天然气增压站危害分析及预防措施研究

闫辛

摘 要：由于天然气增压站是直接影响天然气输送稳定性的关键因素，为了提升增压站的管理水平并保证其安全运行，就需要从设计因素、环境因素、施工因素以及试车因素等方面分析相应的危害以及提出相应的预防措施，以供参考。

关键词：天然气增压站;危害;预防措施

天然气增压站的主要作用就是对管道中的天然气进行净化和增压，满足下游及用户的输气流量要求。在此增压站中的关键设备就是压缩机及其附属设备，变频电机驱动装置及其附属设备等，其中的压缩机附属设备中比较关键的就是空冷器，主要起到对增压之后的天然气进行冷却的作用，此外还有为机组的润滑油提供冷却循环水的冷却塔和水管路等，以及为压缩机干气密封提供压缩空气的空压机及其管路等，为压缩机提供动力的110kV变电站等。由于天然氣管道通常在远离城市的位置建设，而且此类增压站也通常在西部沙漠边缘地带建设，具有较为恶劣的运行环境，容易受到环境因素的影响而出现故障并影响其正常运行。加之这些地区中还容易出现雷雨以及风沙等天气、冬季温度比较低，也增加了增压站运行中的安全隐患。

1 设计因素造成的危害及预防措施

一是针对增压站整体布局因素，由于其中包含数量较多的设备，如果没有合理布局容易造成设备相互之间的干扰。尤其是针对其中不同的工艺区、压缩机区、变电所区、辅助设备区以及生活区来说，如果出现辅助设备区内的空压机和循环水泵等设备与压缩机房的距离比较远的情况，就会导致其运行中能耗的增加，同时也会由于空压机运行产生的噪音而影响生活区。因此就可以将辅助设备区远离生活区，将其设置在压缩机区与变电所区的中间位置。

二是针对变电所来说，为了确保其供电可靠性，需要采用一用一备两条供电线路并且在这两条线路中进行无扰动切换装置的设置。通过此种设置可以防止在雷雨影响下而出现跳闸时对供电可靠性的影响。

三是针对ESD系统来说，其主要起到在紧急状况下关断阀门、站内放空以及压缩机停机等确保增压站安全运行的作用。因此，在此系统发生异常时容易导致压缩机事故停机问题，这就需要针对此系统中的CPU以及IO模块、供电模块等采取冗余设计方式来提升其运行安全系数。

四是针对压气站中的压缩机和空压机运行中的噪音来说，容易对人们的听力和身体健康、心情等造成危害，为此可以将隔音材料应用于压缩机房和控压机房中对噪音进行控制。

五是针对变电所中的变频器和变压器等大功率电器设备来说，其运行中会产生大量的电磁污染而危害工作人员的身体健康。为此，可以在此变电所中采取无人值守的管理方式，通过在远离变电所的位置设置站场监控室的方式对变电所中的设备运行情况进行实时监控。

2 环境因素造成的危害及预防措施

一是高温因素。由于增压站中具有较大功率的设备数量较多，在运行中的发热量也比较大，但是由于在风沙天气比较多的沙漠边缘地区建设的增压站运行中不能通过窗户通风的方式进行散热，容易造成在夏季高温天气下出现温度过高的问题。此外，如果应用风冷式的空压机，也会在其运行中产生大量的热空气，如果对此热空气进行重新压缩则会导致温度的进一步升高，甚至会导致空压机自动停机的问题。为此就需要在容易出现高温的区域中加装空调，并且保证机房中有足够的散热和空气流动空间，确保集中的设备与墙壁之间保证2m以上的距离。

二是风沙因素。由于增压站所出的地理环境原因，在运行中遇到风沙天气的概率较高，为了减少风沙对设备运行造成的影响，就需要在压缩机房设计中尽量减少窗户的数量，而且在窗户外加装过滤网。同时还要通过正压通风设施的应用，始终保证机房内部处于微正压的状态，在组织外来风沙的同时，也加速空气流动，在起到散热作用的同时，也在天然气泄漏时可以及时将天然气排出机房外。

三是低温因素。针对目前增压站中比较常用的喷淋式水冷设备来说，此类冷却塔运行中容易将喷淋水溅出塔外。如果在冬季温度比较低的天气下则容易导致冷却塔周围的窗户结冰而堵塞窗户，降低其散热效果。为此需要在冷却塔上设置防飞溅挡水板来预防上述问题。

3 施工因素造成的危害及预防措施

在增压站施工中：

一是在管线焊接中出现焊接质量缺陷问题，比如出现裂纹、夹渣未熔透、未熔合、焊瘤、气孔以及咬边等问题，容易在增压站连续运行中由于难以发现管道的上述问题而增加其质量隐患问题。

二是在对压缩机组进行安装的过程中，如果安装操作不够规范而导致压缩机与齿轮箱、齿轮箱与电机之间的找平找正和对中参数误差超出规定范围的情况，则会增加机组振动幅度和概率，甚至会出现机组位移的问题，导致安全事故的发生并缩短其使用寿命。

三是在增压站建成之后的正式投入运行之前，如果没有做好压缩机喘振模拟测试、连锁控制测试、紧急停机系统测试等调试测试工作，容易导致安装施工中的隐患没有被发现，使其在后期的运行中出现重大缺陷和事故等问题。为此就需要在增压站的建设施工中，严格控制管线焊接质量，保证焊接操作满足相应操作规范要求，做好焊接质量检查和处理工作。同时还要严格执行安装规范要求做好压缩机组的安装，保证上述参数误差在规定范围之内。在建成增压站之后需要开展一系列调试测试工作，在保证测试合格之后才能正式投入运行。

4 试车因素造成的危害及预防措施

正是由于在增压站建设过程中容易遗留质量隐患，加之天然气气源的质量也表现出不确定性的特点，增加了压缩机试车投产运行中的不确定性，这就需要做好对压缩机试车时可能出现的危害因素采取相应的预防措施。

4.1 压缩机腔体气密性测试

对于压缩机来说，无法对其开展工艺管道的强度试验以及密封性试验，造成其中的连接法兰和本体出现试压死角问题，这就需要在上述试验完成并对管线进行连接之后开展机组的整体气密性测试工作。具体地说就是按照管道设计压力、使用氮气对压缩机的进出口管线、本体和空冷器等开展气密性测试，而且在测试完成之后将氮气封存在机腔内，防止出现天然气等泄漏的问题。

4.2 机械运转测试

针对采用活塞式截止阀的离心式压缩机防喘阀来说，其中的截流装置在运行中容易出现堵塞问题，而且在开展机械运转测试时，就会由于其内部具有较多的杂质，导致这些杂质经过阀门笼筒位置时出现堵塞问题，这就需要在开展此测试工作时要将此防喘阀拆掉并使用管道短节进行连接。

4.3 压缩机干气密封安装

在此安装过程中，不仅要求安装人员穿戴干净的手套，在安装之前需要使用精华空气对密封腔以及安装环境进行吹扫。在安装过程中要重点做好对安装方向的控制，否则就容易导致动环反向旋转而对密封面造成损坏的问题。此外，还要对进气管路和机壳上的进出气孔进行清洗，处理其中的粘附物以及划痕问题，针对具有缺陷的动静圈进行更换，或者是涂覆润滑脂进行修复。

4.4 干气密封气源准备

在此增压站中的干气密封为比较精密的器件，要求其密封气体具有干净和干燥的特点，并保证其具有稳定的气压力和流程。而针对刚投产的增压站管道来说，其中难免会存在灰尘等，因此就需要使用外部独立的干净高压气源，保证采用专线的管路防止出现与其他工艺介质互窜等问题。同时还要确保外部气源压力比机腔内的压力大，防止机腔内的气体从迷宫位置进入干气密封而导致密封失效问题。此外，外部气源管路中还需要应用干燥以及过滤设备来保证其纯净和干燥，还要保证气源温度在60℃左右，防止温度过高而造成密封泄漏问题。

5 结语

针对目前对天然气进行压缩的增压站来说，其运行状态直接影响天然气长输管道的运行状况，而如果没有做好对增压站的设计和施工，容易增加其运行中的事故概率，同时也会由于检修维护不到位而造成对压缩机的危害。这就需要在增压站的设计、施工以及后期的使用和维护管理中做好对其中重要设备的全过程管理工作，保证增压站的安全和可靠运行。

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