷却系统结垢；

（3）冷却剂的出口温度高于气体进口温度17℃以上时，会引起气量的减少。

（4）活塞杆填料冷却，曲轴箱润滑油冷却，压缩气体级间冷却。

7.6压力容器要求（标准第10章）

规定了压力容器材料选用、腐蚀余量、法兰和法兰连接；规定了分离器的直径计算、配套件的设置、液位的控制等要求；规定了脉动抑制装置的脉动控制、规格、排液口、内部导向接管、进排气接口和接口加固。

7.7管路和附属设备的要求（标准第11章）

规定了压缩机管路设计验收标准是GB/T 20801.1～GB/T 20801.6；管路系统组成、范围、气体管路和附属设备的设计要求：

（1）将气缸接口和脉动抑制装置上的负荷减至最小；

（2）适当的弹性，避免管道弯曲力，并将应力减至最小；

（3）无需拆卸管线就可通过最低点完全排液；

（4）在工艺进气包括循环/旁路管路中，消除可能聚集液体的低点；

（5）支承物不能直接焊接在气体管线上。

7.8管路和附属设备——安全阀（标准第12章）

规定了安全阀的安装位置、设计、规格、材料、设定压力、放空位置要求。

7.9仪表和控制（标准第13章）

压缩机控制系统可以为气动、液动、电动或电子控制的，并可以手动或自动操作。控制系统由其它方提供时，卖方应提供与压缩机运行（启动、停止、气量控制、停机等）有关的关键功能的逻辑图。典型逻辑图的例子在标准的附录C中给出。

除非另有规定，控制器件和仪表应适合于户外安装。控制和仪表的定位和布置应在操作者看得见和容易接近的地方，以便于测试和维护。

仪表控制盘的结构、安装、接线和最大运行极限；转速、温度、压力等测量仪表要求；

温度指示器和压力指示器的最低要求（发动机冷却剂出口温度、压缩机各级气缸排气温度、其它各处温度、发动机润滑油进口压力、压缩机润滑油进口压力、压缩机一级进气压力、压缩机各级排气压力、其它各处压力）。

7.10停机报警和信号装置（标准第14章）

要求提供液动、气动、电动或它们任意组合的报警/停机系统；规定了信号装置、开关设置；发动机、电机和压缩机紧急停机系统要求。

7.11撬座（标准第15章）

要求撬座应有足够的强度，以便于运输和安装，并将设备产生的力和力矩传递到基础上。撬座应有提升或起吊的装置，应有足够高度和强度以防止撬座移动或安装时的过大变形对已安装设备的损坏。

压缩机、发动机和分离器等其它容器应安装在足够高度的承载构件上，并用螺栓安装固定。撬座应有足够的长度和宽度来安装设备，并便于维护。在非混凝土填充的结构钢撬座上，应每侧准备至少3个找平螺钉和3个地脚螺栓孔，并且提供数量足够的找平螺钉来支承撬座和所安装设备的总重量。

结构钢撬座的空地应铺设至少是5mm厚的坚固的花纹底板，用焊接或螺栓定位，做好灌浆准备。对于混凝土或混凝土充填的结构钢撬座，则不需要底板。结构钢撬座应为焊接结构。对接梁应双面焊接。承受负荷构件的法兰不能拼接。正交钢板构件之间的焊接接头至少应为最小构件深度的1/3。

7.12检查和试验（标准第17章）

（1）规定了产品及材料检验的工作程序和质量控制。

（2）材料检验：规定了球墨铸铁件、铸钢件、锻件和焊接件的无损检测方法标准和验收标准。

（3）液压试验和气体泄漏试验：规定了试验应保持足够的时间以允许在试验压力下充分检查零件。保压时间至少30 min，零部件或部件连接处既无泄漏又无渗透时，液压和气体泄漏试验合格。

（4）机械运转试验：规定了所有压缩机、发动机和传动装置应按照卖方标准进行厂内试验。

7.13标记（标准第18章）

（1）旋转方向箭头应铸在或永久附在旋转设备的每个主要部件上。

（2）机组铭牌和旋转方向箭头的材质应为不锈钢或蒙乃尔合金，并用耐腐蚀紧固件固定。

（3）机组铭牌包括：制造厂铭牌、压缩机机身铭牌、压缩机气缸铭牌、发动机铭牌、电机铭牌、冷却器铭牌。铭牌内容应符合标准规定。

7.14腐蚀气体（标准第20章）

如果数据表规定为硫化氢或二氧化碳气体时，本章所包括的条款为最低要求。

在GB/T 20972.1中规定的所接触硫化氢气体的材料应符合本标准的规定。采购方有责任确认硫化氢气体存在的数量。

与腐蚀气体接触的压缩机零部件或辅机应慎用铜和铜合金。

符合GB/T 20972.1规定的零部件至少应包括所有承压气缸零部件（如：气缸、缸盖、余隙腔和阀盖等）和直接与那些部件接触的紧固件；所有在气缸中的零部件（如：活塞、活塞杆、气阀、卸荷器和紧固件等）；接筒中的零部件（如：填料盒、填料和紧固件）。更详细信息参见附录D。

含CO2的流程气体中含水气可引起腐蚀。为避免或将腐蚀降到最小，可使用下列方法：

（1）所有金属垫圈应为软铁；

（2）活塞杆应为沉淀硬化不锈钢或在填料区有合适的硬化涂层、退火硬度为22HRC的高合金钢。只有采购方同意才可以使用其它特性的耐腐蚀钢件；

（3）压缩机气阀座和升程限制器应为不锈钢或球墨铸铁。金属阀片应为不锈钢。

7.15近海与海上环境（标准第21章）

规定了近海和海上环境下压缩机组外露零件和未指明应适合现场环境的耐腐蚀要求；采购方应指明现场环境中存在的腐蚀介质；规定风冷式换热器热浸电镀，换热器联管应由采购方规定电镀或涂漆。

压缩机组的撬座一般应设有滴水唇缘，并在每个角上配置一个DN40的排液口；所有钢撬座应全部密封焊接，并提供吊耳。

控制和停机系统的气压传感装置应有单独的截止阀和放气阀，所有传感装置应安装在撬座上；所有控制元器件应适合于近海或海上环境；控制盘应为不锈钢且适合露天使用。

DN50以上的气体管路应使用对焊法兰连接，仪表盘和管路系统的管件压力等级为50.0 MPa，管子和管件应为奥氏体不锈钢。凸面法兰垫片应采用带有中心环的金属缠绕垫片。

还详细规定了涂漆前的表面处理要求、各类零部件的漆膜厚度、油漆修补等要求。

规定了工况气体中的阀门防火安全和材料等要求。

7.16标准的附录

本标准有6个资料性附录，分别是：附录A数据表和核对清单、附录C典型逻辑程序图；附录D符合GB/T 20972.1的压缩机零部件；附录E灰铸铁件或球墨铸铁件的修补；附录F ISO13631：2002的引用文件和参考文献目录和附录G与ISO13631：2002的技术差异及其原因。

本标准有1个规范性附录，附录B缓冲器规格。

8　GB/T25359-2010与GB/T20322-2006《石油及天然气工业用往复压缩机》区别与应用

8.1标准的适用领域不同

技术进步使往复压缩机的技术规格不断被更新，应用领域扩大，产品的设计形式日趋多样化。GB/T 20322从主要用于精炼厂的低速往复压缩机，向化工和燃气工业及中速压缩机方向扩展；GB/T 25359因其设计紧凑、占地面积少、安装简便、整体性强，从主要适用于油气田生产等上游设施中的往复压缩机，向近海和海上环境用压缩机发展。

8.2标准的侧重点不同

GB/T 20322标准侧重压缩机本身，其原标准API 618是设计往复压缩机的国际标准。其初始是提供压缩机的最低设计和使用要求，是关于往复压缩机知识和经验的总结。

GB/T 25359标准则侧重成套装置，是专门针对往复压缩机成套商制定的一个标准。橇装的特点不仅仅减少现场施工量，缩短工期，还能够减少占地面积，降低建设费用，又可以保证质量。

8.3GB/T25359和GB/T20322的应用

GB/T 25359是一部标准，而GB/T 20322可以作为一本手册。在GB/T 20322的附录有主要零件材料、压缩机脉动和振动的设计研究、卧式活塞杆的径向跳动及其他许多方面的详细计算和研究。

两个标准内容有重叠，也有不同，起到了很好的互补作用。在往复压缩机组的设计中，应依照项目的具体情况对两个标准综合考虑加以利用。对于标准较高的大中型项目压缩机的部件结构、与原动机的结合、润滑系统等方面应以遵循GB/T 20322（API 618）为主，而在压缩机“成套”、“撬装”、“腐蚀介质H2S或CO2”和“近海或海上环境”则应多依据或借鉴GB/T 25359（API 11P）的有关规定。

［1］李明悦，扈滨.往复压缩机标准API-618、API-11P的异同点［J］.压缩机技术，2011，1.

［2］ISO13631：2002 Petroleum and Natural Gas Industries-Packaged Reciprocating Gas Compressors.

［3］API Spec 11P，Specification for Packaged Reciprocating Compressors for Oil and Gas Production Services，2nd Edition，November 1，1989.

Interpretation of National Standard GB/T 25359-2010"Petroleum and natural gas industries-Packaged reciprocating gas compressors"

SONG Yun，LIN Lin
（Shenyang Blower Works Group Corporation，Shenyang 110869，China）

The national standard GB/T 25359-2010“Petroleum and natural gas industries-Packaged reciprocating gas compressors”has been approved and issued by General Administration of Quality Supervision，Inspection and Quarantine of the People′s Republic of China and Standardization Administration of the People′s Republic of China in November 10，2010 and implemented in March 1，2011.The paper has introduced the characteristic，development basis，development principle，scope，additional information，content of GB/T 25359-2010“Petroleum and natural gas industries-Packaged reciprocating gas compressors"and its differences and applications with national standard GB/T 20322-2006”Petroleum and natural gas industries-Reciprocating compressors".

national standard；packaged；compressor

TH45

B

1006-2971（2015）01-0042-07

宋云（1963-），女，1984年毕业于大连理工大学，学士学位，高级工程师，现工作于沈阳鼓风机集团股份有限公司科技管理部。主要科研成果：制定国家标准《石油、化工和气体工业用集装型往复压缩机》、研发CNG天然气汽车加气站用往复压缩机。主要研究方向：制定工艺流程用往复压缩机标准。E-mail：songyun1007@126.com

2014-12-02