空压站管理制度

空压站管理制度（精选7篇）

空压站管理制度 篇1

一、总则

为保证空压机设备的正常运行，加强设备的管理工作、确保生产顺利进行，特制定此制度。

二、操作规定

1、空压站管理人员每天8:30和20:00对压缩空气罐（含压缩空气管道上的排气点)进行一次排水，并巡视检查做好记录。

2、对空压机及附属设备(检查润滑油位是否正常、过滤网是否清洁、有无异常现象）、管线进行巡视检查并做好记录。发现问题及时向分公司、总公司的设备动力部门及其管理人员报告。

3、站内每天必须做到地面、玻璃清洁干净。

4、严禁闲杂人员入站，室内严禁悬挂杂物。

5、根据室内温度开启排风设备。

三、安全管理规定

1、开车前检查防护装置和安全件是否处于完好状态，否则不得开车。

2、检查油泵侧位仪表刻度是否在规定范围内。

3、再无冷却水或者水压力低于0.06MPa，应停止运行。

4、开车前先打冷却水，再开电动机，注意电动机皮带的转向是否正确。

5、在运行中如有不正常异声、气味、震动或故障应立即停车，经修复后方可使用。

6、工作完毕必须将贮气缸内余气放空、放掉冷却水。

7、气缸用二硫化钼清洗后吹干，必须在无负荷运行20-30分钟才能投入正常运行。

8、消声过滤器必须定期清洗，以保证消声过滤器的清洁，每工作120-150h后，先用碱水清洗，再用清水冲净，冲洗后晾干活用压缩空气吹干。

9、安全阀必须每月做一次自动启动试验，每半年校正一次，并加铅封。

10、压力表每年校验一次，贮气罐，导管接头外部每年检查一次，内部检测和水压试验每三年一次，并要做好详细记录，并督促有关部门对压力表，安全阀年检和试验工作。

四、操作人员

操作人员： 刘伟保全人员负责日常的维护清理工作。

铝包钢分公司

设备动力科

2014-7-30

空压站管理制度 篇2

一、空压机的节能潜力分析

空压站设备主要由空压机、干燥机、过滤装置、排污装置组成。而空压机作为压缩空气的制造设备, 其节能潜力也是最大的。在设备的运行过程中一定要根据具体的空压机类型及具体的用气环境考虑空压机的节能潜力。下面对空压站最常见的螺杆机和离心机这两种机型节能潜力进行分析。

首先要考虑的是降低空压机的排气压力。由于空压站建设的目的是为了体现集中供气的优势, 所以首先要根据企业内各用气单元的最低实际需求压力来设定排气压力点, 尽可能地降低空压机的排气压力。在空压机的产气范围内, 其产气量是与排气压力成反比的。所以降低压力也就意味着提高空压机的产气量。压力每降低0.01MPa, 其产气能耗可降低3%~5%。

螺杆式空压机为容积型压缩机, 在节能上首选加装变频器, 有可能的条件下, 在空压站初期建设时可优先考虑变频式螺杆机。由于变频式螺杆机的负荷调节范围可达到30%~100%, 所以不论前期的变频压缩机的选择还是后期压缩机的变频改造, 一定要考虑好所需调节气量范围, 进行针对性的选择和改造。

离心机控制模式主要有两种, 一种是恒压控制, 另一种为加卸载控制。虽然加卸载运行方式相对节能, 但是由于加卸载控制方式运行时, 在加卸载过程转换时, 离心机的轴承受力方向发生相反的变化, 对空压机的损害较大, 且对供气压力会产生一定的波动, 所以一般情况下, 离心机运行方式都选择恒压控制模式。在恒压控制模式下, 离心机的节能调节空间约在产气量的70%~100%。当超出此范围时, 空压机将进行放空以实现恒压控制, 造成很大的浪费。当使用其环境较稳定时, 可以通过对其中1台或多台空压机实现上限电流控制, 人为地降低产气量。同时使其中1台空压机在70%~100%范围内实现恒压调节控制, 从而实现节能运行的目的。通过此功能控制方式, 可很好地扩大离心机的恒压控制调节范围, 在多台离心机并联集中供气环境节能潜力很大。

二、后处理设备的节能潜力分析

后处理设备作为空压机后的设备, 主要对压缩空气进行干燥处理, 进而降低压缩空气的露点温度。根据露点温度的需求不同, 目前企业内最常见的后处理设备有冷冻式干燥机、吸附式干燥机及组合式干燥机。冷冻式干燥机的露点温度一般在2~10℃, 吸附式干燥机的露点温度可达到-40℃, 而组合式干燥机的露点温度可达到-70℃。而在实际的压缩空气供应过程中, 实际供应压缩空气露点远远低于实际需求露点, 而露点的获得是通过能源的消耗获得。所以后处理设备的节能潜力就是要考虑通过采取措施适当地提高露点温度实现节能目的。

在对露点温度无要求或者要求不高的环境, 可直接选择冷冻式干燥机, 与吸附式干燥机相比, 经后处理设备的压差可降低0.03MPa。仅此一项, 可降低能耗的9%~15%。

对于露点温度要求较高的用气环境, 一般大部分都使用的是吸附式干燥机。吸附式干燥机按再生方式又分为无热再生和加热再生。对于无热再生吸附干燥机, 其再生用压缩空气可达到处理气量的15%, 可以通过降低再生压力或者延长再生周期来降低再生用气量, 从而实现降低能源消耗的目的。同样加热再生吸附式干燥机可通过降低再生的温度来降低电能的消耗。

由冷冻式干燥机与吸附式干燥机组合而成的组合式干燥机, 除了上述的节能措施调整外, 在冬季时, 由于环境空气温度已经在0℃以下, 所以可以选择降低冷干机的负荷或停运冷干机的方式进行节能运行。

在使用离心机或无油螺杆机处, 由于其末级排气温度可达到125~145℃, 所以可以通过余热利用的方式, 改变压吸附式干燥机为变温吸附式干燥机。通过此项改造, 最大可以节约15%的再生用气。同时可降低离心机或螺杆机的末级排气压差0.01MPa, 可节约空压机能耗3%~5%。

三、过滤装置的节能潜力分析

压力降一般指从空压机排气到用户单元的整个输送过程中产生的压力降低总和。压力降每增加0.01MPa, 其功耗就会增加3%~5%, 所以怎样降低压缩空气系统输送过程中的压力降是降低压缩空气系统功耗的一个重点工作。在压缩空气制造过程中, 其压力降主要体现在后处理设备及压缩空气系统各油气分离器、气水分离器、精密过滤器等各类过滤装置上。过滤器是为了保证输送压缩空气的洁净度、露点温度、含油量所必须具有的设备, 所以过滤装置滤器芯要根据不同时期压缩空气的质量定期更换。延长各类过滤器芯的做法并不是节约成本, 相反会增加能耗成本。以一台950k W的压缩机为例, 在滤芯的压差为0.007MPa时将滤芯的寿命每增加1个月, 其相应的能耗增加为950×0.005×7×550=18287k W·h, 按照每度电0.7元计算, 其每月增加能耗为12801元。

四、排凝装置节能潜力分析

在压缩空气的制造过程中, 由于空气被压缩后会达到饱和状态, 在一定的压力及温度条件下, 会有很多的液态水出现, 这样在整个压缩空气系统过程中就需要及时排出这些液态水, 否则会造成设备的严重故障。在排出冷凝水的过程中, 会伴随排出压缩空气, 而排出去的这部分压缩空气就是排凝装置的节能潜力所在。

根据气体动力的放空量计算公式:

式中:S——面积, mm2;

P——绝压, MPa;

T——温度, K。

通过公式 (1) 可以算出, 假设直径为4mm, 在0.MPa排空时, 每分钟排气量约1m3, 相当于每分钟浪费约7k W的电量。在整个压缩空气的制造工艺过程中, 基本上每一个压力容器底部都有排凝口, 如压缩机的各级冷凝器、储气罐、各精密过滤器等, 这些容器的排污都是通过排水器实现, 因此都或多或少存在着能源浪费现象。如何选择排水器很大程度上决定排凝过程中能源的浪费情况。

排污阀门的控制形式常见的有阀门直排、时间控制排污、浮球控制排污、电子控制排水污。每个排污阀门的控制方式都有自己的特点, 在保证设备的正常工作状态下首选无压力损失、无能源损耗排水方式。通过降低压力损失达到节能的目的。常见排污方式对比见表1。

根据表1可以看出, 常见的冷凝水的排放设施以选择浮球控制调节的排污装置相对节能, 但常见的浮球阀由于排污口和排污量较小, 使用场合有一定的局限性。目前美国Ingersollrand公司开发的气动无损阀及德国BEKO开发的电容式自动疏水器都是为了在使用防堵塞、排凝量大、防腐蚀的环境设计, 在排水过程中只排水不排压缩空气, 杜绝了因排凝造成的压缩空气浪费。

五、结语

空压站作为压缩空气生产和供应站房, 是压缩空气系统中节能的重要的环节。在保证设备安全, 稳定供气的过程中, 要通过技术的角度去分析各生产工艺环节中存在节能潜力, 使压缩空气的制作成本能耗降到更低。

参考文献

空压站管理制度 篇3

【关键词】PLC控制系统 空压站 变频调速 控制系统

【中图分类号】 G 【文献标识码】 A

【文章编号】0450-9889（2015）06C-0179-03

工业企业空气压缩站（简称空压站）或空气压缩机房（简称空压机房），使用压缩空气作为重要生产动力源。目前越来越多的自动化设备应用于工业控制现场，如正业控制汁算机、PLC、触摸屏和变频器等，利用这些设备可以大大地提高设备的自动化水平、生产效率和控制精度，实现系统的节能降耗和经济运行。

一、控制系统的控制要求和原理

（一）系统的主要控制要求。采用PLC控制变频器进行空压站技术改造后，系统的主要控制要求如下：

1.控制系统有手动和自动两种方式。在自动运行时（手动预先设定变频器控制的机组，1号或2号机组）。根据压力传感器输出的模拟电压或电流信号（0～10V或4—20mA）由PLC进行PID调节运算，控制变频器在15～50Hz之间节能地运行。其中，3～5号备用机组的控制要求为：当管道压力低于工作压力下限值（预先设定）并且变频器输出频率在上限值（预先设定）时，经过延时（延时时间可设置）由PLC控制启动3、4号其中一台机组，直至3～5号机组全部启动；当管道压力大于工作压力上限值（预先设定），并且变频器输出在下限（可设定），经延时（延时时间可设置）由PLC停止3、4号其中一台机组。同样上述两条件不变可再停一台，直到停完。

2.压力信号取自压力传感器或变送器，系统工作压力上、下限可由PLC设定。

3.手动工作时只有3、4、5号机组的启、停通过手动按钮操作，其他工作情形与自动工作方式时一样。

4.变频器在PID调节故障时可使用电位器人工进行调速。

5.人机界面要求。变频器的运行监视参数可通过RS—485串行接口，经PLC由触摸屏进行远程显示。机组的启、停延时时间可通过触摸屏修改（20～6005）。

（二）控制系统的控制原理。控制系统的控制原理主要是：由PLC基本单元扩展出模拟量输入/输出模块，通过压力传感器实时检测压力值送人模拟量模块进行PLC内部的调节运算，然后由模拟量输出模块输出直流0～10V的电压信号至变频器，变频器的输出频率信号通过模拟量输出端子回送到PLC，构成模拟量闭环控制回路。由压力传感器测量实际压力后与压力设定值进行比较，经PLC内部PID调节运算实时控制变频器的输出频率，从而调节空压机（三相异步电动机）的转速，使供气系统空气压力稳定在设定压力值上。通过变频器PU接口的RS—485串行通信可以读人变频器除频率外的其他主要运行参数，如电流、功率和电压等。

这样由PLC、变频器、三相交流异步电动机、压力传感器（变送器）等组成的压力反馈闭环控制系统，能够自动地调节三相交流异步电动机的转速，使供气系统空气压力稳定在设定范围内，进行恒压控制。

二、控制系统的硬件选型

根据控制要求和控制规模的大小，这里选用三菱公司的FX系列小型PLC作为系统的主控制器，模拟量输入输出模块选用FXlN。—485BD，变频器选用三菱的FR—A700系列，触摸屏选用上海步科电气的eView系列MT510，压力传感器则选择TPTS03型压力传感器。

（一）系统的主控制器——FXlN—40MR。FXlN系列属于FX系列PLC中普及型的子系列，经过扩展适当的模拟量模块并使用PID指令，完全可以满足对中等规模空压站控制系统闭环模拟量的控制要求。根据系统的控制规模和对I/O点数的要求，系统的控制器选择FXlN—40MR，为继电器输出型，有24点开关量输入，16点开关量输出。

FXlN系列PLC在加装了通信扩展板FXlN—485—BD后，通过网线与变频器的PU接口相连后，可与之进行由PU接口引出的RS—485串行通信，读取变频器的监控参数，如实际频率、电流、功率和电压等。

（二）模拟量输入输出模块——FXON—3A。FXON—3A模拟量输入输出混合模块有两个输入通道（0～10V电压或4—20mA电流）和一个输出通道。输人通道接收模拟信号并将模拟信号转换成数字值，输出通道采用数字值并输出成对应比例的模拟信号。输入/输出通道选择的电压或电流形式由用户的接线方式决定。FXON—3A可以连接到FX2N＼FX2NC、FXl1N、FXIN等系列的可编程序控制器上。FXON—3A的最大分辨率为8位。FXON—3A在PLC扩展母线上占用8个I/O点。这8个I/O点可以分配给输入或输出。所有数据传输和参数设置都是使用PLC中的FROM/TO指令，通过FXON—3A的软件控制调节。PLC与FXON—3A之间的通信由光电耦合器进行保护。

FXON—3A的端子和外部接线如图1所示。

（三）变频器——FR—A700。变频器的基本原理和应用技术在第四章中已有介绍，读者可以参见前面的相关内容。根据空压站系统的压力负荷，选择的变频器是三菱FR—A700系列的A740，功率为110kW。

（四）触摸屏——MT510。在本控制系统中，采用MT510作为人机交互的界面，它具有界面美观、组态编程灵活、交互功能强等特点，便于与系统其他部分集成。

三、控制系统的硬件设计

（一）控制系统的硬件总体组成。空压站PLC控制系统的硬件总体组成框图如图2所示。FXON—3A模拟量模块的输入通道可读取压力、温度传感器的测量值，其输出通道输出0～10V电压信号作为变频器FR—A740的频率给定。变频器FR—A740的PU接口与加装了FXlN—485BD通信板的FXly4系列PLC可实现基于RS—485总线的串行通信，PLC便能够读人变频器的电流、功率和电压等运行参数。

图2 空压站PLC控制系统硬件总体组成框图

（二）系统的主电路和控制电路。空压站PLC控制系统的硬件设计主要包括主电路和控制电路的设计。

1.主电路。空压站PLC控制系统的主电路如图3所示。

2.控制电路。空压站控制系统PLC外部接线图和控制电路图（部分）分别如图4和图5所示。

四、PLC的程序设计

控制系统的程序主要包括空压机组逻辑控制程序、模拟量输入输出模块读写、PID调节运算程序和PLC与变频器串行通信程序等。

（一）空压机组逻辑控制程序的设计。在进行控制系统的程序设计时，除了应满足前面“系统的主要控制要求”中各机组启、停的逻辑控制外，在1、2号机组切换时还应满足下述的编程联锁等要求：

1.KAl、KA3不能同时接通；KAl、KA2不能同时接通；KA3、KA4不能同时接通。

2.当变频器运行时，KMl、KM2不允许动作。

3.只有当1号或2号机组启动信号及运行信号到达后变频器方可启动（KAll接通）。

4.1号机组运行时，禁止KM3操作；2号机组运行时，禁止KM4操作。KAl—KA4、KMl、KM2等电器元件在电路中的作用，可参见图3和图5。

下面只给出了1、2号机组变频启动控制部分的程序，如图6所示，其他机组的逻辑控制程序从略。

（二）模拟量输入输出模块读写。PLC基本单元是通过特殊功能模块读、写指令FROM、TO和模拟量输入输出模块FXON—3A中的缓冲存储器（BFM）交互数据的。FROM、TO指令的使用可参见第四章的介绍。FXON—3A缓冲存储器的分配见表l。

【作者简介】周正杰（1973- ），男，广西人，硕士，广西机电职业技术学院讲师，工程师，研究方向：电工技术，电力系统及自动化。

天然气调压站安全评价与管理 篇4

调压站是天然气输配系统的重要组成部分，其安全运营是天然气稳定供应的重要保证。由于调压站内设备繁杂，且天然气运行压力较高，一旦燃气发生泄漏，易造成火灾、爆炸或中毒等事故[

1、2]。本文对天然气调压站存在的安全问题进行分析，提出有效的防范措施，消除安全隐患，从而确保城市燃气安全、平稳供应。主要危险因素分析

1.1 介质本身的危险性

天然气是易燃易爆的物质，属于甲类火灾危险性物质[3]。天然气泄漏后，极易扩散到空气中，形成蒸气云，遇火源或高温热源极易发生爆炸。此外，天然气为烃类混合物，虽然毒性较低，但长期接触也可出现神经衰弱综合症，危害人体健康。

1.2 工艺过程危险性

调压器是调压站的主要设备，其功能是根据燃气的需要情况将燃气调至不同压力，实现稳定输送[4]。由于设备及管道材质的问题、施工不当、运行管理不到位等原因，均会造成燃气泄漏，引起火灾、爆炸等安全事故[5～7]。

① 设备及管道材质问题

调压器的工作压力较高，要求设备和管道的材质满足强度要求。在设计及选型过程中，如果对设备和管道规格、材质要求不合理，必将对后继过程产生严重影响，造成安全隐患。

② 施工质量问题

施工质量不仅与系统的使用寿命、经济效益紧密相关，而且关系到系统的运行安全。施工质量的影响因素主要有施工现场管道焊接质量不合格、设备安装存在缺陷。

③ 运行管理问题

a.设备超压

为保证调压器稳定运行，必须时刻监测调压设备进出口燃气压力，一旦出现超压情况，不仅会损害调压器，甚至会危及站区和管网的运行安全。调压设备超压受以下几个方面影响：上游来气压力升高，进口压力表出现故障而未能及时显示;调压器运行过程中安全阀失效，致使超压燃气无法放散;运行过程中人员操作失误等。超压爆炸虽然属于物理爆炸，但爆炸后引起的燃气泄漏极易引发后继的火灾、爆炸。

b.天然气泄漏与爆炸

设备、管道被腐蚀，密封件失效，仪器、仪表故障，人为误操作，外界干扰等均是造成燃气泄漏的因素。泄漏燃气遇到站区内火源如施工动火、雷电、静电火花等，易被引燃，发生爆炸。天然气泄漏爆炸事故灾害后果分析

通过对危险有害源辨识可知，由天然气泄漏导致的火灾、爆炸事故是影响面最广、发展最迅速、后果最严重的燃气事故之一。

天然气爆炸事故大多是由天然气泄漏后遇到点火源而形成。事故引起损失的大小与天然气的泄漏量和泄漏点附近的人员、财物分布有关。

燃气泄漏后造成的最不利后果是形成蒸气云爆炸。本文遵循事故最大化原则，对天然气爆炸事故进行模拟并对后果进行评价。

2.1 蒸气云爆炸事故机理

蒸气云爆炸(Vapor Cloud Explosion，VCE)是由于气体或易于挥发的液体燃料的大量快速泄漏，与周围空气混合形成覆盖范围很大的“预混云”，在某一有限空间遇点火源而导致的爆炸。导致蒸气云爆炸必须具备可燃气体泄漏并与周围空气预混、延迟点火、有限空间等条件。

2.2 天然气泄漏量计算

造成天然气泄漏的原因有多种，如阀门、法兰密封件失效，管道、储罐腐蚀及疲劳失效，燃气超压外溢等。考虑燃气泄漏的最不利条件，进行天然气泄漏量计算，先作以下几点假设：泄漏面积为1.0mm2圆形孔洞;泄漏时管道内绝对压力为1.7MPa;大气绝对压力为101.325kPa;温度为25℃;从开始泄漏到发生爆炸的时间分别为5min、10min、30min、1h、6h、12h。

① 天然气泄漏时流动状态判断

满足式(1)时，流动属于音速流。

式中p0——大气绝对压力，Pa

p——管道内天然气绝对压力，Pa

κ——天然气等熵指数，取1.316

满足式(2)时，流动属于亚音速流。

经济算得：

根据式(1)，气体泄漏属于音速流。

② 天然气泄漏量计算

音速流的泄漏量可采用下式计算[8]：

式中qm——天然气泄漏质量流量，kg/s

Cdg——气体泄漏系数，圆形裂口取1

A——裂口面积，mm2

M——天然气摩尔质量，kg/mol，取0.016kg/mol

R——摩尔气体常数，J/(mol·K)，取8.314J/(mol·K)

T——天然气温度，K，取298K

m=qmt(4)

式中m——t时间内天然气泄漏量，kg

f——天然气泄漏持续时间，s

根据式(3)、(4)计算不同泄漏持续时间的天然气泄漏量，见表1。

表1 天然气泄漏量

泄漏持续时间/min51030

m/kg0.821.644.91

泄漏持续时间/h1612

m/kg9.8158.86117.71

2.3 天然气蒸气云爆炸伤害评估

根据荷兰应用科学研究院(Netherlands Organization for Applied Science Research)建议，蒸气云爆炸的冲击波损伤半径可按下式预测[9]：

式中R——损伤半径，m

Ca——经验常数，m·kJ-1/3，取值见表2

N——效率因子，一般取10%

E——爆炸能量，kJ

Qh——天然气的高热值，kJ/kg，取55683kJ/kg

表2 Cs取值

损伤等级Cs设备损坏情况人员伤亡情况

一级损伤0.03重创建筑物内的加工设备一级损伤区域内人员中1%死于肺部伤害，50%耳膜破坏，50%被碎片击伤

二级损伤0.06破坏建筑物外表，可修复性破坏二级损伤区域内人员中1%耳膜破坏，%被碎片击伤

三级损伤0.15玻璃破碎三级损伤区域内人员被碎玻璃击伤

四级损伤0.4010%玻璃破碎—

联合式(3)～(6)，计算出不同泄漏持续时间下的损伤半径，见表3。

表3 损伤半径

泄漏持续时间/min51030

损伤半径/m一级损伤0.490.620.91

二级损伤0.991.251.81

三级损伤2.493.134.52

四级损伤6.628.3512.05

泄漏持续时间/h1612

损伤半径/m一级损伤1.142.072.61

二级损伤2.284.145.21

三级损伤5.6910.3413.03

四级损伤15.1827.5834.75

由此可见，泄漏后遇明火点燃的天然气爆炸事故的危害程度及影响范围均与泄漏时间有关，泄漏时间越长，泄漏量越大，损伤半径越大。

防止燃气泄漏火灾、爆炸事故的措施

燃气泄漏导致爆炸的危害重大，为了避免燃气灾害事故的发生，在工程的每一个阶段均要制定一系列安全措施，并严格执行，确保安全运营。

① 设计方面

天然气调压站设计时需充分考虑运行的安全可靠性，严格遵循相关规范及规定，采用国内外成熟先进的技术和设备。

设置事故监测和应急装置，以避免事故的发生或将事故造成的危害及损失降到最低程度。

调压区内的电气设备必须选用防爆型，并要保证系统连接完成后，整体防爆性能满足要求。

② 施工方面

施工企业在进行施工组织设计时，应制定完善的安全技术措施。施工安全技术措施内容必须符合现行安全生产法律、法规和安全技术规范标准。要加强施工现场的安全管理，配备专职安全管理人员。

③ 安全管理方面

天然气调压站应按照《压力管道安全管理与监察规定》(劳动部[1996]140号)进行管理;建立特种设备技术档案，内容包括设备的设计文件、制造单位、产品质量合格证、使用维护说明等文件;应对设备和管道进行日常维护与保养，并有检测和维修记录。

结论

① 泄漏是引起火灾、爆炸的主要因素，设计不合理、施工和管理阶段的不合理操作均会引起燃气泄漏的发生。(风险管理世界-)

② 蒸气云模型分析结果表明，1mm2的泄漏面积，即使泄漏持续5min，四级损伤半径会达到6.62m。火灾、爆炸是调压区应重点防范的事故。

空压站管理制度 篇5

及定期检修制度

一、螺杆式空压机日常巡回检查维修保养制度

1、空气压缩机维修工每班不少于两次巡回检查压缩机的运 转情况及运转现象；

2、维修工每次检查时，必须检查空气压缩机的排气压力、排 气温度，油位是否符合规定要求，如有不符立即停机查明原因及时处理，而后方可开机工作；

3、维修工每次检查时，仔细听压缩机的运转声音是否正常。运转有无振动现象，如有停机查明原因进行处理，而后方可开机工作；

4、维修工日常维护保养压缩机时，必须使用厂家指定螺杆式 空压机专用润滑油；

5、维修工须根据当地的环境情况，对压缩机进行相应的维护 保养。对处于高温高湿的环境连续运转的空压机，每周至少一次10小时以上，排出润滑油中的冷凝水，避免润滑油乳。对处于严寒环境的压缩机，时刻确保润滑油不凝结；

6、维修工经常禁锢空压机各部的联接螺栓，并经常除尘，确 保空压机在良好环境中运转。

二、螺杆式空压机定期检修制度

1、空压机要定期换油，新空压机第一次使用500小时后更换 新油，第二次1000小时换油，第三次、第四次及以后按正常运转2000小时更换润滑油；

2、空压机使用两年后，做一次油“系统清洁”工作，即更换 新润滑油，让空压机运转6～8小时后，再次更换润滑油彻底清洗原本系统中残存的各种有机成分；

3、空压机每运转500小时，必须清洗一次空气滤清器，即取 下滤芯，用低压空气将尘埃由内向外吹除。空压机每运转2000小时，必须更换空气滤清器滤芯。如环境恶劣时必须缩短更换周期；

4、空压机油过滤器必须定期更换。新机运转500小时应更 换，以后每运转2000小时应更换，每次更换润滑油时必须更换；

5、空压机油细分离器必须定期更换，即空压机工作3000小 时，必须更换，如环境污染严重，可缩短更换周期；

某空压站冷却水系统控制策略 篇6

在工业现场有大量设备需要使用压缩空气作为其动力源,并要求压缩空气的压力保持在一定范围内[1]。为了达到这一要求,通常采用多台空压机组,根据用气量的多少确定投入运行的空压机组台数。空压机组在运行过程中产生大量的热,需要采用冷却水来保证其正常工作。因此空压机组对于冷却水系统的要求较高,不但要求适当的冷却水温度和流量,而且要保证冷却水供应的可靠性。每台空压机组设有水压联锁保护装置,当水压不满足要求时,空压机组将自动停机,从而导致设备停产的严重后果。如何保证冷却水温度和压力稳定、如何优化冷却水设备的启停控制、如何提高冷却水系统的可靠性是空压站冷却水控制系统面临的几个主要问题。本文结合某工程实例,提出了解决这些问题的控制策略。

1 工程概况

某工厂空压站制备的压缩空气通过管路传输到车间,为气动机械、气动夹具、气动扳手等提供动力。空压站的主要设备包括3套空压机组(3台压缩机和3台干燥机)、冷却水系统(3台变频泵和2台冷却塔)、新风机组、换热器、乙二醇箱及膨胀罐、软水站和调压泵站等,其简化系统图如图1所示。系统采用控制设备容错设计和工艺设备冗余设计来提高系统运行的可靠性。

1.1 控制设备容错设计

采用冗余结构、智能模块化设计及各种故障检测和保护措施来保证系统能够长时间安全可靠运行。PLC、I/O模板、通讯线、网卡、直流电源以及系统电源等重要控制设备采用热备份冗余设计,实现冗余设备的无忧自动切换。

1.2 工艺设备冗余设计

关键工艺设备采用冗余设备来提高设备可靠性:3台空压机组(2用1备);3台冷却水泵(2用1备)。为了平衡冗余设备的运行时间,延长设备的使用寿命,可以根据设备运行时间定期改变设备的运行序列。当运行设备故障时,立即切换到备用设备,并将故障设备分离出系统;故障排除并复位后,再投入系统。

1.3 余热利用设计

当空压机组运行时,需要同时运行新风机组,用来补充空压机组消耗的空气,并使室内空气保持微正压[2]。在冬季,为了保证空压站的室内温度,还需要通过新风机组的加热器为新风加热。

在冬季,为了节约能源,新风机组加热器的循环水系统与空压机组的循环水系统通过换热器进行热交换,把空压机组产生的热量传送到新风机组加热器。这样,可以利用空压机组的冷却水为新风机组的新风加热,不仅能够降低冷却水降温所需的能耗,同时还会节约新风机组加热所需的能耗,达到余热利用的目的。

1.4 手动操作面板

为了防止PLC故障影响系统的运行,在PLC控制柜上安装了德国Neuberger公司生产的手动操作面板。使用该操作面板可以脱离PLC对冷却水系统的各个泵、阀等设备进行手动控制。

2 冷却水控制

冷却水系统共有3个冷却水泵,其中1个作为备用。根据空压机组负荷情况,启动1个或2个冷却水泵运行。只有冷却水泵运行时,才允许运行空压机组。

2.1 冷却水泵的联锁控制

冷却水泵与冷却水静压力联锁。当系统启动时,若静压力正常(≥0.5 bar),一台冷却水泵启动运行;在运行过程中,若静压力过低(<0.4 bar),停止所有正在运行的冷却水泵,并发出报警。

2.2 冷却水供回压差控制

空压机组负荷的变化会引起冷却水供回压差的波动。通过PI(比例积分)法调节冷却水泵的转速,使供回压差达到设定值(1.5 bar)。

2.3 第二个冷却水泵的启停控制

1-冷却水泵2-冷却水供水温度3-分集水器旁通阀4-冷却塔阀5-冷却水静压力 6-新风机组送风温度 7-新风机组供回水压差 8-新风机组水阀9-新风机组水泵 10-压缩机冷却水旁通阀 11-压缩机出水阀 12-冷却水供回压差

系统启动时,第一台泵启动运行;系统停止时,停止所有正在运行的泵。

当1个泵运行时,若泵的转速≥98%持续2分钟,第二个泵启动运行;当2个泵运行时,若泵的转速<60%持续2分钟,第二个泵停止运行。

2.4 冷却水温度控制

通过正向PI法调节分集水器旁通阀的开度和冷却塔风机的转速[2],使冷却水供水温度达到设定值(33℃),其控制方式如下:

(1)当PI值为0~50%时,调节分集水器旁通阀的开度100~0%;

当旁通阀执行器<5%时,启动第1个冷却塔并打开相应的冷却塔阀;当旁通阀执行器>75%时,关闭第1个冷却塔及相应的冷却塔阀。

(2)当PI值为50~100%时,调节冷却塔风机的变频器输出值0~100%。

当风机的变频器输出值>40%时,启动第2个冷却塔并打开相应的冷却塔阀;当风机的变频器输出值<10%时,关闭第2个冷却塔及相应的冷却塔阀。

2.5 冷却水泵故障切换

当冷却水泵故障(变频器故障、过载等)时,立即切换到备用泵运行。

3 冷却塔控制

(1)冷却塔模式

冷却塔为干湿两用冷却塔;当室外温度小于15℃持续3分钟后,以干式模式运行,关闭喷淋泵;当室外温度大于17℃持续3分钟后,以湿式模式运行,启动喷淋泵。

(2)冷却塔水位

在湿式模式下冷却塔通过浮球检测水位的方式自动补充由于喷淋而蒸发消耗的水量,使水位保持在设定高度。补水管路与软化水站连接。在湿式模式下冷却塔有最低水位限制,由水位开关检测,并与喷淋泵互锁。

(3)冷却塔排水报警

当室外温度低于5℃持续3分钟后,发出报警,通知维护人员手动排出冷却塔内的水。

(4)冷却塔故障切换

当正在运行的冷却塔发生下列故障时,自动转换到下一个冷却塔:变频器风机故障、维修开关关闭、喷淋泵故障、水位过低、通讯故障和远程I/O站电源关闭。

4 空压机组控制

4.1 联锁信号

空压机组包括压缩机和干燥机。每台压缩机和干燥机本身有单独的控制器,它和系统PLC控制柜之间采用硬接点进行联锁控制。压缩机联锁信号有:故障、关闭、运行、运行模式;干燥机联锁信号有:故障、关闭、运行、PDP报警、低压报警。

4.2 空压机组启停控制

当冷却水泵正常运行时,按以下顺序启停控制空压机组:

(1)当空压机组状态正常时,打开相应的压缩机出水阀;当任一压缩机出水阀打开时,关闭压缩机冷却水旁通阀。

(2)压缩机内部的水流开关检测到冷却水流动时,启动空压机组。

(3)空压机组关闭后,延时10分钟关闭相应的压缩机出水阀;当所有压缩机出水阀关闭时,打开压缩机冷却水旁通阀。

5 新风机组控制

新风机组包括风阀、过滤器、加热器、风机等。风机为双速电机,当第1台空压机组启动时,新风机组打开风阀、风机以低速运行;当第2台空压机组启动时,新风机组的风机以高速运行。

5.1 出风温度控制

通过PI法调节新风机组水阀的开度0~100%,使送风温度达到设定值(20℃)。

5.2 水泵的启停控制

当水阀执行器>10%且室外温度<20℃时,启动水泵;当水阀执行器<5%或室外温度>21℃持续3分钟后,关闭水泵。

5.3 供回水压差控制

通过PI法调节新风机组水泵的转速,使供回水压差达到设定值(1.5 bar)。

5.4 保护控制

新风机组长时间运行,过滤段可能破裂或被灰尘堵塞,需要及时更换或清洗[3]。为过滤段安装一个压差传感器,用于检测过滤段的状态:当过滤段破裂时,压差减小;当过滤段堵塞时,压差增大。当风机运行时,若过滤段压差小于最小允许值或大于最大允许值,发出报警。

为风机安装一个压差传感器,用于检测风机的运行状态:当风阀打开到位、风机启动命令发出60 s后,若压差小于设定值,发出报警。

6 结束语

合理的空压站冷却水系统控制策略要有完善的设备保护功能,提高控制目标的稳定性,并达到节能高效的目的。控制策略要与工程实际需求相适应,并在实践中加以完善和改进。系统投入使用后,运行稳定可靠,满足了原设计要求。

参考文献

[1]邵慧华,等.基于PLC的空气压缩机组控制系统[J].电气自动化,2006,28(2):67-69.

[2]江亿,姜子炎.建筑设备自动化[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.

天然气处理厂空压站的设计 篇7

1 气源质量要求

仪表用气源一般采用洁净、干燥的压缩空气。

供气系统气源操作 (在线) 压力下的露点, 应比工作环境或历史上当地年 (季) 极端最低温度至少低10℃[1]。

用于仪表供气的气源, 必须进行净化处理。经净化装置, 在过滤器出口处, 要求仪表空气含尘粒径不大于3µm.含尘量应小于1mg/m3.当选用油润滑式空压机或者直接使用工艺压缩空气气源做仪表气源时, 必须配高效除油器, 将压缩空气中的油分含量控制在规定值以下, 并配以相应的过滤、干燥装置和备用储罐。

天然气处理厂的空压站选用无油螺杆机或微油螺杆机时, 为保证仪表空气的气源要求都设置了至少3级空气过滤器。

2 仪表空气的用量

仪表供气系统的负荷包括指示仪、记录仪、分析仪、信号转换器、气路电磁阀、继动器、变送器、电气阀门定位器、执行器等气动仪表和吹气液位计、吹气法测量用气正压防爆通风用气、仪表修理间气动仪表调试检修用气、仪表吹扫用气等。仪表空气设计容量即产气量应满足以上仪表用气的需要。对于为管道、设备、地坑等提供吹扫用的工厂风为非仪表用气负荷, 可另设一路管网。

仪表总耗气量计算, 可采用简便的方法估算耗气的总量, 即:按控制阀数汇总, 每台控制阀耗气量为1～2Nm3/h;控制室用气动仪表每台耗气量为0.5～1Nm3/h;现场每台气动仪表耗气量为1.0Nm3/h;正压通风防爆柜每小时换气次数大于6次[2]。

在计算耗气量时, 我们通常计算指为标准状态 (101.325k Pa, 0℃) , 仪表说明书中多为操作状态 (供气压力为140 k Pa, 20℃) , 必须经过换算:

式中Qc′-标准状态下的耗气量, Nm3/h;

Qc-操作状态下的耗气量, m3/h。

根据规范HGT20510-2000《仪表供气设计规定》和SH3020-2001《石油化工仪表供气设计规范》, 其仪表气源装置容量按下式计算:

式中:

QS—气源装置设计计算容量, Nm3/h;

Qc—各类仪表耗气总和, m3/h。

0.1～0.3—供气管网系统泄漏系数

3 压缩机组配置的确定

3.1 处理量的确定

空压机组的配置, 要考虑三种气量的消耗:仪表空气用量、吹扫点火某些装置鼓泡用的工厂风用量、正常生产时氮气用量。

压缩后的空气经过两级前置过滤器、吸附式干燥过滤器、一级后置过滤器成为达标的净化空气, 干燥损失率考虑10%～15%。

根据氮气用量计算出所需要的压缩空气的用量, 此用量与仪表风用量和工厂风用量之和为压缩机选型的依据。

在确定压缩机的处理量时, 还要根据当地大气压和环境温度对压缩机组的额定处理量进行校核。由于空压机的处理量一般是以20℃, 101.325kPa为标准状态确定的, 因此, 对于环境温度、压力与标况相差较大的地区, 特别是青海等高原地区, 其环境温度低 (年平均温度为5.5℃) , 大气压力低 (年均大气压约70KPa) , 应对空压机组的处理量进行校核。校核可采用下面公式:

式中:

V1—空压机组在20℃, 101.325kPa状态下的处理量, m3/h

P2—当地大气压, kPa

T2—当地环境温度, 20℃

V2—空压机组在当地的处理量, m3/h

3.2 空压机台数的确定

空气压缩机的型号、台数和不同空气品质、压力的供气系统, 应根据供气要求、压缩空气负荷, 经技术经济比较后确定。

压缩空气站内, 活塞空气压缩机或螺杆空气压缩机的台数宜为3～6台。对同一品质、压力的供气系统, 空气压缩机的型号不宜超过两种。离心空气压缩机的台数宜为2～5台, 并宜采用同一型号[3]。

净化厂的空气压缩机一般都会考虑备用, 防止空气压缩机出现故障使全厂的停产。

4 净化空气储罐的设计

仪表气源装置应设有足够容量的储气罐, 其容积按下列公式计算:

式中:V—储气罐容积 (m3) ;

t—维持时间 (min) ;

P1—正常操作压力 (kPa (a) ) ;

P2—最低输出压力 (kPa (a) ) ;

P0—大气压力, 通常P0=101.33k Pa (a) 。

维持时间t, 应根据生产规模、工艺流程复杂程度及安全联锁自动保护设计水平来确定。如果没有特殊要求, 可在15～30分钟内取值;净化厂净化空气储罐的设计, 一般都在此范围取值。

针对设计规模较大的净化厂, 净化空气的储罐宜全厂统一考虑个数和平面布置位置, 储罐后的净化空气管线一般采用不锈钢管线, 储罐的位置要考虑供气气量的同时, 尽量降低工程成本。碳钢的价格为1万/吨～1.5万/吨, 不锈钢的价格为2万/吨～2.5万吨, 净化空气管线在规模较大的净化厂中系统管架上的敷设距离能达到几公里, 空压站的净化空气储罐尽量布置在装置区附近, 减少不锈钢管线的用量。

5 结论

通过对仪表风气质要求的描述, 以及仪表风用量计算的介绍, 空压机选型的注意事项, 净化空气储罐的计算及平面布置的介绍, 勾勒出空压站设计的设计要点, 为净化厂空压站的设计提供参考。

摘要：通过对仪表气源质量要求及天然气处理厂空压机后仪表风干燥过滤设备要求的介绍, 引用了标准规范中计算仪表风量公式, 给出了工程中安全、可靠、合理的仪表风设计方案;再根据当地大气压及温度的影响、仪表风过滤损耗情况、氮气用量、非净化空气用量以及空压机台数配置要求等原则, 说明了空压机组设置;最后根据净化空气的仪表使用要求, 给出了仪表风罐的计算方法, 提出了安全、可靠的空压站配置要求, 同时为减少投资对仪表风罐的设计和布置提出建议。

关键词：天然气处理厂,仪表风质量,仪表风用量计算,压缩机的配置,净化空气储罐的设计

参考文献

[1]SH3020-2001, 石油化工仪表供气设计规范[S]

[2]HG/T20510-2000, 仪表供气设计规定[S].