Вопрос 3.22. Компрессорные станции. Схема работы

Описание компрессора показывает, что процесс сжатия и нагне­тания газа сложен и требует, кроме основной машины-компрессора, ряд сложных вспомогательных узлов. Сам компрессор требует нали­чия системы охлаждения и смазки. Кроме того, сжатый газ до транс­портировки должен быть отделен от влаги и масла, которые достав­ляют много неудобств и создают аварийные положения при эксплуа­тации газовых трубопроводов. Все это приводит к сложному хозяй­ству компрессорной промысловой станции.

По газопроводам 1 и 2 к станции поступает газ после предвари­тельной обработки на установках подготовки нефти. Газ проходит сепараторы 3 для отделения жидкости и механических примесей и подается к компрессорам по линии 5. Через регулятор давления «пос­ле себя» 4 газ подается к двигателям компрессоров 10ГК. Остальная, основная часть газа по трубопроводу идет в цилиндры компрессоров 7. После сжатия в ступени I газ направляется по линии 9 в маслоотде­лители 11, холодильники первой ступени 12 и сепараторы среднего давления 14, где отделяется влага. Ко второй ступени газ подается по линии 8.

Такая же обработка газа проводится и после второй ступени в ап­паратах 11, 13 и 15. К этим аппаратам газ подается по линии 10. Влага от всех сепараторов поступает в емкости для конденсата 16,17 и 18

Рис. 3.19. Схема оборудования компрессорной станции

-119-

и отбирается насосами насосной 19. Газ после сжатия и обработки на­правляется по линии 20 к потребителю (на газобензиновый завод, на скважины для газлифта и т. п.). Для охлаждения воды холодного и горячего цикла применяют градирни 21, где имеются емкость и на­сосная, расширительный бак с насосом горячего цикла. Для компрес­сорной, на которой установлено обычно 7... 10 компрессоров, необхо­димо масляное хозяйство, так как расход масел различных марок ве­лик (емкости и насосы маслохозяйства 22). Кроме того, запуск комп­рессора производится сжатым воздухом, запас которого в специаль­ной емкости пополняется небольшими вспомогательными компрес­сорами 23.

Все эти машины и аппараты связаны трубопроводами, оснащен­ными ручными и моторными задвижками. Большое хозяйство комп­рессорной станции требует наличия механической мастерской, хра­нилищ горючих и смазочных материалов, запасных частей. В поме­щении компрессорной имеется крановое хозяйство, позволяющее монтировать и демонтировать громоздкие и тяжелые детали комп­рессоров.

Имеющийся в газе конденсат может образовать жидкостные проб­ки в трубопроводах, особенно если трасса трубопровода имеет чере­дующиеся подъемы и спуски. В зимнее время возможно замерзание этих жидкостных пробок. Наличие масла в газе может привести к образованию взрывоопасных смесей. Поэтому в системе трубопро­водов имеются масло- и влагоотделители.

Компрессоры, сепараторы и емкости, находящиеся под давлени­ем, оснащены предохранительными клапанами, грузовыми или пру­жинными.

Вопрос 3.23. Неисправности компрессоров

Наиболее часто встречаются следующие неисправности компрес­соров:

1. Неправильное распределение давления по ступеням сжатия. Чаще всего это происходит вследствие поломок клапанных пластин, при других неисправностях клапана или неправильной его установ­ке. Причиной неправильного распределения давления в ступенях могут быть также неисправность поршневых колец и сильные про­пуски через сальники или клапанные крышки.

2. Резкие или глухие стуки. Резкий стук обычно вызывается по­паданием между поршнем и одной из крышек цилиндра посторон­них тел (например, куска поломавшейся клапанной пластины), не­посредственным ударом поршня о крышку вследствие недостаточ­ного вредного пространства, скоплением в цилиндре смазки или по-

-120-

паданием влаги, ослаблением соединения штока с поршнем или с крейцкопфом, слишком большой выработкой ползунов или парал­лелей, разработкой крейцкопфного подшипника, износом пальца, ослаблением клина подшипника, разработкой конических гнезд крей­цкопфа, сработкой конусов пальцев, ослаблением клапанов в гнездах цилиндров, неправильной посадкой маховика на вал. Глухой стук происходит вследствие ослабления кривошипных и коренных под­шипников или выработки их и шеек вала.

3. Повышение температуры газа или воздуха после какой-либо ступени сжатия. Если это не вызвано изменением распределения дав­ления, то причиной повышения температуры может быть ухудшение работы холодильника предыдущей ступени вследствие его загрязне­ния или недостаточной подачи охлаждающей воды.

4. Внезапное падение давления масла из-за разрыва одной из труб маслопровода или масляного холодильника, падения уровня масла в раме (вследствие чего обнажалась приемная сетка насоса), полом­ки шестеренчатого насоса или пружины его перепускного клапана. Причиной отсутствия показаний давления масла может явиться так­же поломка манометра.

5. Постепенное уменьшение давления масла. Это происходит вследствие износа какого-либо подшипника (при этом обычно появ­ляется стук), появления утечек из-за неплотностей, засорения при­емной сетки или масляного фильтра.

6. Повышение температуры масла вследствие недостаточного его охлаждения, загрязненности или недоброкачественности, неисправ­ности механизмов компрессора.

7. Нагревание подшипников из-за плохой смазки или перетяжки.

8. Пропуск сальников. Пропуск в сальниках с металлической на­бивкой обычно происходит вследствие:

а) сработки уплотняющих колец до отсутствия зазора в их стыках, из-за чего не может быть обеспечено плотное прилегание колец к штоку;

б) поломки или соскакивания пружин, прижимающих секции сальников одну к другой;

в) выработки штока;

г) появления рисок, царапин и прочих повреждений на поверхно­сти штока и на поверхности уплотнительных сальниковых колец.

Для обеспечения надежной и длительной работы компрессора необходимо периодически осматривать его узлы и детали и в соот­ветствии с результатами осмотров устанавливать сроки необходимых ремонтных работ. Мелкий ремонт следует производить непосред­ственно во время осмотра. Порядок планово-предупредительных ме­роприятий устанавливается применительно к местным условиям, имея в виду, что чем чаще осматривают машины, тем реже будут вы­нужденные остановки их.

-121-

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Область применения компрессорного оборудования в нефтя­ной промышленности.

2. Принцип действия поршневого компрессора.

3. Условия сжатия газа в поршневых компрессорах. Политропный процесс.

4. Идеальная индикаторная диаграмма цикла поршневого комп­рессора.

5. Работа на сжатие единицы массы газа в компрессоре.

6. От чего зависит температура в конце процесса сжатия в одной ступени?

7. Производительность поршневых компрессоров.

8. Объемный коэффициент подачи поршневого компрессора.

9. Что такое степень сжатия?

10. Принцип получения высоких давлений в поршневых компрес­сорах.

11. Многоступенчатые поршневые компрессоры.

12. Индикаторная диаграмма поршневого компрессора.

13. Охлаждение сжимаемого газа между ступенями.

14. Принцип расчета системы охлаждения.

15. Конструкция межступенчатых теплообменников.

16. Определение полезной мощности компрессора.

17. Определение эффективной мощности компрессора, КПД ком­прессора.

18. Принцип действия винтового компрессора.

19. Чем отличаются винтовые компрессоры «мокрого» и «сухо­го» сжатия?

20. Классификация поршневых компрессоров.

21. Конструкция клапанов поршневых компрессоров.

22. Что такое дифференциальный поршень?

23. Конструкция уплотнения штоков.

24. Циркуляционная система смазки поршневых компрессоров.

25. Лубрикаторная система смазки компрессора.

26. Принцип действия турбокомпрессора.

27. Что такое помпажная зона центробежного компрессора?

28. Конструкция центробежного компрессорного агрегата.

29. Уплотнения в центробежных компрессорах.

30. Чем образована рабочая камера ротационного компрессора?

31. Регулирование работы поршневого компрессора.

32. Влияние «мертвого» пространства на работу компрессора.

33. Эксплуатация поршневых компрессоров.

34. Эксплуатация винтовых компрессоров. 35. Эксплуатация центробежных компрессоров. 36. Неисправности поршневых компрессоров.

- 122-