浅析天然气压缩机厂房通风设计

李旭东（大庆油田有限责任公司天然气分公司规划设计研究所，黑龙江 大庆 163000）

浅析天然气压缩机厂房通风设计

李旭东（大庆油田有限责任公司天然气分公司规划设计研究所，黑龙江 大庆 163000）

介绍天然气压缩机厂房通风设计，结合国家及企业相关规范，对厂房通风形式的选择及通风量进行计算，阐述了设计方法和经验。

天然气压缩机厂房；通风；连锁

天然气油气初加工在石油化工企业占有重要的地位，也是国家重视的清洁能源，因此天然气压缩机厂房是重中之重，因此厂房的通风设计是企业生命、财产、安全的重要工作，本文结合工程实例，通过设计计算，提出观点以供参考。

1 天然气压缩机厂房的通风设计依据

1.1 通风设计依据

天然气属于Ⅰ类易燃易爆气体混合物，极易在常温下引起燃烧和爆炸。当天然气中CH4＞95%时，天然气的爆炸浓度极限可直接选取CH4爆炸极限5.0%～15.0%。

压缩机厂房对于放散热、蒸汽、有毒害气体的生产设备进行正常通风，对突然放散或泄漏的有毒害及易燃易爆气体进行事故通风。根据国家相关规范，对厂房的要求：

（1）《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50019-2015中6.3.8与6.3.9对工业厂房通风设计有具体明确的要求。

（2）《石油化工采暖通风与空气调节设计规范》SH/T 3004-2011中4.4.9与4.4..10对可燃气体报警器与风机连锁提出了相关规定。

2 天然气压缩机厂房的通风计算

2.1 正常通风量计算

压缩机厂房正常通风量按照消除厂房内余热及规范规定的最小通风量比较取较大值。厂房内的余热主要为压缩机本体散发的热量,该参数一般需压缩机厂家提供。

采用通风去除余热的风量计算公式为：V=3600Q/(tp-tj)cρ其中:V—通风量,m3/h，Q—设备散热量,kW

古书言，立冬有三候：一候水始冰，水面开始冻结，但未成坚冰；二候地始冻，土地凝结寒气，但未至龟裂；三候雉入大水为蜃，雉指野鸡，蜃为大蛤，鸟儿蛰伏，大蛤却在繁殖，古人以为它们是野鸡变成的。

tp-排风温度℃,（工艺专业限制温度，一般为40℃）；c-空气比热(c=1.0kJ/kg℃)；

tj-进风温度℃,（室外通风计算温度）；ρ-空气密度（40℃时，干空气ρ=1.09kg/m3）

排除余热可根据情况采用机械排风、自然补风或机械排风、机械补风方式。

2.2 事故通风量计算

压缩机厂房事故排风系统设计要满足《工业建筑采暖通风与空气调节设计规范》的有关规定,“事故通风量,宜根据工艺设计要求通过计算确定,但换气次数不应小于每小时12次”。

3 通风方式的选择

天然气压缩机厂房常见的通风方式有以下3种：

（2）封闭结构，采用机械送风和机械排风方式。优点是解决了防尘降噪，缺点是投资高，需要设置送风管道，冬季机械送风易导致室内温度过低。

（3）封闭结构，自然通风系统+机械事故排风+自然补风口。优点是效果好，成本低。

根据上述分析，最适合压缩机厂房的通风方式是第三种。自然通风系统使用防爆型屋顶自然通风器，无需电力驱动，使用地区平均风速大于2m/s即可自己转动，达到通风换气要求，且造价较低。屋顶自然通风器数量以下依据公式计算：nj=V× N/L

其中：nj—通风器计算数量；V—通风容积（m3）；N—室内通风换气次数（次/h）；L—自然通风器的额定排气量(m3/h)。常用的D400屋顶自然通风器额定排气量估算为1000（m3/h）。

排风系统运行模式：一般工况下，依靠自然通风及边墙风机联合通风方式保证正常通风量，边墙排风机选用防爆轴流风机。轴流风机与可燃气体报警器连锁，报警时开启所有轴流风机进行事故排风，待人工确认事故状态后，可手动关闭。

4 设计实例

某油田天然气压缩机厂房，厂房长×宽×高为36×12×10，此厂房为全密闭结构，所有的通风量由屋顶自然通风器和边墙风机完成。考虑工艺设备所占空间，对散热通风量、事故排风有针对性地进行合并。

以下是地方通风计算气象参数：冬季通风室外计算温度-18.4（℃）；夏季通风室外计算温度25（℃）；冬季室外平均风速3.2（m/s）；夏季室外平均风速3.2(m/s)

工艺设备散热量为120KW，通过以上公式计算：夏季正常通风量29752，冬季正常通风量18182。

屋顶均匀放置双排屋顶自然通风器，选用D400防爆型，共14个，不足通风量由边墙排风机补充。事故通风量按房间体积每小时12次计算，通风量为36×12×17×12=51840.

边墙风机选用防爆轴流风机4#，风量7826m3，转速2900rpm，功率1.1KW，共8台，并与可燃气体报警器连锁。进风口选择铝合金保温过滤风口，内置空气过滤器及手动（或电动）多页保温蝶阀，进风口安置在厂房下方，尺寸为400×400，考虑冬季采暖问题，设置8个，不足之处由门窗及缝隙补充。

5 结语

存在问题：屋顶自然通风器缺点是防结露性能较差，冬季室内外暖差较大，风筒上轻易

结露，发生滴水景象，影响压缩机运行，现在最新的设备已经在下端设置了滴水盘，但并不是很理想.

压缩机厂房通风系统首要解决的是安全问题，保证安全的同时也能避免因可燃气体积聚产生的生产事故。因此在设计中，专业之间相互配合，优化设计，最终才能形成一个完整有效的通风方案。

[1]陆耀庆实用供热空调设计手册中国建筑工业出版社2008.

[2]工业建筑供暖通风与空气调节设计规范 GB 50019-2015.