双级螺杆空气压缩机的分离筒温度控制技术分析.pdf
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1、Applications 创新应用集成电路应用 第 40 卷 第 6 期(总第 357 期)2023 年 6 月 297缩机油气分离筒内积聚了大量的冷凝水,压缩机出口的压缩空气中含大量润滑油,并且润滑油乳化相当严重,制氮空压机出现了大量“跑油”现象,在油气分离筒处排出大量的冷凝水。严重影响了氮气发生器的氮气制造效果,此问题不解决将直接影响平台的正常生产。2 现场存在的问题与原因分析存在的问题。(1)空压机出口油气分离罐中含有大量析出的冷凝水,冷凝水随着润滑油进入压缩机的循环润滑、冷却系统,在高温高压充分混合的情况下导致润滑油乳化,气体不断压缩向系统供气,油气分离筒中冷凝水量不断增加,乳化状况加
2、剧,同时润滑油不断被稀释,压缩机的散热和润滑效果下降,增加了压缩机的磨损,降低了机组使用寿命,加大维修成本。(2)油气分离筒中含有大量冷凝水,致使分离筒润滑油的液面升高,滑油被压缩空气裹挟串入空气系统,加速了润滑油的消耗,提高操作费用。(3)压缩机出口管线上的疏水器结构形式为浮球式,其作用为将高温压缩空气经空气冷却器冷却后,将析出的冷凝水从系统中自0 引言随着我国“建设海洋强国,加快深海油气资源勘探”的战略实施,海上钻采平台的建设也步入高潮,海上平台设计建造过程中受空间和重量的限制在设备选型上会有所取舍。1 研究背景一般海上平台的氮气都是作为密封和置换使用,压力一般在0.8MPA左右,不需要进
3、行二次加压。南海某钻采石油平台为了节省费用和节能考虑在原油外输上精简了外输泵环节,采用油气混输的模式输送原油到FPSO进行处理。因此需要2.0MPA的氮气作为补充动力源协助原油外输,该平台专门设置了一套制氮空气压缩机和膜组制氮橇来制造高压氮气。制氮空压机采用英格索兰集成双级螺杆压缩机制造2.0MPa的压缩空气,提供给后序的膜组制氮机。受海上平台安装空间的限制,在设计之初借鉴的是北方某化工厂的经验,采用集成式双级螺杆压缩机提供高压压缩空气,这样就节省了氮气二次压缩的空间。但是却忽视了南海高温高湿的工作环境对压缩空气压力露点的影响,致使项目投用之后压作者简介:王维,中海石油(中国)有限公司深圳分公
4、司;研究方向:控制技术。收稿日期:2022-10-21;修回日期:2023-05-28。摘要:阐述某钻采石油平台双级螺杆压缩机出现分离筒油气混合温度低于压缩空气工作压力露点,致使压缩机油气分离筒内积聚大量冷凝水,提出在不更换机组的前提下提高对压缩机润滑油温度的控制,使分离筒温度高于压缩空气压缩露点。现场实践表明,效果良好。关键词:控制技术,压缩机,露点,温度控制。中图分类号:TH45 文章编号:1674-2583(2023)06-0297-03DOI:10.19339/j.issn.1674-2583.2023.06.133文献引用格式:王维.双级螺杆空气压缩机的分离筒温度控制技术分析J.集成
5、电路应用,2023,40(06):297-299.双级螺杆空气压缩机的分离筒温度控制技术分析王维(中海石油(中国)有限公司深圳分公司,广东 518052)Abstract This paper describes that a two-stage screw compressor on a drilling and production oil platform experienced that the oil and gas mixing temperature of the separator cylinder was lower than the dew point of the wor
6、king pressure of the compressed air,which led to the accumulation of a large amount of condensate water in the oil and gas separator cylinder of the compressor.It proposed to improve the control of the compressor lubricating oil temperature without changing the unit,so that the temperature of the se
7、parator cylinder was higher than the dew point of the compressed air.Field practice shows that the effect is good.Index Terms control technology,compressor,dew point,temperature control.Analysis of Temperature Control for Separating Cylinder of Two-stage Screw Air CompressorWANG Wei(Shenzhen Branch
8、of CNOOC(China)Co.,Ltd.,Guangdong 518052,China.)298 集成电路应用 第 40 卷 第 6 期(总第 357 期)2023 年 6 月Applications创新应用动排除,减少对下游氮气发生器的影响。因压缩空气中携带大量乳化的润滑油,影响了疏水器的排水效果,乳化的润滑油被压缩气体携带至下游的造氮机,使压缩空气油水含量严重超标(氮气发生器厂家技术参数要求进入制氮膜组之前的压缩空气含油要低于3ppm),制氮膜组不能正常工作,氮气得不到正常供应,从而影响平台的正常生产。(4)油气分离筒为压力容器,在正常使用状况下,分离桶内壁接触的介质为从空气中分离出
9、的润滑油,但因冷凝水的存在,并且长期处于高温的环境下,加速了分离筒内壁的腐蚀速率,影响机组的使用寿命甚至设备本体安全。(5)大量的携带乳化滑油的压缩空气会黏附在分离筒安全阀管线及其他节流部件上,影响空压机的运行安全。问题分析。根据螺杆压缩机的工作原理可知,空气与润滑油一起在阴阳螺杆之间进行压缩,高压油、气混合物进入油气分离筒进行分离,分离后高温的滑油经降温冷却,通过温控阀控制到设定的温度回到螺杆压缩机主机,形成闭合的润滑、冷却回路,外界空气则连续的进入压缩。外界空气湿度直接影响了压缩空气的露点,在分离桶中,压缩的油、气混合介质的高温、高压、高湿状态直接影响到油气分离筒中压缩空气的压力露点,如果
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