關(guān)于石油化工離心式壓縮機選型采購的探討

1、關(guān)于石油化工離心式壓縮機選型采購的探離心式壓縮機是一種葉片旋 轉(zhuǎn)式壓縮機(即透平式壓縮機)在 離心式壓縮機中,高速旋轉(zhuǎn)的葉 輪給予氣體的離心力作用，以及 在擴壓通道中給予氣體的擴壓作 用,使氣體壓力得到提高近來， 由于化學工業(yè)的發(fā)展，各種大型 化工廠，煉油廠的建立，離心式壓 縮機就成為壓縮和輸送化工牛產(chǎn) 中各種氣體的關(guān)鍵機器,而占有 極其重要的地位.離心式壓縮機之所以能獲得 這樣廣泛的應(yīng)用,主要是比活塞 式壓縮機有以下一些優(yōu)點：(1) 離心式壓縮機的氣量大， 結(jié)構(gòu)簡單，重量輕,機組尺寸小， 占地面積小.(2) 運轉(zhuǎn)平衡，操作可靠，運轉(zhuǎn)率高，摩擦件少，備件需用量少,維護費用及人員少.(3) 在化

2、工流程中，離心式壓關(guān)于石油化工離心式壓縮機選型釆購的探討唐治紡李克文劉慶芳(遼亍華錦化工(集團)有限責任公司遼寧盤錦124021)【摘要】探討離心式壓縮機在選型采購過程中的基本步驟，審查壓縮 機制造商提供的技術(shù)協(xié)議書，閱讀離心式壓縮機的性能曲線，選 購理想的設(shè)備.【關(guān)鍵詞】石油化工離心式壓縮機選型釆購技術(shù)協(xié)議書性能曲線縮機對化工介質(zhì)可以做到絕對無油的壓縮過程.(4) 離心式壓縮機為一種回轉(zhuǎn)運動的機器，它適宜于工業(yè)汽輪機或燃汽輪機直接拖動對一般大型化工廠，常用富產(chǎn)蒸汽驅(qū)動工業(yè)汽輪機作動力，為熱能綜合利用提供了可能.但是,離心式壓縮機存在一些缺點：(1) 離心式壓縮機目前還不適用于氣量太小及壓比過

3、高的場合.(2) 離心式壓縮機的穩(wěn)定工況區(qū)較窄，其氣量調(diào)節(jié)雖較方便，但經(jīng)濟性較差.(3) 目前離心式壓縮機效率一般比活塞式壓縮機低.正是由于離心式壓縮機的諸多特點，所以更值得我們在釆購之前要了解相關(guān)的選型步驟.唐治紡(i960 )化學工程碩士長期從事石油化工技術(shù)工作.1離心式壓縮機選型的基木步驟離心式壓縮機選型基本可以分為四個步驟1.1確定目標和任務(wù)階段即調(diào)查，分析工藝要求階段眾所周知，對工藝要求充分了解是所有設(shè)備選型采購最基礎(chǔ)，最重要的前提如果在選型階段對實際工藝要求沒有充分的調(diào)查和分析，那么就不能采購到安全 可靠，經(jīng)濟合理的設(shè)備.工藝研究階段主要解決如下問題：(1) 研究介質(zhì)的物理和化學性

4、質(zhì)影響：即充分了解_t藝介質(zhì)的組分， 毒性,腐蝕性，等參數(shù)對壓縮機殼 體，葉輪，隔板，密封材質(zhì)和密封 油選取的影響.由于石油化工氣體組分中通 常含有氫化物，硫化物具有腐蝕 oo 石油和化工設(shè)備147訂排.盛露i一曩一,t/j，yo硅酌危?逡旖碰牲介質(zhì)決定了化工部hg/t205552006離心式壓的轉(zhuǎn)數(shù)控制對自控系統(tǒng)要求很嚴壓縮機葉輪必須采用astma743/744等耐腐蝕不銹鋼鑄材或者a240,304,304l,316,316l 耐腐蝕 不銹鋼板材這與常用空氣或者 氮氣介質(zhì)選用普通astm216,352鑄 鋼，鑄鋁astm356,357有著很大的 差別由于介質(zhì)具有腐蝕性和毒 性,不允許介質(zhì)氣體

5、外漏或者內(nèi) 漏的問題,一般多選用雙端面干 氣密封方式，并需要增設(shè)氮氣沖 洗輔助密封裝置,而且對于停機 或者特殊工況下的排空設(shè)施也是 在工藝研究階段要考慮的重要因 素.(2) 研究工藝要求 就是了解出入口壓力，溫度， 流量,控制范圍要求，以及這些參 數(shù)對壓縮機結(jié)構(gòu)，分段分級，功 率，效率，轉(zhuǎn)數(shù)，零部件選擇材質(zhì)， 儀表電氣控制設(shè)備的影響. 壓縮機出入口壓力,流量是 壓縮機通過圖譜選型的最關(guān)鍵的 兩個數(shù)據(jù)在實際壓縮機選型工作 中流量和壓力的操作要求對壓縮 機結(jié)構(gòu)，分段分級，功率，效率， 轉(zhuǎn)數(shù)，有著決定性的影響出入口 壓力，流量，轉(zhuǎn)數(shù)這三大綜合因素， 決定壓縮機喘振的參數(shù)，對壓縮機 喘振的控制水平是壓

6、縮機設(shè)計工 作水平高低具體體現(xiàn)之一.1.2基礎(chǔ)設(shè)計階段此步驟主要解決如下問題：(1) 選擇適用的標準冃前主要右美國石油協(xié)會(api6172002石油,化學和氣體工 業(yè)用軸流壓縮機和離心壓縮機以 及膨脹機一壓縮機標準和中國 石油化工(si-i/t3144-2004石油化 工離心壓縮機工程技術(shù)規(guī)定以及 48ibbml isbiax.os 縮機基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)定等標準(2) 明確設(shè)備所在地的自然條 件和公用工程條件 主要明確設(shè)備所在地近十年 的氣溫，風力，降水，地震等自然資料.明確公用條件就是落實設(shè)備 的電力，冷卻水，工廠風,蒸汽， 廠房形式，環(huán)境對防爆，防塵，噪 音等級耍求相關(guān)事宜.冃前，在國內(nèi)石化行業(yè)

7、普遍采 用美國石油協(xié)會api617-2002標 準，此步驟中的第二點中動力條 件會直接影響壓縮機驅(qū)動形式的 選取，環(huán)境對防爆，防塵，噪音要 求直接影響儀表電氣的設(shè)備等級， 這些都是影響壓縮機的總體造價 的重要因素,同時也是影響壓縮機 運行費用的重要因素.在實際選型和采購中，按照標 準要求向制造商提供丁藝參數(shù)可 以將''復(fù)雜問題標準化”是明確'技 術(shù)協(xié)議'中各項要求的有效手段. 13初步設(shè)計階段此步驟主耍解決如下問題：明確設(shè)計條件：向設(shè)計方提供:流量，壓力，溫度，流體性質(zhì)具體參數(shù)；(2) 向設(shè)計方提供:運轉(zhuǎn)方式， 控制條件要求；(3) 向設(shè)計方提供:動力，工 藝能

8、耗，潤滑耍求,軸封耍求在實 際選型和采購過程中，這些工作多 由設(shè)計院以技術(shù)協(xié)議書的形式直 接提交給制造廠商,由制造商負責 實際的設(shè)計工作此步驟中對壓縮 機總體造價影響有兩個要點:儀表 控制參數(shù)和運行參數(shù)由于離心式 壓縮機喘振控制，流量控制，透平 格,而且儀表供應(yīng)商的報價差異 很大,目前普遍采用以合資產(chǎn)品； 運行參數(shù)對整體造價同樣具有決 定性影響,這些參數(shù)直接決定壓 縮機的最佳操作范圍，這是考查 壓縮機制造商制造水平的''硬參 數(shù),，一些技術(shù)水平差的制造商是 不能實現(xiàn)在滿足工藝耍求的前提 下進行節(jié)能運行,這也是選擇壓 縮機制造商的參考點.1.4實地考察和對比商務(wù)報價階段 此步驟主

9、耍解決如下問題：(1) 比較性能:主要看壓縮機 和驅(qū)動機的效率,雖然有些制造 商的機體價格有競爭優(yōu)勢，但是 從長久運行成本來看盡量選用壓 縮機和驅(qū)動機的效率高的產(chǎn)品， 因為工程投資中包含建設(shè)投資和 運行成本兩個因素，即使效率高 的壓縮機建設(shè)費用高一些，由于 機械效率高，其運行成本低從而 形成''貴買賤用''好局面.(2) 比較維修維護性能:各制 造商，甚至同一個供貨商會向業(yè) 主提供不同的制造方案此時業(yè) 主應(yīng)該根據(jù)自己設(shè)備維護的實際 水平采用穩(wěn)妥的制造方案就透 平機和壓縮機布置方案來講，雖 然有些布置形式比較省空間，但 是日后檢修過程中對于吊轉(zhuǎn)子， 對中的要求難度

10、在此環(huán)節(jié)就應(yīng)該 充分考慮,避免為將來的檢修工 作造成不便.(3) 比較交貨期.比較業(yè)績和品牌:冃前我國石油化工應(yīng)用離心式壓縮機國 外品牌多為日本日立和神戶制鋼 所產(chǎn)品，國內(nèi)主要有沈陽鼓風機 廠，上海鼓風機廠,陜西鼓風機廠 五家公司可以設(shè)計和制造.(5)考察制造商的技術(shù)水平： 主要考察制造商的機加工能力， 設(shè)計能力和關(guān)鍵部件的使用壽命 情況.并必須到類似工況的用戶 實地考察使用情況做到心中有數(shù). 經(jīng)過基本的技術(shù)交流后通常 就耍進入發(fā)邀請書，技術(shù)談判這環(huán)節(jié)此時設(shè)計院會向業(yè)主提 供詢價文件，一般詢價文件包 括技術(shù)文件和商務(wù)條款兩部分. 技術(shù)文件一般由設(shè)計院根據(jù)t藝 的實際需要制定,業(yè)主提出參考 意見

11、;商務(wù)條款由業(yè)主根據(jù)自己的實際情況制定此時，制造商根據(jù)詢價文件的耍求向業(yè)主提交相 應(yīng)的技術(shù)協(xié)議書和商務(wù)合同 書2如何審查壓縮機制造商提供的技術(shù)協(xié)議書在閱讀壓縮機制造商提供的技術(shù)協(xié)議書之前，首先要理解詢價文件中技術(shù)要求的各項條 款,確認詢價文件要求的供貨范 圍,t作范圍，供貨數(shù)量,執(zhí)行標 準,_t藝要求，公共條件,儀表電 氣要求，備品備件,運輸和開箱驗 收，售后服務(wù)，保修保質(zhì)期，分項 報價耍求,交換技術(shù)資料等具體 條款在技術(shù)協(xié)議中被充分響 應(yīng)，逐一尋找技術(shù)偏差，對比制造 商提供的技術(shù)偏差和詢價文件 中技術(shù)要求客觀存在的偏差是否致如果有條件可以尋找第三 方對制造商提供的數(shù)據(jù)進行工藝模擬檢驗.重點審

12、查壓縮機關(guān)于性能曲 線，機械效率，驅(qū)動機形式，制造 商對壓縮機公用工程具體要求， 儀表控制精度，控制形式,工藝， 機械，儀電，公用，安全，土建兒 大專業(yè)的工作范圍是否與詢價文 件要求一致對技術(shù)協(xié)議書 的審查是采購中關(guān)鍵環(huán)節(jié),業(yè)主方 除考慮以上純技術(shù)因素之外一定 要將技術(shù)條件提交全面準確，因為旦簽訂合同后再出現(xiàn)由于業(yè)主 技術(shù)變更引起的設(shè)計變更必然引 起商務(wù)糾紛,不但影響供貨價格更 會影響制造工期從而造成不必要 的損失3如何閱讀離心式壓縮機的性能曲線如圖1所示，在以進口體積流 量為橫坐標,以出口壓力為縱坐標 的典型離心式壓縮機性能圖.3在圖中有三條斜向上曲線:a預(yù) 計喘振線,b抗喘振控制線c預(yù)計

13、最大流量控制線a預(yù)計喘振線此線表示壓縮機在不同出口 壓力下的預(yù)計期望的最小流量因 為這條線是野頁期”線，也就意味 著它是從理論計算出來，不是從實 際測出數(shù)據(jù)得到的它的實際意義 表示壓縮機在某種轉(zhuǎn)速和出口壓 力下對應(yīng)最小流量出現(xiàn)喘振的，可 能,在實際應(yīng)用中一般與抗喘振 控制線一起使用體現(xiàn)壓縮機對喘 振控制的"裕度,b抗喘振控制線（虛線）此線表示壓縮機在不同出口 壓力和轉(zhuǎn)速是需要下的最小流量, 此線與驅(qū)動機最大連續(xù)轉(zhuǎn)數(shù)配合 使用可以得到壓縮機能提供的最 大出口壓力即點a,當壓縮機在極 限點操作時如果再減小流量就會 使壓縮機實際操作點落人''喘振區(qū)''從而誘

14、發(fā)喘振.預(yù)計喘振線和抗喘振控制線之間的距離越大，意味著壓縮機在 操作時抗喘振能力越強，操作越安 全.c預(yù)計最大流量控制線線表示壓縮機在不同出口壓力下的預(yù)計的最大流量，可以直接 得到壓縮機在某個轉(zhuǎn)數(shù)時最大流 量操縱極限點，當壓縮機在極限點 操作時如果再加大流量就會使壓 縮機實際操作點落人"氣縛區(qū)”從 而誘發(fā)氣縛.顯而易見，抗喘振控制線和預(yù) 計最大流量控制線之間所夾的范 圍越寬，壓縮機可操作范圍越大壓 縮機制造商水平越高.3.2在圖中還有數(shù)條斜向下的各種 轉(zhuǎn)速線al第一臨界轉(zhuǎn)速線:此線表示 壓縮機如果在理論計算得到的撓 性軸最高第一臨界轉(zhuǎn)速下運行時, 壓縮機進n流量和出口壓力的關(guān) 系.它

15、的實際使用意義主要有兩 個：(1) 開車時如何快速通過此危險轉(zhuǎn)數(shù).(2) 與壓縮機最低運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速曲 線共同使用，顯示壓縮機最低轉(zhuǎn) 速與第一臨界轉(zhuǎn)速之問的”安全 裕度,bl最低運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速線:此線表示 壓縮機如果在理論計算得到的最 低轉(zhuǎn)速下運行時,壓縮機進口流 量和出口壓力的關(guān)系它的實際 使用意義主要有三個：(1)體現(xiàn)壓縮機整體對轉(zhuǎn)數(shù)的 最低需求,此最低轉(zhuǎn)數(shù)與葉輪設(shè) 計，振動設(shè)計，干氣密封設(shè)計等因 oo 石油和化工設(shè)備149 素有著內(nèi)在的聯(lián)系.與撓性軸最高第一臨界轉(zhuǎn) 速線共同使用，顯示壓縮機最低 轉(zhuǎn)速與第一臨界轉(zhuǎn)速之間的'安 全裕度二二者之間的距離越遠， 說明壓縮機在操作的時候越不易 引發(fā)一階

16、臨界頻率下的振動.(3) 與100%轉(zhuǎn)速線一起使用，顯示壓縮機最低轉(zhuǎn)速與100%轉(zhuǎn)速 間的'，操作裕度，.cl任意運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速線:此線表示壓縮機在理論計算得到的最低轉(zhuǎn) 速和理論計算獲得100%轉(zhuǎn)速之間 某個特定轉(zhuǎn)速運行時壓縮機進口 流量和出口壓力的關(guān)系.dl正常轉(zhuǎn)速線:此線表示壓縮機如果在理論計算獲得98%轉(zhuǎn)速 下運行時壓縮機進口流量和出口 壓力的關(guān)系.el 100%轉(zhuǎn)速線:此線表示壓縮機理論計算獲得100%轉(zhuǎn)速運行時 壓縮機進口流量和出口壓力的關(guān)系. 它的實際使用意義主要有-:個：5.j石油和化工設(shè)置o01) 與調(diào)節(jié)范圍最大流量限定線連用得到壓縮機的額定工作點.2）最低運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速線一起使用

17、，顯示壓縮機最低轉(zhuǎn)速與100%轉(zhuǎn)速 問的'，操作裕度二3）最低轉(zhuǎn)速操作線和100%轉(zhuǎn)速線之間再加上抗喘振控制線和 預(yù)計最大流量控制線并配合穩(wěn)定 運轉(zhuǎn)流量范圍的兩條豎線就構(gòu)成 了一塊所謂的"可操作區(qū)域''，這 片區(qū)域越大說明壓縮機的調(diào)節(jié)能 力越強壓縮機制造商的設(shè)計水平 越高.fl可變驅(qū)動機最大連續(xù)轉(zhuǎn)速線:此線表示壓縮機理論計算獲得100%轉(zhuǎn)速乘以的1.05倍即105%轉(zhuǎn) 速運行時壓縮機進口流量和出口 壓力的關(guān)系.這條線的意義在于 顯示壓縮機在驅(qū)動機達到最大穩(wěn) 定轉(zhuǎn)速時的性能如果驅(qū)動機不 可調(diào)速此線可以不給.gl和hl燃氣輪機和汽輪機的 跳閘轉(zhuǎn)速線:此線表示壓縮機在 燃氣輪機或汽輪機即將達到跳閘 脫鉤轉(zhuǎn)速運行時壓縮機進口流量 和出口壓力的關(guān)系這條線主耍 和可變驅(qū)動機最大連續(xù)轉(zhuǎn)速線連 用,二者之間距離越遠越證明壓 縮機越不易在脫鉤轉(zhuǎn)速下運行， 壓縮機的安全型越高.il其他臨界轉(zhuǎn)速線:此線表示 壓縮機在撓性二階臨界轉(zhuǎn)速，或 系統(tǒng)頻率轉(zhuǎn)數(shù)下運行時壓縮機進 口流量和出口壓力的關(guān)系實際 工作中此線不給出，只做設(shè)計時 的參考線,因為通常情況下此時 驅(qū)動機已經(jīng)脫鉤了.3.3圖中有四條豎直向