01 石油天然气和石油化工工艺对压缩机的要求
(1)应满足气量、压力和温度等工艺参数的要求。
(2)应满足介质特性的要求。
①对于易燃、易爆、有毒的气体,要求轴封可靠。
②对于腐蚀性气体,要求接触介质的部件应采用耐腐蚀材料。
(3)应满足现场安装条件的要求。
①安装在有腐蚀性气体存在场合的压缩机,应采取防大气腐蚀的措施。
②对于安装在厂房内的压缩机组,通常设有采暖设施,并且设置强制通风风机,厂房内部的温度与室外差别不大。通常,国内标准以-20℃为低温界限,欧美国家通常以-29℃为低温界限。
③安装在爆炸性危险环境内的压缩机,其驱动电动机和配套电气、仪表设备的防爆等级应符合《爆炸危险环境电力装置设计规范》(GB 50058)等标准的要求。
④压缩机组应能适应标准范围内电源电压和频率波动。
(4)应满足主要机械结构和性能要求
①机壳的设计压力应不低于最高吸入压力与跳闸转速时所有规定工况条件的最恶劣组合条件下操作压缩机可能产生的最大升压之和,或等于规定的出口安全阀设定值。
②所有的内部密封处应设置可更换的迷宫密封元件,以减少内部泄漏量。优先选用静止式易更换的迷宫密封。
③在所有规定的运行条件范围内,包括启动和停车,轴封应能防止工艺气体向大气泄漏或密封介质向压缩机内泄漏。密封应适应启动、停车和买方规定的各种其他特殊运行时进口条件的变化,轴封可以采用迷宫密封、碳环密封、机械密封(接触型)、液膜密封和干气密封等。
④压缩机制造商应对压缩机及压缩机—驱动机组进行临界转速分析。如临界转速与操作转速的隔离裕度不满足标准中的规定值时,转子应进行高速动平衡试验,应对压缩机—驱动机组的各组件进行扭转分析,其共振频率至少应低于操作转速10%或高于脱扣转速10%。转子的主要部件,如叶轮、轴、联轴器、齿轮、平衡盘等都应分别单独进行动平衡。
⑤压缩机应能满足全部运行转速范围要求,能在额定转速的105%下长期连续运行。
⑥在现场条件下,驱动机组连续输出的最大功率至少应为压缩机额定轴功率(包括传动损失)的110%。
⑦齿轮箱应符合API 613的要求,其额定值至少应为被驱动压缩机的额定功率的110%。
⑧联轴器应符合API 671标准的规定。联轴器与轴连接处应能在最大预期转矩的175%和所有操作转速中预期最大传递转矩的115%条件下连续使用。
⑨机组性能必须满足并能在规定的操作下连续安全运转。其使用寿命最少为20年,且预期的不间断连续操作时间最少为3年。API 617-2002要求的预期不间断连续操作时间提高到5年。
⑩压缩机制造商应保证额定工况下的流量和压头无负偏差,轴功率消耗不应超过正常值的104%。压缩机压力—流量的性能曲线从额定点到喘振点应连续上升,在无旁路的情况下,压缩机应适合于在任何流量下,至少在约大于喘振流量10%的范围内连续运行。
(5)其他要求。
①压缩机的控制水平应满足项目的总体要求(如远程控制或就地控制的要求),对于处理易燃、易爆和有毒气体的压缩机,应具备事故紧急停机和自动放空的功能。
②压缩机的设计、制造和检验应满足相关标准和买方技术规格书的要求。
02 离心压缩机常用规范和标准
(1)API 617(SY/T 6651)《石油、化学和气体工业用轴流、离心压缩机及膨胀机—压缩机》;
(2)SH/T 3144-2012《石油化工离心、轴流压缩机工程技术规范》;
(3)API 613《特殊用途齿轮箱》;
(4)API 614《石油、化学和气体工业用润滑、轴封和控制油系统》;
(5)API 670《轴振动、轴位移和轴承温度监控系统》;
(6)API 671《石油/化学和气体工业专业联轴器》;
(7)ASTM PTC-10 《压缩机和排气机动力试验规程》;
(8)API RP505(SY/T 6671)《石油设施电气设备安装区域一级、0区、1区和2区区域划分推荐作法》。