残液回收压缩机模拟工况调试方案设计和实践

1引言

海洋石油平台轻煌回收装置生产的液化石油气（LPG）,需要

通过外输软管与运输船舶进行连接，将LPG由储罐输送至运输船舶,

用专用运输船舶运输这种易燃易爆的危险品［1］。外输完成后外输

软管内的LPG残液需要依靠残液回收压缩机进行吹扫、回收等处理，

残液回收压缩机是保障外输作业安全稳定的重要设备。因其在海洋平

台上的应用数量不多，其模拟工况的调试方案尚未见有报道。对其模

拟工况调试方案流程设计和应用实践的探索进行总

结，以期对后续海洋平台LPG外输系统残液回收压缩机调试提供借

鉴。

2问题的提出

为满足残液回收压缩机在LPG外输作业时的快速启动、安全运

行的要求，残液回收压缩机在完成空载运转调试后，需要进一步完成

实际工质的带载

调试，验证机组性能。残液回收压缩机的实际应用工况只有在LPG

外输作业时才具备，外输作业是高风险作业，且涉及外输泵启动、储

罐压力下降及时补压等多项操作，且受海况条件影响［2］,故在外

输作业期间不适宜开展残液压缩机设备调试。因此需要在外输作业前

根据储罐、外输管线等现有条件，进行流程设计和灵活应用实现残液

回收压缩机运行工况的模拟，完成残液回收压缩机实际工质运转调试。

3方案设计

残液回收压缩机在外输作业中的应用工况有吹扫工况和回收工况。

吹扫工况（即管线内残余液体输送工况）在LPG外输作业后，启动

压缩机对来自LPG储罐内的气体进行压缩，将其输送到液相的外输

管道中，逐渐提高液相管道的压力，引起液相的流动，使外输管线内

的残余液相流向运输船舶，起到吹扫作用。回收工况：残液输送完成

后通过旋转四通阀，启动残液压缩机对外输管线内残余气液进行回收

至储罐,进而实现LPG装卸管道中残液量的最小化［3］。

3.1工况1（模拟吹扫工况）

吹扫工况是利用增压的气体对外输管线进行增压，靠压力推动管线内

液体流动，增压压力是吹扫工况的关键点。模拟工况调试方案需要在

LPG储罐存储一定量的LPG之后进行。将LPG外输滚筒管线末

端蝶阀关闭，由残液回收压缩机至外输管线末端构成封闭空间。LP

G储罐罐顶气相介质由残液回收压缩机压缩后输送至此封闭空间，使

该管线内压力提高，压力与吹扫工况设计压力保持一致。流程方案详

细如下：

LPG储罐罐顶XV60开一四通阀AD连通一回收洗涤罐V-23

6。一残液压缩机进气阀一残液压缩机排气阀一四通阀BC连通-L

PG外输管线流程-LPG外输滚筒前液压关断阀一LPG滚筒末端

蝶阀关闭，如图1虚线所示。

图3残余气液回收流程

3.2工况2（模拟残余气液回收工况）

在完成工况1后，外输管线内压力已升高，将其压力通过HCV平衡

至LPG储罐，如图2虚线所示，使外输管线压力保持与储罐压力一

致。旋转四通阀使得CD连通BA连通，压缩机进入残余气液回收流

程，启动压缩机对外输管线内气体进行回收使压力至200kPa

(G),控制回收压力是关键点。

在残余气相回收完毕后，考虑到，外输管线在正常运行时内可能存在

部分残余液体，将储罐内LPG导入外输管线3~4m3,启动残液

压缩机进行测试，对管线内含液的工况进行模拟。流程方案详细如下：

LPG滚筒末端蝶阀关闭一四通阀CD连通一回收洗涤罐V-236

0-残液压缩机进气阀一残液压缩机排气阀一四通阀BA连通-LP

G回注管线流程一开关阀XV61开-LPG储罐液相，如图3虚线

所示。

3.3方案实施控制要点

3.3.1压力控制

在模拟工况下，因外输卷筒管线末端处于封闭状态，外输管线管容有

限，管线长度400m,6"管线，为避免管线内过高压力造成系统超

压［4］或压力

过低导致外部空气进入管线，产生不良后果。需要依靠压差调节阀P

DV,通过控制回流量，控制压缩机进排气压差［5］,使其小于5

00kPa(G),从而而保证在工况1下压缩机出口压力不高于1

100kPa(G)z在工况2下压缩机进气压力不小于150-2

00kPa(G),以避免一些预计不到的，以及其他因素造成压力

继续下降时，引起空气的渗入，使内部形成爆炸性混合气体［6］,

保证模拟工况测试的安全性。

3.3.2流量控制

在模拟工况下，通过压缩机进气阀上的卸荷装置，实现压缩机流量的

0、50%、100%三档控制，具有负荷调节特性［7］。压缩机

配4个卸荷阀，2个电磁阀，在机组启动时，控制电磁阀（XY00

1为曲轴侧卸荷阀电磁阀、XY002为缸头侧卸荷阀电磁阀）使4

个卸荷阀全打开，压缩机无负载启动。启动运行后，通过电磁阀XY

001控制来关闭曲轴箱侧的卸荷阀进行50%的流量运行。视压差

控制情况选择是否进行100%的流量运行。

3.3.3排气温度控制

在工况2下，防止储罐因压缩机排气温度过高导致压力上升，通过后

冷却器的启停及可调扇叶的控制，将压缩机排气冷却后温度保持在5

0〜60℃后排入储罐的液相部分。

3.3.4洗涤罐液位控制

工况2下，需要密切注视残液压缩机入口洗涤罐液位，保证持续稳定

的吸入气体，避免气相带液损坏压缩机［8］。启机前确认液位控制

逻辑，液位超过报警值后机组应自动停机，确认机组停机后，启动回

收泵将LPG输送至储罐后再进行压缩机启动。

3.3.5安全保护系统

残液压缩机组采用PLC控制，采集现场仪表数据，由现场控制盘显

示设备状态信息及安全报警信息［9］,并通过RS485传送至中

控。机组和系统运行参数，如温度、压力、液位、振动的报警关断逻

辑、中控逻辑在机组启动前进行测试确保有效。机组运行参数和阀门

开关动作，需通过压缩机现场控制盘和中控控制系统进行操作，由中

控和现场进行联合确认。

3.3.6静电防护

装置内的设备、管道、阀门等进行可靠的导除静电接地检查，检查接

地电阻不大于10Q,管道上法兰间的跨接电阻不大于003。[1

0]0

4方案实施效果

4.1工况1

在管线吹扫工况中，进气压力由622kPa(G)增加到1100

kPa(G),执行了50%、100%的流量负载，压缩机运行参

数平稳，运行数据达到吹扫工况的需要，数据详见表1。同时测试了

排气压力H报警和HH停机连锁逻辑，用时5min。

4.2工况2

在回收流程工况(工况2)中，外输管线压力由620kPa(G)

降到200kPa(G),排气压力由640kPa(G)升高至6

90kPa(G)将气体回收并排放至储罐液相，数据详见表2。

表1工况1运行参数

进气压力进气温度德气压力排气温度振动值

/kPa(G)/七/kPa(G)/七/(nun/s)

62223698330.5

61429885470.5

614291100580.5

表2工况2运行参数

进气压力进气温度排气压力排气温度振动值

/kPa(G)/冤/kPa(G)/(rmn/s)

6202764028.50.5

46821651390.6

20020690560.6

另外，在外输管线含液的条件下，根据洗涤罐液位情况，分多次把外

输管内液体回收到洗涤罐内，由LPG回收泵打回储罐。同时执行了

风扇的启停、进气压力L报警和LL停机连锁逻辑，单个流程用时1

5min左右。

5结语

通过模拟工况应用LPG储罐内气液介质完成残液回收压缩机的

运转调试实践、并达到预期效果，说明海洋石油平台轻煌回收装置外

输系统残液回收压缩机在模拟工况下进行调试运行是可行可靠的，在

模拟工况中根据外输管线管容做好压力控制、合理设定机组进排气压

差、做好排气温度和液位的监测和控制等是模拟工况调试成功的关键。

残液回收压缩机模拟工况的成功调试，为外输作业人员提供操作演练

机会，为LPG安全外输提供有力保障。

参考文献：

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