天然气压缩机的控制设计

1绪论1.1引言随着科学技术的飞速发展，人类与天然气的关系越来越密切。

正如大家所知道的，天然气能源是一种十分干净，优质，方便，高效的能源。

所以无论是直接燃烧，还是用来开车或发电，都将会受到人们的欢迎。

经过测定，天然气的热效应和热值不仅高于煤炭的热值，而且也高于石油的。

目前天然气消费在世界能源消费结构中的比重已达35%，成为仅次于石油的第二大能源。

天然气广泛用于商业及民用热水器，燃灶具，制冷及采暖，也用于冶金，造纸，陶瓷，采石，玻璃等行业，还用于干燥脱水处理及废料燃烧天然气汽车的一氧化碳，碳氢化合物与氮氧化合物的排放量都大大的低于汽油，柴油发电机的汽车，不磨损，不积碳，运营费用低，是一种新型环保的汽车，未来的发展前景非常可观。

1.2天然气压缩机的国内外研究现状目前，国外天然气压缩机的主要生产厂家，主要集中在美国。

以库伯公司，艾里尔公司，和德莱赛兰公司等为代表。

生产的压缩机类型按其总体结构而言，可分为总体式和分体式两大系列。

总体来看，目前国内生产的压缩机产品的供需情况是：一般用微型压缩机和往复式活塞压缩机，这两种压缩机的生产力都大于市场需要，快速发展的微型压缩机主要依赖于以出口为主的生产模式，工艺用的压缩机尽管有了较快的发展，但在其技术水平和制作能力，特别是在产品的性能稳定性，可靠性方面与国际先进水平有一定差距，不能满足国家重点工程建设的需要。

目前车用天然气压缩机技术已日趋成熟，技术性能已达到国际水平，制造和生产的水平已接近国际水平。

进口及国产的同类型压缩机性能与中国产压缩机的易损件寿命比进口的产品低，国产材料加工水平没有跟上是主要的原因。

但进口压缩机的价格要给国产的压缩机的成套价格高52%，而且配件供应有保证。

因此选用国产压缩机投资和运行维护费用比较低。

2 VW-7/3天然气压缩机的特点及应用2.1天然气压缩机的构造原理：天然气加气站用压缩机，构件主要包括电机、曲轴连杆机构、气缸、活塞。

气体的压缩级数为三级或四级，连杆、气缸与活塞组成的列数为两列，同一列的不同级的气缸之间不设置平衡段缸且采用倒级差组合结构，每一列中的气缸填料与活塞环为自润滑材料环。

Q/SY QH 414-2012 天然气压缩机操作规程2012年06月11日发布2012年06月11日实施青海油田供水供电公司目录前言-------------------------------------------------- 3 1范围 --------------------------------------------------- 1 2.规范引用文件------------------------------------------- 1 3技术规范 ----------------------------------------------- 1 4 天然气压缩机的启动、运行、停机操作--------------------- 24.1操作系统简介-------------------------------------- 24.2天然气压缩机启动前的检查-------------------------- 44.3天然气压缩机启动步骤------------------------------ 44.4 并管--------------------------------------------- 64.5天然气压缩机停机步骤------------------------------ 74.6应注意的问题-------------------------------------- 7 5故障及事故处理 ----------------------------------------- 95.1控制屏数据显示不正常------------------------------ 95.2天然气进气压力（SUCTION PRESS）不正常 ------------ 10 6维护保养 ---------------------------------------------- 106.1控制屏保养--------------------------------------- 106.2滑油系统保养------------------------------------- 10 附1：天然气流程图 --------------------------------------- 1前言青海油田供水供电公司发电车间现有三台AG公司的天然气压缩机，是在天然气压力降低,影响到机组正常安全运行的情况下，天然气经压缩机压缩处理后,将压力提高到燃气轮机正常工作时所需的工作压力范围，确保燃机机组在正常的天然气压力范围内工作，确保对外安全平稳供电。

天然气压缩安全操作手册天然气作为一种高效、清洁的能源，在工业和民用领域得到了广泛的应用。

而天然气压缩是天然气储存、运输和使用过程中的重要环节。

为了确保天然气压缩过程的安全可靠，保障人员生命财产安全，保护环境，特制定本安全操作手册。

一、天然气压缩设备概述天然气压缩设备通常包括压缩机、冷却系统、润滑系统、控制系统等部分。

压缩机是核心部件，其作用是将天然气进行压缩，提高压力。

冷却系统用于降低压缩机工作时产生的热量，确保设备正常运行。

润滑系统为压缩机的运动部件提供润滑，减少磨损。

控制系统则对整个压缩过程进行监测和控制，保证设备安全稳定运行。

二、安全操作前的准备工作1、人员培训操作人员必须经过专业培训，熟悉天然气压缩设备的工作原理、操作规程和安全注意事项。

取得相关操作资格证书后方可上岗操作。

2、设备检查在操作前，应对设备进行全面检查，包括但不限于压缩机的各部件连接是否牢固、润滑系统的油位是否正常、冷却系统的水循环是否畅通、仪表和安全阀是否完好等。

发现问题及时处理，确保设备处于良好状态。

3、环境检查确保操作现场通风良好，无易燃易爆物品。

设置明显的安全警示标志，禁止无关人员进入操作区域。

三、安全操作流程1、启动前准备（1）确认天然气进气压力、温度等参数符合压缩机的要求。

（2）打开冷却系统和润滑系统，检查其运行是否正常。

2、启动压缩机（1）按照操作规程，逐步启动压缩机。

（2）观察压缩机的运行状态，包括声音、振动、温度等，如有异常应立即停机检查。

3、运行监控（1）定期检查压缩机的各项运行参数，如压力、温度、流量等，确保其在正常范围内。

（2）注意观察润滑系统和冷却系统的工作情况，保证其正常运行。

（3）检查管道和阀门是否有泄漏现象，如有泄漏应及时采取措施处理。

4、停机操作（1）按照规定的程序逐步停机。

（2）停机后，关闭相关阀门和电源，对设备进行清洁和维护。

四、安全注意事项1、防火防爆（1）操作现场严禁烟火，禁止使用明火和可能产生火花的工具。

CNG汽车加气站压缩机PLC控制系统概述CNG（压缩天然气）汽车加气站压缩机PLC控制系统是一种通过PLC（可编程逻辑控制器）来控制加气站压缩机运行的技术。

本文将对CNG汽车加气站压缩机PLC控制系统进行详细的概述。

首先，我们需要了解CNG汽车和加气站的基本概念。

CNG汽车是一种使用压缩天然气作为燃料的汽车。

加气站是一个设备集群，用于为CNG汽车提供加气服务，其中的压缩机是加气站中最重要的设备之一。

压缩机负责将天然气从管道输送到汽车的储气罐中，使其增压到可使用的压力。

CNG汽车加气站压缩机PLC控制系统的设计目标是实现对压缩机运行的自动控制，包括启动、停止、加气压力控制等。

PLC是一种可编程的数字计算机，广泛应用于工业自动化控制系统中。

它具有高可靠性、灵活性和自动化控制功能。

PLC控制系统主要由硬件和软件组成。

硬件包括PLC主机、输入输出模块、压缩机传感器和执行器等。

软件包括PLC程序和人机界面（HMI）。

在CNG汽车加气站压缩机PLC控制系统中，PLC主机是一个重要的组件，它负责运行和控制PLC程序。

输入输出模块用于连接外部设备，如传感器和执行器。

压缩机传感器用于感知压缩机的运行状态，如压力、温度等。

执行器用于控制压缩机的启动和停止。

PLC程序是PLC控制系统的核心。

它是由一系列逻辑和指令组成的，用于控制压缩机的运行。

PLC程序可以通过PLC编程软件进行编写，然后通过编程软件上传到PLC主机中执行。

PLC程序可以实现各种功能，如压缩机启动、停止、压力控制、故障报警等。

人机界面（HMI）是用户与PLC控制系统进行交互的界面。

它通常由触摸屏显示器和操作按钮组成。

HMI可以显示压缩机运行状态、压力曲线、报警信息等。

操作者可以通过HMI界面进行参数设置、启动和停止压缩机、查看实时数据等操作。

CNG汽车加气站压缩机PLC控制系统的工作流程如下：1. 运行状态监测：通过压缩机传感器实时监测压缩机的运行状态，如压力、温度等。

天然气增压系统中压缩机的风险控制策略天然气增压系统中的压缩机是整个系统的核心设备，其性能和安全性直接关系到整个系统的可靠性和运行安全性。

压缩机在运行时存在一定的风险，如过载、过热、漏气、阀门故障等问题，这些问题一旦发生，可能会导致压缩机损坏或甚至引发火灾、爆炸等安全事故。

因此，对压缩机的风险进行有效控制至关重要。

本文将重点介绍天然气增压系统中压缩机的风险控制策略。

1. 压力控制压力是天然气增压系统中最关键的参数之一，压缩机的运行状态直接受压力的影响。

如果压力过高，容易导致管道爆炸和设备损坏；如果压力过低，则会导致系统不能正常工作，严重影响系统的正常运行。

因此，必须通过控制系统的进出口压力和压缩机的排气压力来控制压力，保证系统的稳定性。

在降低压力时，应使压力尽可能接近环境压力，以防止管道或装置过载。

在增加压力时，应逐步提高压力，避免压力过高。

2. 温度控制温度是压缩机运行时的另一个重要参数。

温度过高会导致设备过热，严重时可能会导致设备爆炸。

温度过低则可能导致设备传动部件冻结或损坏。

因此，在天然气增压系统中，必须控制压缩机的排气温度和压缩机本身的温度。

为了防止设备过热，压缩机通常配有自动冷却系统。

一旦温度过高，冷却系统就会自动启动，以保持设备在安全范围内的温度。

3. 维护和保养维护和保养是控制压缩机风险的关键措施。

在保证设备正常运行的同时，定期检查设备磨损情况、润滑系统的运行情况、设备的工作状态、安全阀的运行情况等，并及时进行维护和保养。

例如，定期更换润滑油、清洁过滤器、修理阀门等等。

这些措施可以预防压缩机故障和损坏，及时排除各种隐患。

4. 压缩机控制系统天然气增压系统中的压缩机控制系统可以有效降低运行风险。

这些系统可以监测压缩机的运行情况，并根据运行情况自动调整压力、温度和流量等参数，以保证系统的稳定运行。

例如，控制系统可以实时监测系统压力、温度、流量等参数，并通过自动调节阀门、进出口流量控制装置等设备之间的关联来维持系统的运行稳定性。

天然气压缩机毕业设计毕业设计半完成ban1.1压缩机设计的意义向压力高、低噪、容量大、高效发展的往复压缩机普遍被运用于石化领域。

通过压缩机设计，开发出各种各样的适应不同工作条件的新型气阀，提高阀门的使用寿命;在设计过程中,将其与动态和热力学相结合。

大概预测出设计的机器在实际条件下的性能；加强机电一体化，并运用自动控制，使其实现联机运行；在动力领域，主要采用的是活塞式压缩机。

然而,对环境保护、能源消耗和环境使用的要求正在增加。

漩涡压缩机以及螺杆压缩机也开始有了一定市场。

在空冷方面，主要采用的是往复式压缩机，因其制冷范围甚广。

此次设计主要应用于机械，船舶，冶金，石化，以及国防等需求结构严谨，小排，小体积，高压力的领域的空压机，ＣＺ－０.４２/１５０型压缩机恰好满足上列要求。

若成功量产，定会产生不少效益。

1.2活塞压缩机的工作原理下图是活塞式压缩机的工作原理。

当活塞在气缸中移动到右边时,大气压力pa高于气缸活塞左边的压力,此刻吸气阀开启,缸内出现外部气体,属于压缩环节。

当输出气体管道中的压力P低于气缸内的压力时,排气阀打开。

压缩气体进入气体管道,这是排气过程。

电机带动曲柄滑块形成活塞的往复运动。

此时曲柄运动状态由转动变为滑动——活塞的往复运动。

图1 活塞式压缩机工作原理图1排气阀2缸3活塞4活塞杆5滑杆6连杆7曲柄8吸阀此机器在排气结束的时候总是存在剩余容积。

在吸入下各气体时,剩下体积内的压缩气体随之膨胀,进而缩减吸纳的空气量,效率下降,增加任务量。

因为有残余体积,当压缩比增加时,温度升高很快。

所以当处于高输出压力的时候应该选用节省压缩功、低排气压力、高容积效率、排气量大的分级压缩。

活塞式压缩机结构：构架：放电室、冷却室缸盖、吸入室、压缩室、曲柄室。

放电室被冷却室包围,并且靠近冷却室。

吸入室与冷却室隔离。

吸入室内的气体来自框架外部。

支撑整个框架可以通过转动旋转轴来完成。

曲柄房里有凸轮。

活塞和转轴通过凸轮相连接。

Q/SY QH414-2011Q/SY QH 414-20122012年06月11日发布 2012年06月11日实施天然气压缩机操作规程 青海油田供水供电公司企业标准青海油田供水供电公司目录前言-------------------------------------------------- 3 1范围 --------------------------------------------------- 1 2.规范引用文件------------------------------------------- 1 3技术规范 ----------------------------------------------- 1 4 天然气压缩机的启动、运行、停机操作--------------------- 24.1操作系统简介-------------------------------------- 24.2天然气压缩机启动前的检查-------------------------- 44.3天然气压缩机启动步骤------------------------------ 44.4 并管--------------------------------------------- 64.5天然气压缩机停机步骤------------------------------ 74.6应注意的问题-------------------------------------- 7 5故障及事故处理 ----------------------------------------- 95.1控制屏数据显示不正常------------------------------ 95.2天然气进气压力（SUCTION PRESS）不正常 ------------ 10 6维护保养 ---------------------------------------------- 106.1控制屏保养--------------------------------------- 106.2滑油系统保养------------------------------------- 10 附1：天然气流程图 --------------------------------------- 1前言青海油田供水供电公司发电车间现有三台AG公司的天然气压缩机，是在天然气压力降低,影响到机组正常安全运行的情况下，天然气经压缩机压缩处理后,将压力提高到燃气轮机正常工作时所需的工作压力范围，确保燃机机组在正常的天然气压力范围内工作，确保对外安全平稳供电。

年增刊通用机械yjx 应用技术Application Technology 一、前言川西北气矿－雷三气藏天然气H 2S 含量7.08%，是国内H 2S 含量较高气藏之一，且含重烃3.5%，CO 24.8%，凝析油60g/m 3。

经过20余年的开采，压力衰减，产量下降，低压天然气不能进入集气管网，需采用压缩机增压。

根据川西北矿区提出的技术要求，设计制造了两台Z TY440M H9×9整体式天然气压缩机组（工况为：进气压力1～2.8M Pa G ，排气压力3.2～4M PaG ）用于雷三气藏衰减气井含硫天然气的增压。

该两台机组投入生产运行，至今已达5个年头，机组经受住了高含硫天然气的考验，抗硫效果明显。

机组与天然气直接接触的零部件，如压缩缸、活塞、活塞杆、工艺管线等，没有因硫化氢的腐蚀而出现损坏现象，使机组能稳定的运行在高含硫天然气的增压中。

就硫化氢的腐蚀机理，压缩机的抗硫设计、制造、现场运用等作一简述。

四川石油管理局成都天然气压缩机厂刘虎杨永革李德禄刘勇二、硫化氢的腐蚀机理硫化氢是强毒性的，是天然气开采中最严重的腐蚀剂，其对钢材腐蚀的形式有全面腐蚀和硫化物应力腐蚀开裂。

硫化氢所造成的全面腐蚀，其特征是腐蚀产物具有成片、分层、易碎、气孔及附着力差，呈层状剥落，导致设备壁厚减薄。

硫化物应力腐蚀开裂是当硫化氢腐蚀钢材时，在阴极区产生大量的氢，氢的产生受下列两个反应的速度所控制H +→→H (1)H →→1/2H 2(2)存在硫化氢的情况下，式（2）若受到抑制，则在钢材表面上将集聚大量的氢原子，在一般情况下，氢原子结合成氢分子的速度很快，只有少量的氢原子向钢材内部扩散，但由于硫化氢的存在，氢原子结合成氢分子的速度会显著减慢，大量的氢原子向钢材内部扩散，而被金属内部缺陷处或空隙处所形成的陷阱捕集，继而结合成氢分子，在钢材内部产生巨大的内应力，使钢材脆化或开裂。

其特征是属于低应力的破坏，多发生在设备使用初期，甚至在无任何预兆下，几十小时几十天内突然发生。

206天然气作为易燃、易爆且含毒的化学物质，一旦其生产运输过程增压站压缩机出现一点小问题，都很可能会导致非常严重的事故，并且相关事故不仅会对增压站的各种设备造成影响，对周边环境以及建筑都会极大的损害。

因此，相关人员一定要做好对天然气增压站压缩机运行中的风险控制，并以此来确保天然气集气站的稳定发展。

1 天然气增压站压缩机运行中存在的安全风险1.1 天然气增压站压缩机容易造成火灾天然气增压站压缩机在运行过程一旦出现天然气泄漏情况，就会使得原动机与天然气激发电火花，这也是造成火灾或爆炸事故的重要因素，天然气压缩机存在火灾隐患主要包括以下几个方面：（1）违章作业。

相关工作人员如果在工作期间没有按照规定穿戴防静电工作服，或者是使用了明火等，都会存在火灾隐患。

（2）设备温度。

压缩机在运行期间润滑油、发动机以及轴承的温度都会直接影响机组的正常运行。

另外天然气在被压缩后设备内部的温度会快速升高，一旦设备内部的冷却系统无法正常工作，那么便会使得设备的冷却液发生自燃，从而引起火灾。

（3）操作问题。

相关工作人员在工作期间会由于心理或生理等方面的因素而导致操作失误，比如压缩机因相关事故而需要紧急停止工作时，相关操作人员可能会由于紧张而无法及时关闭进气阀，这样便会导致设置内部压力过大而出现爆炸现象。

1.2 压缩机工作中的噪声问题天然气增压站压缩机运行过程会产生较大的噪声，这种噪声不仅会对工作人员的听觉器官造成影响，对人体的神经系统以及心血管系统也会有一定的损害。

相关工作人员如果长期处于这样的工作环境中将会出现记忆力减退、神经衰弱等症状，甚至会导致冠心病的发生。

1.3 机械润滑问题相关机组在运行过程中常常会用于润滑油，润滑也是维持压缩机良好运行的重要保障。

但润滑过程一旦出现各种问题，都将会存在严重的安全风险。

比如实际操作过程中会因为润滑不良而导致压缩机内的发动机连杆出现问题，而发动机连杆存在问题就会导致整个机组无法正常运行。

天然气增压站压缩机运行安全风险与工艺设备控制作者：沈海波张超然来源：《电子乐园·上旬刊》2019年第01期摘要：当前，我国气田正逐步迈入稳产增压生产阶段，且越来越多的增压站天然气生产都开始应用起了以压缩机为核心设备的增压生产模式，而其运行情况将会在很大程度上影响到了天然气的生产与集输。

而且因为天然气具有有毒、易燃、易爆等特点，如若出现火灾、爆炸事故不但会严重损坏到增压站设备设施，并且还会威胁到周边环境与构筑物。

所以必须要做好天然气增压站压缩机运行安全风险与工艺设备控制工作，以确保天然气生产的安全。

关键词：天然气增压站;压缩机;运行风险;工艺设备控制一、天然气增压站压缩机运行安全风险分析（一）硫化氢腐蚀如果在天然气增压站压缩机中的马达轴承部件不具有抗硫性则会导致其压缩机转速降低，启动马达左旋头断裂，不能重新启动。

在对火花塞清理时，侧电极会发生腐蚀断裂情况。

一般情况下，天然气增压站压缩机受到腐蚀而出现的异常情况主要有以下几种：第一，在进行日常养护与故障维修时发现，动力缸火花塞侧电极出现断裂、大幅变薄，或是对间隙实施调整过程中需要频繁更换，或发生断裂;第二，进气压变导压管环状断裂（材质为不锈钢）;第三，缩机压缩缸十字头中体撬壳内壁发生锈蚀;第四，在对曲轴箱润滑油进行更换时，会闻到明显的酸味，且对其PH值进行检测，结果显示酸性。

（二）天然气泄漏部分压缩机因为经过长时间运转而出现老化情况，严重磨损，压缩机体填料、活塞间隙变大，在高压力作用下无法避免会出现天然气泄漏情况，而泄漏出来的天然气在室内与空气相混合形成爆炸性气体，情况严重的还会进入到设备系统内部，一旦其浓度达到保障极限，则碰到明火就会引发火灾甚至是爆炸事故。

如若在压缩缸中与大气联通的管线发生天然氣外泄漏，而此管线接到大气当中，并在压缩机噪音棚外进行直接排放，一旦天气达到爆炸极限浓度情况下非常容易引发爆炸或爆燃事故。

（三）超温在运行天然气增压站压缩机过程中，轴承、发动机以及润滑油的温度均会对机组的运行情况产生较大影响。

天然气压缩机维护保养管理与成本控制策略研究摘要：本文针对天然气压缩机的维护保养管理与成本控制策略进行了深入研究。

通过优化维护保养流程和提高设备使用效率，旨在降低生产成本并提高企业的经济效益。

研究结果表明，合理的维护保养策略和成本控制措施能有效延长设备使用寿命，提高生产效率，为企业创造更大的价值。

关键词：天然气压缩机；维护保养；成本控制；管理策略引言：随着能源行业的不断发展，天然气作为清洁能源在工业生产中得到了广泛应用。

天然气压缩机作为天然气输送和压缩的关键设备，其运行状态直接关系到企业的正常生产和经济效益。

因此，如何对天然气压缩机进行科学合理的维护保养管理与成本控制，成为了企业亟待解决的问题。

本文将围绕这一问题展开深入探讨，旨在为企业提供有效的解决方案。

一、天然气压缩机维护保养管理策略（一）制定科学的维护保养计划企业设备维护保养的重要性不言而喻，它不仅关系到设备的正常运行，更是保障生产进度和产品质量的关键。

为此，企业应制定详尽的维护保养计划，确保设备始终保持在良好的运行状态。

首先，我们要明确维护保养计划的内容。

它应包括日常检查、定期保养和维修等环节。

日常检查是发现设备隐患、预防故障发生的重要手段；定期保养则是根据设备的运行时间和负荷情况，对设备进行系统性的清洁、润滑、防锈等处理；而维修则是针对设备出现故障时进行的修复工作。

在制定维护保养计划时，企业应充分考虑设备的实际运行状况和生产需求。

这意味着要了解设备的性能参数、工作环境、运行时间等因素，以确保保养工作有针对性和科学性。

此外，还要确保计划的实施具有较强的灵活性，以便应对突发状况。

例如，当设备出现故障时，要及时调整保养计划，优先保证设备的修复工作；在生产任务发生变化时，要根据实际情况调整保养时间和工作内容。

其次，企业要建立健全维护保养制度，确保计划的顺利实施。

这包括制定明确的保养流程、验收标准和工作责任制度。

同时，要加强员工的培训和教育，提高他们对设备保养的认识和技能，使他们在实际工作中能够按照保养计划进行操作。