往复式天然气压缩机橇系列标准化研究

黄志超 王长军

中海油能源发展装备技术有限公司工程设计研发中心，中国·天津 300452

1 引言

中国天然气压缩机生产和成橇技术起步比较晚，2012年以前，技术相对比较落后，海洋平台天然气压缩机橇主要依赖进口。为了打破国外技术壁垒，相关设备生产商进行天然气压缩机成橇技术自主攻关，迄今为止，中国已经掌握海洋平台天然气压缩机成橇关键技术，积累宝贵的经验，海上石油平台上投入使用了60多套天然气压缩机橇。

为了实现降本增效目标，形成标准系列化的产品，便于相关需求方按照标准化的模式进行采购，有利于形成战略协议采购，有必要对天然气压缩机橇块进行标准化系列化研究[1]。

结合近年来积累的天然气压缩机的历史数据，天然气压缩机由于进排气压力、处理量、气体组分等不同，工况各异，难以全部实现标准化。选取具有代表性的往复式天然气压缩机为研究对象，以平台常用分离器出入口压力和排气量为关键参数开展标准系列化研究工作，形成6个常用标准系列。具体如表1所示。

表1 天然气往复式压缩机常用规格推荐系列表

2 往复式天然气压缩机橇主工艺流程

压缩机橇产品橇块线范围包含如图1和图2所示部分。

图1 一级压缩工艺流程

图2 二级压缩工艺流程

3 设备配置

往复式压缩机橇供货范围包括但不限于表2所列内容。

表2 往复式压缩机供货明细表

4 标准系列化研究

以流量为15x104m3/d的两套典型往复式天然气压缩机组为研究对象，开展标准系列化研究，结合主要技术指标进行分析，明确其标准系列化主要内容[2]。

4.1 往复式天然气压缩机系列一

该系列往复式压缩机橇的入口压力为300kPaG，出口压力为3750kPaG，处理量为15x104m3/d。

4.1.1 系列一压缩机、联轴器、主电机、管壳式换热器、控制盘技术指标

系列一关键部件主要技术参数如表3所示。

表3 关键部件主要技术参数表

4.1.2 系列一工艺气系统技术指标

系列一工艺气系统技术指标如表4和表5所示。

表4 洗涤罐技术参数表

表5 脉动缓冲瓶技术参数表

4.2 往复式天然气压缩机系列二

该系列往复式压缩机橇的入口压力为500kPaG，出口压力为3750kPaG，处理量为15x104m3/d。

4.2.1 系列二压缩机、联轴器、主电机、管壳式换热器、控制盘技术指标

系列二关键部件主要技术参数如表6所示。

表6 关键部件主要技术参数表

4.2.2 系列二工艺气系统技术指标

系列二工艺气系统技术指标如表7和表8所示。

表7 洗涤罐技术参数表

表8 缓冲瓶技术参数表

4.3 往复式天然气压缩机工艺管线与阀门

设计标准：ASMEB31.3/ASMEB16.5。

工艺管线材质为碳钢，滑油/仪表气管线材质为不锈钢，海水系统管线材质为双相不锈钢，试验及无损检测标准依照ASMEB31.3。

4.4 往复式天然气压缩机成橇信息

系列一成橇：尺寸9.5m(长)x4.8m(宽)x4.5m(高)，重量53.0t。

系列二成橇：尺寸10.5m(长)x5.0m(宽)x4.5m(高)，重量66.0t。

整橇三维模型如图3所示。

图3 整橇三维模型

5 结语

天然气压缩机组是油（气）田生产过程中关键设备之一，对于回收油田伴生气，天然气集输，燃气透平发电机组燃料气增压等作业中应用广泛。天然气压缩机组具备需求量较大，采购金额较高等特点，适宜形成长期框架协议招标采购，经过系统性的研究形成标准系列化产品，有利于供需双方形成战略合作关系。