杏V-1浅冷压缩机密封气放空改造技术研究.doc

杏V-1浅冷压缩机密封气放空改造技术研究
李永生毕珊珊杨丽君
（天然气分公司工程技术大队）
摘要：2005年杏V-1浅冷对原料气压缩机C-501进行改造后，压缩机密封系统由干气密封替代了原润滑油密封，并将压缩机密封气一级放空直接引入火炬系统。这使得火炬系统的其他压力容器高于此压力放空时，就会瞬间使压缩机憋压停机。本文在对原压缩机密封气系统存在问题客观分析的基础上，提出了切实可行的密封气放空解决方案。
关键词：干气密封隔离气一级放空憋压停机
1概述
1.1项目背景
2005年分公司为优化杏V-1浅冷装置运行，彻底解决运行中存在的“大马拉小车”问题，对该装置原料气压缩机C-501进行了改造，采用德莱赛兰公司生产的D10R9B型离心式压缩机，设计处理量由40×104m3/d减少为30×104m3/d。
改造后的压缩机密封系统由干气密封替代了原润滑油密封，并将压缩机密封气一级放空直接引入火炬系统。从装置实际运行情况看，由于密封气一级放空高报停机压力为0.1Mpa，因此当扣入火炬系统的其他压力容器高于此压力放空时，就会瞬间使压缩机憋压停机。
1.2工艺现状

图1压缩机C-501密封气、隔离气流程图
隔离气工艺简述
目前杏V-1原料气压缩机C-501的隔离气取自站内仪表风，压力为0.47Mpa。首先隔离气进入初级过滤器，滤除仪表风中可能携带的杂质和游离水，经电磁阀SDV-1651进入精细过滤器FL-1651,进一步滤除杂质，压力为0.44Mpa。经过差调节阀PDCV-1652后，分为两支分别进入压缩机驱动端和非驱动端，保证隔离气压力高于密封气压力0.02Mpa，防止润滑油与密封气接触。
密封气工艺简述
压缩机C-501的密封气取自装置外输气（外输气管网），压力为1.0Mpa。首先密封气进入初级过滤器滤除可能携带的杂质，出口压力降为0.95Mpa。再进入精细过滤器FL-1610，进一步滤除杂质后分为两路，一路经PDCV-1611(0.069Mpa)调节后为压缩机驱动端(80m3/h)和非驱动端(40m3/h)提供密封气，保证密封气压力始终高于机腔内工艺气体压力0.069Mpa；另一路经PDCV-1612控制向密封气二级放空补充天然气。
密封气进入压缩机密封腔后分为两部分:一部分与机壳内工艺气体接触，防止工艺气体渗漏到机壳外部，密封气和工艺气体的混合物作为密封气一级放空排放到火炬系统；另一部分与隔离气接触，防止隔离气进入工艺气体，隔离气和密封气的混合气作为密封气二级放空排放到大气。为防止二级放空中可燃气排放达到爆炸极限，由PDCV-1612控制向密封气二级放空补充天然气，保证二级放空中可燃气体浓度大于天然气的爆炸上限。
2密封气放空主要存在的问题
改造后压缩机干气密封放空主要存在的问题如下：
第一，压缩机密封气一级放空（去火炬）的高压报警值为0.069Mpa；高压停机值为0.1Mpa。由于该放空管线是直接引入火炬系统的，所以当火炬系统有高压放空气体时，即火炬放空汇管压力高于密封气一级放空出口压力，此时易窜入压缩机，造成压缩机憋压；当火炬系统有放空气体压力高于0.1Mpa时，压缩机高报停机。
第二，目前，压缩机密封气二级放空管口仅高于压缩机撬装顶部0.4米，不符合GB50183《石油天然气工程设计防火规范》6.8.8要求：连续排放的可燃气体放空管口，应高于20米范围内的平台或建筑物顶2.0米以上。
3密封气放空改造方案选择
3.1方案一
图2.压缩机C-501密封气一级放空改造图
在压缩机原一级密封气放空汇入火炬前安装一单向截止阀，以防止放空汇管内压力升高时向压缩机窜气或使压缩机高报停机。
在原压缩机一级密封气放空汇管后，引出一条放空副线到D-501出口处。由于D-501出口为微正压，压力约为0.006Mpa，因此，当火炬放空汇管内有高压气体时，密封气一级放空自然流向低压处，汇入压缩机入口，防止压缩机憋压。同时，在该管段安装一单向截止阀，以防止气体倒流入压缩机。
目前，压缩机C-501一段回流阀处于常开状态，开度约20%左右，回流量在2000立方米/时，以防止D-501负压运行。当火炬系统有高压气时，为确保压缩机C-501密封气一级放空顺畅，适当关小回流阀。
按照GB50183《石油天然气工程设计防火规范》6.8.8的要求，将压缩机密封气二级放空管口加长至压缩机撬装顶部2米。
3.2方案二

图3.压缩机C-501密封气一级放空改造图
将原扣入火炬放空系统的压缩机一级密封气放空管盲死。
从原密封气一级放空线引出一条管线直接去火炬界区对天放空，并按照GB50183《石油天然气工程设计防火规范》6.8.8的要求：连续排放的可燃气体放空管口，应位于20米范围以外的平台或建筑物顶，应高出所在地面5.0米。
按照GB50183《石油天然气工程设计防火