关于石油化工离心式压缩机选型采购的探讨

1、关于石油化工离心式压缩机选型采购的探离心式压缩机是一种叶片旋 转式压缩机(即透平式压缩机)在 离心式压缩机中,高速旋转的叶 轮给予气体的离心力作用，以及 在扩压通道中给予气体的扩压作 用,使气体压力得到提高近来， 由于化学工业的发展，各种大型 化工厂，炼油厂的建立，离心式压 缩机就成为压缩和输送化工牛产 中各种气体的关键机器,而占有 极其重要的地位.离心式压缩机之所以能获得 这样广泛的应用,主要是比活塞 式压缩机有以下一些优点：(1) 离心式压缩机的气量大， 结构简单，重量轻,机组尺寸小， 占地面积小.(2) 运转平衡，操作可靠，运转率高，摩擦件少，备件需用量少,维护费用及人员少.(3) 在化

2、工流程中，离心式压关于石油化工离心式压缩机选型釆购的探讨唐治紡李克文刘庆芳(辽亍华锦化工(集团)有限责任公司辽宁盘锦124021)【摘要】探讨离心式压缩机在选型采购过程中的基本步骤，审查压缩 机制造商提供的技术协议书，阅读离心式压缩机的性能曲线，选 购理想的设备.【关键词】石油化工离心式压缩机选型釆购技术协议书性能曲线缩机对化工介质可以做到绝对无油的压缩过程.(4) 离心式压缩机为一种回转运动的机器，它适宜于工业汽轮机或燃汽轮机直接拖动对一般大型化工厂，常用富产蒸汽驱动工业汽轮机作动力，为热能综合利用提供了可能.但是,离心式压缩机存在一些缺点：(1) 离心式压缩机目前还不适用于气量太小及压比过

3、高的场合.(2) 离心式压缩机的稳定工况区较窄，其气量调节虽较方便，但经济性较差.(3) 目前离心式压缩机效率一般比活塞式压缩机低.正是由于离心式压缩机的诸多特点，所以更值得我们在釆购之前要了解相关的选型步骤.唐治紡(i960 )化学工程硕士长期从事石油化工技术工作.1离心式压缩机选型的基木步骤离心式压缩机选型基本可以分为四个步骤1.1确定目标和任务阶段即调查，分析工艺要求阶段众所周知，对工艺要求充分了解是所有设备选型采购最基础，最重要的前提如果在选型阶段对实际工艺要求没有充分的调查和分析，那么就不能采购到安全 可靠，经济合理的设备.工艺研究阶段主要解决如下问题：(1) 研究介质的物理和化学性

4、质影响：即充分了解_t艺介质的组分， 毒性,腐蚀性，等参数对压缩机壳 体，叶轮，隔板，密封材质和密封 油选取的影响.由于石油化工气体组分中通 常含有氢化物，硫化物具有腐蚀 oo 石油和化工设备147订排.盛露i一曩一,t/j，yo硅酌危?逡旖碰牲介质决定了化工部hg/t205552006离心式压的转数控制对自控系统要求很严压缩机叶轮必须采用astma743/744等耐腐蚀不锈钢铸材或者a240,304,304l,316,316l 耐腐蚀 不锈钢板材这与常用空气或者 氮气介质选用普通astm216,352铸 钢，铸铝astm356,357有着很大的 差别由于介质具有腐蚀性和毒 性,不允许介质气体

5、外漏或者内 漏的问题,一般多选用双端面干 气密封方式，并需要增设氮气冲 洗辅助密封装置,而且对于停机 或者特殊工况下的排空设施也是 在工艺研究阶段要考虑的重要因 素.(2) 研究工艺要求 就是了解出入口压力，温度， 流量,控制范围要求，以及这些参 数对压缩机结构，分段分级，功 率，效率，转数，零部件选择材质， 仪表电气控制设备的影响. 压缩机出入口压力,流量是 压缩机通过图谱选型的最关键的 两个数据在实际压缩机选型工作 中流量和压力的操作要求对压缩 机结构，分段分级，功率，效率， 转数，有着决定性的影响出入口 压力，流量，转数这三大综合因素， 决定压缩机喘振的参数，对压缩机 喘振的控制水平是压

6、缩机设计工 作水平高低具体体现之一.1.2基础设计阶段此步骤主要解决如下问题：(1) 选择适用的标准冃前主要右美国石油协会(api6172002石油,化学和气体工 业用轴流压缩机和离心压缩机以 及膨胀机一压缩机标准和中国 石油化工(si-i/t3144-2004石油化 工离心压缩机工程技术规定以及 48ibbml isbiax.os 缩机基础设计规定等标准(2) 明确设备所在地的自然条 件和公用工程条件 主要明确设备所在地近十年 的气温，风力，降水，地震等自然资料.明确公用条件就是落实设备 的电力，冷却水，工厂风,蒸汽， 厂房形式，环境对防爆，防尘，噪 音等级耍求相关事宜.冃前，在国内石化行业

7、普遍采 用美国石油协会api617-2002标 准，此步骤中的第二点中动力条 件会直接影响压缩机驱动形式的 选取，环境对防爆，防尘，噪音要 求直接影响仪表电气的设备等级， 这些都是影响压缩机的总体造价 的重要因素,同时也是影响压缩机 运行费用的重要因素.在实际选型和采购中，按照标 准要求向制造商提供丁艺参数可 以将''复杂问题标准化”是明确'技 术协议'中各项要求的有效手段. 13初步设计阶段此步骤主耍解决如下问题：明确设计条件：向设计方提供:流量，压力，温度，流体性质具体参数；(2) 向设计方提供:运转方式， 控制条件要求；(3) 向设计方提供:动力，工 艺能

8、耗，润滑耍求,轴封耍求在实 际选型和采购过程中，这些工作多 由设计院以技术协议书的形式直 接提交给制造厂商,由制造商负责 实际的设计工作此步骤中对压缩 机总体造价影响有两个要点:仪表 控制参数和运行参数由于离心式 压缩机喘振控制，流量控制，透平 格,而且仪表供应商的报价差异 很大,目前普遍采用以合资产品； 运行参数对整体造价同样具有决 定性影响,这些参数直接决定压 缩机的最佳操作范围，这是考查 压缩机制造商制造水平的''硬参 数,，一些技术水平差的制造商是 不能实现在满足工艺耍求的前提 下进行节能运行,这也是选择压 缩机制造商的参考点.1.4实地考察和对比商务报价阶段 此步骤主

9、耍解决如下问题：(1) 比较性能:主要看压缩机 和驱动机的效率,虽然有些制造 商的机体价格有竞争优势，但是 从长久运行成本来看尽量选用压 缩机和驱动机的效率高的产品， 因为工程投资中包含建设投资和 运行成本两个因素，即使效率高 的压缩机建设费用高一些，由于 机械效率高，其运行成本低从而 形成''贵买贱用''好局面.(2) 比较维修维护性能:各制 造商，甚至同一个供货商会向业 主提供不同的制造方案此时业 主应该根据自己设备维护的实际 水平采用稳妥的制造方案就透 平机和压缩机布置方案来讲，虽 然有些布置形式比较省空间，但 是日后检修过程中对于吊转子， 对中的要求难度

10、在此环节就应该 充分考虑,避免为将来的检修工 作造成不便.(3) 比较交货期.比较业绩和品牌:冃前我国石油化工应用离心式压缩机国 外品牌多为日本日立和神户制钢 所产品，国内主要有沈阳鼓风机 厂，上海鼓风机厂,陕西鼓风机厂 五家公司可以设计和制造.(5)考察制造商的技术水平： 主要考察制造商的机加工能力， 设计能力和关键部件的使用寿命 情况.并必须到类似工况的用户 实地考察使用情况做到心中有数. 经过基本的技术交流后通常 就耍进入发邀请书，技术谈判这环节此时设计院会向业主提 供询价文件，一般询价文件包 括技术文件和商务条款两部分. 技术文件一般由设计院根据t艺 的实际需要制定,业主提出参考 意见

11、;商务条款由业主根据自己的实际情况制定此时，制造商根据询价文件的耍求向业主提交相 应的技术协议书和商务合同 书2如何审查压缩机制造商提供的技术协议书在阅读压缩机制造商提供的技术协议书之前，首先要理解询价文件中技术要求的各项条 款,确认询价文件要求的供货范 围,t作范围，供货数量,执行标 准,_t艺要求，公共条件,仪表电 气要求，备品备件,运输和开箱验 收，售后服务，保修保质期，分项 报价耍求,交换技术资料等具体 条款在技术协议中被充分响 应，逐一寻找技术偏差，对比制造 商提供的技术偏差和询价文件 中技术要求客观存在的偏差是否致如果有条件可以寻找第三 方对制造商提供的数据进行工艺模拟检验.重点审

12、查压缩机关于性能曲 线，机械效率，驱动机形式，制造 商对压缩机公用工程具体要求， 仪表控制精度，控制形式,工艺， 机械，仪电，公用，安全，土建儿 大专业的工作范围是否与询价文 件要求一致对技术协议书 的审查是采购中关键环节,业主方 除考虑以上纯技术因素之外一定 要将技术条件提交全面准确，因为旦签订合同后再出现由于业主 技术变更引起的设计变更必然引 起商务纠纷,不但影响供货价格更 会影响制造工期从而造成不必要 的损失3如何阅读离心式压缩机的性能曲线如图1所示，在以进口体积流 量为横坐标,以出口压力为纵坐标 的典型离心式压缩机性能图.3在图中有三条斜向上曲线:a预 计喘振线,b抗喘振控制线c预计

13、最大流量控制线a预计喘振线此线表示压缩机在不同出口 压力下的预计期望的最小流量因 为这条线是野页期”线，也就意味 着它是从理论计算出来，不是从实 际测出数据得到的它的实际意义 表示压缩机在某种转速和出口压 力下对应最小流量出现喘振的，可 能,在实际应用中一般与抗喘振 控制线一起使用体现压缩机对喘 振控制的"裕度,b抗喘振控制线（虚线）此线表示压缩机在不同出口 压力和转速是需要下的最小流量, 此线与驱动机最大连续转数配合 使用可以得到压缩机能提供的最 大出口压力即点a,当压缩机在极 限点操作时如果再减小流量就会 使压缩机实际操作点落人''喘振区''从而诱

14、发喘振.预计喘振线和抗喘振控制线之间的距离越大，意味着压缩机在 操作时抗喘振能力越强，操作越安 全.c预计最大流量控制线线表示压缩机在不同出口压力下的预计的最大流量，可以直接 得到压缩机在某个转数时最大流 量操纵极限点，当压缩机在极限点 操作时如果再加大流量就会使压 缩机实际操作点落人"气缚区”从 而诱发气缚.显而易见，抗喘振控制线和预 计最大流量控制线之间所夹的范 围越宽，压缩机可操作范围越大压 缩机制造商水平越高.3.2在图中还有数条斜向下的各种 转速线al第一临界转速线:此线表示 压缩机如果在理论计算得到的挠 性轴最高第一临界转速下运行时, 压缩机进n流量和出口压力的关 系.它

15、的实际使用意义主要有两 个：(1) 开车时如何快速通过此危险转数.(2) 与压缩机最低运转转速曲 线共同使用，显示压缩机最低转 速与第一临界转速之问的”安全 裕度,bl最低运转转速线:此线表示 压缩机如果在理论计算得到的最 低转速下运行时,压缩机进口流 量和出口压力的关系它的实际 使用意义主要有三个：(1)体现压缩机整体对转数的 最低需求,此最低转数与叶轮设 计，振动设计，干气密封设计等因 oo 石油和化工设备149 素有着内在的联系.与挠性轴最高第一临界转 速线共同使用，显示压缩机最低 转速与第一临界转速之间的'安 全裕度二二者之间的距离越远， 说明压缩机在操作的时候越不易 引发一阶

16、临界频率下的振动.(3) 与100%转速线一起使用，显示压缩机最低转速与100%转速 间的'，操作裕度，.cl任意运转转速线:此线表示压缩机在理论计算得到的最低转 速和理论计算获得100%转速之间 某个特定转速运行时压缩机进口 流量和出口压力的关系.dl正常转速线:此线表示压缩机如果在理论计算获得98%转速 下运行时压缩机进口流量和出口 压力的关系.el 100%转速线:此线表示压缩机理论计算获得100%转速运行时 压缩机进口流量和出口压力的关系. 它的实际使用意义主要有-:个：5.j石油和化工设置o01) 与调节范围最大流量限定线连用得到压缩机的额定工作点.2）最低运转转速线一起使用

17、，显示压缩机最低转速与100%转速 问的'，操作裕度二3）最低转速操作线和100%转速线之间再加上抗喘振控制线和 预计最大流量控制线并配合稳定 运转流量范围的两条竖线就构成 了一块所谓的"可操作区域''，这 片区域越大说明压缩机的调节能 力越强压缩机制造商的设计水平 越高.fl可变驱动机最大连续转速线:此线表示压缩机理论计算获得100%转速乘以的1.05倍即105%转 速运行时压缩机进口流量和出口 压力的关系.这条线的意义在于 显示压缩机在驱动机达到最大稳 定转速时的性能如果驱动机不 可调速此线可以不给.gl和hl燃气轮机和汽轮机的 跳闸转速线:此线表示压缩机在 燃气轮机或汽轮机即将达到跳闸 脱钩转速运行时压缩机进口流量 和出口压力的关系这条线主耍 和可变驱动机最大连续转速线连 用,二者之间距离越远越证明压 缩机越不易在脫钩转速下运行， 压缩机的安全型越高.il其他临界转速线:此线表示 压缩机在挠性二阶临界转速，或 系统频率转数下运行时压缩机进 口流量和出口压力的关系实际 工作中此线不给出，只做设计时 的参考线,因为通常情况下此时 驱动机已经脱钩了.3.3图中有四条竖直向