LU型螺杆式空压机排液系统技术改造

LU型螺杆式空压机排液系统技术改造

惠玲 ， 张亮 ， 马孝军

长庆油田分公司第一采气厂 ，陕西省靖边县 718500

摘要：空气压缩机是集气站的关键设备，可以为集气站各类截断阀的开关及压缩机的启动提供气源，被越来越广泛的使用。但在使用过程中，由于空气压缩，压力升高，空气中的水蒸汽凝结成液态水，如不及时排液，饱和水蒸汽不能被干燥器有效干燥，可能带入截断阀供气管线或压缩机启动气管线，在严寒冬季容易造成管线冻堵，导致截断阀开关故障或压缩机启动困难。针对此类问题，特对空压机排液系统进行优化，安装时控电磁阀，定时对储气罐进行排液，防止饱和水蒸汽带入下游管线，有效解决了存在问题，保证了下游设备的安全、平稳运行。

关键词：空压机排液系统优化

1. 优化背景

目前，某作业区有空压机12台，其中LU7-10型空压机10台，该型号空压机由主机、储气罐、干燥器组成。空压机在运行过程中，由于空气被压缩，空气中的水蒸汽会凝析出液态水，聚集在储气罐底部，需要员工每天不定时手动排液。随着集气站运行模式从“有人值守”向“无人值守、人工巡站”的转变，无人值守站员工只是每天一次的巡站过程中对空压机储气罐进行排液，每次排液量在1L左右，如排液不及时，将增加储气罐内饱和水蒸汽含量，不仅增大了干燥器的负荷，使过多的饱和水蒸汽带入下游供气管线，由于截断阀供气管线管径为Φ10，气缸三联件的管径仅为Φ6，饱和水蒸汽如聚集在细小管线内，冬季极易造成管线冻堵情况发生，影响截断阀正常开关，加之各站压缩机启动均依靠空气启动，管线不畅也会造成压缩机组启机困难，生产过程中存在较大的风险与安全隐患。2019年冬季运行中，北6站、乌1站等5座集气站就出现过截断阀气源管线和压缩机启动气管线冻堵现象，给冬季安全平稳供气带来诸多问题，因此必须对空压机排液系统进行技术优化。

二、优化思路

为有效解决空压机不能及时排液带来的安全隐患，特对空压机排液系统进行优化，采取在排液管路增设一个定时开关电磁阀，在干燥器电源控制箱处引入220V电压，可以通过调节电磁阀开关频次及持续打开时间，实现自动排液的目的。在该阀的上游安装一个DN25的控制球阀，下游安装一个DN25的截止阀，另外在该阀的上游部位与截止阀的下游部位连接一旁通管线，期间设置一控制球阀，以便当时控电磁阀出现故障时可导入旁通流程，确保空压机能正常运行。时控电磁阀的控制功能是由可调节开关及泄放时间的电磁阀控制，该电磁阀开关时间可在0.5-45min、泄放时间可在0.5-5s之间任意调节。通过每天的定时自动排液保证了空压机储气罐底部不长时间积聚液体，这样也就减少了储气罐内饱和水蒸汽含量，通过干燥器的处理，防止多余水带入下游管线，造成截断阀不能正常开关和压缩机组启动困难或停机等问题。

三、实施优化

2020年8月，选取A站空压机进行排液系统优化试验。利用A站检修、技改截断阀停用期间，对空压机排液系统进行优化。首先停用空压机，缓慢泄放空压机储罐内压力，待压力表显示落零后，拆除空压机底部原排液管线，安装有时控电磁阀的新型排污管线，该系统由主流程与旁通流程两路组成，主流程安装时控电磁阀，电磁阀下游由截止阀控制排放气量大小，防止气量过大造成积液桶内液体溅出。旁通流程保留原手动排液方式，若主流程自动排液系统出现故障，在空压机不停机的情况下，进行手动对空压机储罐内凝析液体进行手动排放，确保储罐内不长时集存积液，

四、运行情况

为保证空压机自动排液系统能够正常运行，减少班站员工巡回检查工作量，规避运行风险，在新系统投运前运用危险源辨识与风险评价方法LEC，充分做好使用过程中风险辨识，特修订《LU7-10螺杆式空压机操作规程》及《空压机储罐自动排液系统故障应急预案》，并对该自动排液系统管路进行伴热与保温，防止冬季设备及管线冻堵冻裂。截止目前A站空压机自动排液系统该系统运行良好，未出现异常情况。

五、效果评价

1.优化成本低，效果明显。

此项优化材料选用材料少，费用低，施工量小，效果特别明显。

2.减少了压缩空气中饱和水蒸汽带入下游气源管线，防止造成设备故障，确保了下游设备的正常运行

为比较该排液系统的运行效果，在空压机出口管线卡开处利用吸水试纸进行测试，通过对比发现，优化前用压缩空气吹扫试纸，试纸表面有潮湿现象，优化后同样进行吹扫，试纸表面依然干燥。为精确计算每天空压机储气罐的排液量，巡站人员每天对空压机自动排液系统进行检查，并对每天排液量进行统计，从统计结果中发现储气罐自动排液后，排液量较手动排液有所增加，说明可以有效减少储气罐内的饱和水蒸汽含量，

3.有效降低了员工劳动强度

优化前，A站空压机每天由巡站人员对空压机储气罐进行手动排液，优化后，巡站人员每日仅对积液收集桶进行液位检查，只需一周左右对收集桶进行清理即可。

4.有效降低压缩空气露点

在压力、温度等条件不变的情况下，使用露点检测仪进行测量，通过查阅相关资料运用公式计算，优化前压缩空气露点值为-8℃，优化后露点值能降至-15℃，可以有效保证压缩空气在严寒冬季满足生产现场需求。

六、结论及建议

A站空压机排液系统进行优化以后，由无人值守模式下，员工每天巡站时手动排液，并将液体进行回收，转变为现在的自动排液，每周进行积液回收，明显降低了员工劳动强度。经过在A站长达6个月现场试验，结果表明：该项优化能按照预设定的时间定时排液，减少了饱和水蒸汽带入下游管线，有效提高截断阀运行的安全性与可靠性，保障了集气站安全平稳生产。截止目前，该排液系统未出现过故障，该项技术改造非常成功，建议对其它集气站LU型螺杆式空压机排液系统进行此项优化。

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