1.1 项目概述
项目名称：120000Nm3/D 0.8MPaG 煤层气螺杆压缩机项目设备名称：120000Nm3/D 0.8MPaG 煤层气螺杆压缩
1.2 执行标准
下列标准作为本压缩机组的执行参照标准
◆API 619-2004 《石油化工天然气工业的旋转正位移压缩机》
◆GB150-2011《压力容器》
◆SH/T3157-2009 《石油化工回转式压缩机工程技术规定》
◆GB/T25357-2010 《石油、石化及天然气工业流程用容积式回转压缩机》
◆GB/T3853-1998 《容积式压缩机验收试验》
◆GB/T13280-91 《工艺流程用螺杆压缩机技术条件》
◆GB/T755-2000 《旋转燃气引擎定额和性能》
◆GB50540-2010《石油天然气站内工艺管道工程施工规范》
◆GB151-1999《管壳式换热器》
◆JB/T7261-94《铝制板翅式换热器技术条件》
◆GB/T4980－ 2003 《容积式压缩机噪声的测定》
◆JB/T6441-2008 《压缩机用安全阀》
◆GB50052-2009 《供配电系统设计规范》
◆GB50054-1995 《低压配电设计规范》
◆DL/T620-1997 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》
◆GB50169-2006 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》
◆GB50093-2002 《自动化仪表工程施工及验收规范》
◆GB50183－ 2004《石油天然气工程设计防火规范》
◆GB755-2008《旋转电机定额和性能》
◆GB18613-2006《中小型三相异步电动机能效限定值和能效等级》
◆HG20615-20635《钢制管法兰、紧固件、垫片（ 美洲体系）》
◆GB3836.1-2010《爆炸性气体环境用电气设备 第1部分： 通用要求》
◆GB3836.2 -2010《爆炸性气体环境用电气设备 第2部分： 隔爆型“ d” 》
◆GB3836.3 -2010《爆炸性气体环境用电气设备 第3部分： 增安型“ e” 》
◆GB3836.4 -2010《爆炸性气体环境用电气设备 第4部分： 本质安全型“ i” 》
◆GB50058-2014 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》
◆SH/T31040《石油化工仪表安装设计规范》
◆GB50093-2013 《自动化仪表工程施工及验收规程》
1.3 运行工况
1.3.1现场条件
²安装场所
室内/室外
²现场可提供的电源
主电源： 10kVAC， 3ph， 50Hz
1.3.2 工艺气组分如下
mol%：
煤层气 100%
1.3.3 设计要求
|
序号 |
项 目 |
内 容 |
|
1 |
数量 |
1 套 |
|
2 |
压缩机主机 |
工艺气专用主机 |
|
3 |
压缩级数 |
双级双螺杆 |
|
4 |
压缩介质 |
见 1.3.2 |
|
5 |
介质流量 |
120000Nm3/D |
|
6 |
进气压力 |
0.00MPa（ G） |
|
7 |
排气压力 |
0.80MPa（ G） |
|
8 |
进气温度 |
环境温度 |
|
9 |
排气温度 |
≤55℃ |
|
10 |
运行方式 |
连续运行 |
|
11 |
防爆等级 |
ExdⅡBT4 |
2. 机组配置
2.1 主要零部件
信然螺杆式压缩机由以下系统组成：
6） 大底座：前述各系统的安装基础。
按客户要求，本压缩机系统配置隔音箱罩。
信然螺杆式压缩机系统有以下特点：
1.螺杆式压缩机整体采用撬装式直联结构；
2.压缩机主机通过弹性联轴器与电机相连，油气分离器、油冷却器置于压缩机主机一侧（油、气冷却器上下布置），整体布置合理，结构紧凑;
3.进气过滤器、螺杆主机、电机、油气冷却器、油气分离器、管路、电控柜等均安装在钢板焊接的底座上，采用 PLC 控制;
4.根据用户提出的工况与要求，经过详细的计算与分析，选用对应的进口压缩机专用机头， 保证气体稳定供应;
5.出口处设置一个压力传感器，信号采集到控制柜，通过控制机组加卸载使机组排气压力适应用户压力的波动。
1) 进气过滤器
原料气经过进气过滤器过滤掉大部分颗粒杂质， 保护压缩机主机、延长使用寿命。
2) 螺杆主机
采用美国技术信然(XINRAN)工艺气专用主机头， 性能可靠稳定。
3) 电机
按客户要求， 选用国内知名品牌防爆电机。
4) 油气冷却器
配置水冷却器， 采用管壳式冷却器， 控制供气温度≤ 55℃。
5) 油气分离器
采用一级旋风分离和二级内置油分芯过滤实现油气分离的两级油气分离器，将油气 分离， 保证排气含油量≤ 3ppm。
6) 管路
经过流量流速计算， 选用合适尺寸的管道， 合理布局。管路采用不锈钢材质。
7) PLC电控柜
压缩机全自动控制， 系统有自动加卸载、自动启停、报警功能， 可无人值守。8） 传感器
采用国内优质品牌的压力变送器和温度变送器， 性能可靠， 使用寿命长。9） 电磁阀
采用美国进口品牌PARKER/ASCO防爆电磁阀， 性能可靠， 使用寿命长。
2.2 压缩机主要部件参数设计
2.2.1机组参数
|
压缩机型号 |
XR120/0-8 |
|
机组型式 |
喷油螺杆式 |
|
额定进气压力 |
0.00MPa（ G） |
|
额定排气压力 |
0.80MPa（ G） |
|
进气温度 |
环境温度 |
|
排气温度 |
≤55℃ |
|
额定流量 |
119735.3Nm3/D |
|
气量调节 |
变频+回流调节 |
|
轴功率 |
500.4kW |
|
电机额定功率 |
560kW |
|
电机启动方式 |
变频启动 |
|
冷却方式 |
水冷 |
|
外形尺寸（ 长× 宽× 高） |
设计后确定 |
|
机组重量 |
设计后确定 |
2.2.2主机参数
选用不锈钢材质和防腐油漆等措施来防腐。
2.3 防腐、防爆措施
由于工艺气易燃易爆， 机组中所有的外露的电子部件均采用防爆产品， 防爆等级不低于 ExdⅡBT4，电机类防护等级为 IP55 以上，电仪类(传感器、电磁阀等)防护等级为 IP66 以上。
2.4 驱动与控制
1） 隔爆电机
压缩机的驱动采用隔爆型电机，隔爆型电机与压缩机主机通过联轴器直联连接。隔 爆型电机按防护要求配置， 启动方式为变频启动。
2） PLC 控制柜
a.PLC 控制柜带有触摸屏作为人机对话窗口，负责参数的显示、设置和手动按钮功能；
b.随时自动监控系统的运行状态， 显示压力、温度等运行状态参数，
c.自动完成安全保护、全自动启停机、全自动顺序加载与卸载，避免因启停机对电
网造成的过大冲击。
d.电气控制面板带报警状态显示， 并设灯光指示、声音报警提示。
e.选用德国西门子、法国施耐德等国际知名的电器元件、控制阀， 可靠、安全,完全实现无人值守。
2.5 主要系统设计
2.5.1主机润滑系统
1)油气分离器内的润滑油， 通过油气分离器内部压力将润滑油输出， 进入油冷却器进行冷却。
2)油温控制阀根据油气分离器气体出口温度控制进入冷却器的润滑油流量， 从而使排气和润滑油达到系统要求的正常运行的温度。
3)润滑油进入油过滤器过滤。
4）经过冷却过滤的润滑油被强制注入压缩机主机。
润滑油可以对轴承及转子进行润滑，冷却被压缩的工艺气，同时还可以密封转子和 腔室间的缝隙， 减少泄漏， 提高压缩效率。
5）进入主机的润滑油与工艺气混合后， 进入油气分离器， 润滑油通过分离、过滤被留在油气分离器底部， 分离过滤后的工艺气排出。留在分离器滤芯底部的润滑油通过回油管路， 回到主机。
6）油气分离通过一级旋风分离和二级内置油分芯过滤实现油气分离。 分离器内部装有压力和温度传感器， 用以实现报警指示。
7）分离器上装有油位镜， 用以防止润滑油位过高或过低。
8）分离器上带有安全阀， 防止压力超高。
9）油过滤器之后设有压力传感器， 具有低油压报警功能。
2.5.2 气路系统
1） 工艺气进入主机
工艺气通过管路连接到压缩机组入口进入进气阀， 然后进入压缩机主机。2） 工艺气被压缩
工艺气在压缩机主机内， 通过阴阳转子的啮合完成压缩过程。在压缩过程中，润滑油注入到转子腔内， 起到润滑、冷却、密封及降噪作用。
3） 混合气气液分离
含有润滑油的经过压缩的工艺气被排出主机进入油气分离器。含有润滑油的工艺气 在油气分离器内进行油、气分离， 排气气含油量≤3ppm。
4） 工艺气进入管网
油气分离器出来后的工艺气经过最小压力阀、后冷却器冷却后排出压缩机组进入用 户管网。
5） 气路控制
在压缩机组的入口与出口之间，安装有回流控制阀，用以实现轻载启动及卸载功能。压缩机组的出口装有压力传感器， 用于显示、设定及排气压力高报警。
压缩机组的出口装有温度RTD， 用于显示及排气温度高报警。
2.5.3 仪表和控制系统
所有仪表均用SI 单位， 压力单位为MPa， 温度℃。1） 仪表
本公司提供现场一次仪表，包括现场压力变送器、压力表、温度传感器及PLC 柜等。2） PLC控制器
压缩机的控制采用PLC控制器， 接受一次元件、人机界面或控制室各种输入信号， 从而控制压缩机的工作并进行数据处理。带各类报警显示、查询功能， 系统运行主要参数显示，系统综合故障声光报警，系统紧急停机等。PLC 预留RS485接口，通讯协议采用MODBUS RTU 协议， 两线制。
压缩机控制系统带有手动/自动选择及紧急停车功能。压缩机控制采用全自动控制方式，具有数据采集及连锁保护功能，压缩机控制系统柜内所有接线均在工厂完成，
用户仅需连接电源进线即可。
控制面板采用触摸屏， 是专为PLC而设计的， 具有良好的人机界面功能。压缩机显示报警及联锁控制项目：
a). 压力
|
检测项目 |
数量 |
状态 |
DCS 仪表柜 |
备注 |
|||
|
控制 |
报警 |
停机 |
显示 |
||||
|
进气压力 |
1 |
高 |
|
● |
● |
● |
可通讯上传 |
|
低 |
|
● |
● |
● |
可通讯上传 |
||
|
主机排气压力 |
1 |
高 |
|
● |
|
● |
可通讯上传 |
|
高高 |
|
|
● |
● |
可通讯上传 |
||
|
供气压力 |
1 |
|
● |
|
|
● |
可通讯上传 |
b) 温度
|
检测项目 |
数量 |
状态 |
DCS 仪表柜 |
备注 |
|||
|
控制 |
报警 |
停机 |
显示 |
||||
|
压缩机排气温度 |
1 |
高 |
|
● |
|
● |
可通讯上传 |
|
高高 |
|
|
● |
● |
可通讯上传 |
||
c)其它
|
检测项目 |
数量 |
状态 |
DCS 仪表柜 |
备注 |
|||
|
控制 |
报警 |
停机 |
显示 |
||||
|
进气阀状态 |
1 |
|
● |
|
|
● |
可通讯上传 |
|
主电机故障 |
1 |
|
|
● |
|
● |
可通讯上传 |
|
累积运行时间 |
|
|
|
|
|
● |
可通讯上传 |
|
机组运行信号 |
|
|
|
|
|
● |
可通讯上传 |
d）设灯光指示器
●开机 ●停机 ●燃气报警e） 按钮和开关
●启动、停车按钮（ PLC 控制柜）
●紧急停车按扭（ PLC 控制柜）
●总电源开关、控制电源开关
2.6 机组的技术优势
2.6.1先进的主机技术
我公司采用美国技术信然(XINRAN)喷油螺杆式压缩机主机确保核心部件的高性能。
螺杆式压缩技术消除了其他种类压缩机常常出现的压力脉动，消除了任何过度振动 可能。压缩机对基础无特殊要求。
所有铸铁或钢结构内均不含铜或铜合金， 因此压缩机可适用于工艺气、天然气、腐蚀性气体等多重应用场合。
2.6.2 螺杆机本身优点
1） 油膜密封
该主机为喷油双螺杆压缩机，相对于其他种类压缩机，由于双螺杆压缩机两个阴阳 转子之间是采用油膜密封从而可以做到不接触的传动， 这样螺杆主机基本没有易损件， 具有高可靠性的特点。
2） 无基础运行
双螺杆工作的对称性使其平衡力完全抵消从而可以做到无基础运行。3） 压比高
由于进行喷油内冷，这样螺杆压缩机的压缩过程近乎于等温压缩，所以它的排气温 度相对较低， 正是由于这个特点决定了螺杆压缩机可以每一级压缩可以有相对较高的压缩比， 从而实现较高的压缩效率， 单级螺杆的体积也相对较小。
螺杆压缩机具有以下优点：
²螺杆压缩机在进气压力波动下仍可以维持排气压力恒定， 这样对于后续的管道系统不会因为进气压力的波动而导致重新设计；
²压缩机可以在进气压力在负压情况下仍可继续工作；
²具有低噪音运行；
²无基础低振动运行；
²机组体积小；
²排气温度低；
²排气无脉动；
²易损件少， 维护成本低；
²系统分离效率高， 排气中无污染。
2.6.3 气量调节范围大
针对本机组， 根据用户的使用气量反向选择进气量， 使压缩机的供气量与用户用气量达到最佳的匹配， 供气压力更加稳定。
2.6.4 高效、节能、可靠
由于机头和润滑油均为原装进口，机头与主机通过联轴器直连，机组结构设计合 理， 在相同的工况下， 本机组的能耗比国内常规产品能耗更小， 压缩机长期不间断运行的状态下， 可以大幅缩减运行成本。
3 供货范围及保养耗材
3.1 界面
机组供货范围包含从进气阀门起至出气阀门间的主机和辅机设备。
机组内部配置完整，需方仅需对进气、排气、放空、排污等工艺管口进行连接，对 动力、控制电缆等进行连接。需方提供适合机组安装的硬地面即可。
3.2 供货范围
针对客户要求， 本公司提供工艺气螺杆压缩机组以及该机型的设计、制造、组装、检（ 试） 验、包装等服务。本公司为每套机组提供主要下列设备和项目：
²如下所附属的数据表是用来反映买方的要求。
²工艺气压缩机组， 包括压缩机、电机、控制柜、底座， 及其他满足机组正常
运转的相关部件等。
²所有必要的启动、调试备用件
²安装、维修及操作手册
²买方要求的所有文件（ 包括电子文件）、图纸
²检验及试验报告
²调试大纲
²售后服务(包括安装、维修指导和现场调试)
技术文档如下
|
序号 |
内 容 |
数量或说明 |
|
1 |
机组主要设备技术数据表 |
合同后 30 天内提供 |
|
2 |
机组外形图及流程图 |
合同后 30 天/同技术协议一起 |
|
3 |
工艺气压缩机各工艺系统流程图初版 |
合同后 30 天内提供 |
|
4 |
压缩机组电气系统接线图 |
双方审查会后 6 周内提供 |
|
5 |
推荐的润滑油规范 |
双方审查会后 6 周内提供 |
|
6 |
机组三视总布置图、基础有关图纸，机组吊装、最
大维修件尺寸重量等参数 |
合同后 30 天内提供/随技术协议
一起提供 |
|
7 |
工艺气压缩机各工艺系统流程图终版(含工艺气、润
滑油、冷却水、放空等) |
合同后 40 天内提供 |
|
8 |
设备配套和仪表配套清单 |
双方审查会后 6 周内提供 |
|
9 |
机组有关主要部件技术参数及说明 |
合同后 30 天内提供 |
|
10 |
机组安装操作维修说明书 |
随机提供 |
|
11 |
螺杆压缩机零部件清单 |
随机提供 |
|
12 |
机组试车记录报告 |
随机提供 |
|
13 |
按容器规定的压力容器有关取证资料 |
随机提供 |
|
14 |
其它必要的文件和资料 |
随机提供 |
3.3 保养耗材
8000小时单台机组运行所需要的保养耗材不包括在机组供货范围以内，具体内容如 下：
4.检验、实验、认证、监督
4.1 买卖双方权利及义务
买方及其代表有权检验和试验部分或全部货物，以确认货物是否符合合同规定，并 按“ 技术规格” 或附件中规定的内容及指定的地点实施检验和试验。
卖方负责检验和试验。在发货前， 每台机组都要进行检查， 以便确保成套设备完全满足经买方确认后的设计要求。
卖方在合同签定生效后 20 日内提供试验与检验项目清单供用户确认。卖方检验和试验要求应符合买方的技术要求、标准和法规的要求。
4.2 产品检验
我公司保证提供的设备、装置、仪表、阀门等均是全新的、性能良好的、质量合格 的产品， 同样也适用于备品、备件、随机工具。
我公司保证供货设备严格按合同内容、产品图样、设计要求及国家标准、规范制造。所供设备符合国家现行标准与规范要求。
我公司具有完善的质量管理、质量保证体系， 为确保压缩机零部件的加工、外协外购件、装配质量和试车提供了可靠的保障。
我公司保证供货设备符合国际常规的安全要求并满足设备技术规格书安全规定。
4.2.1 零部件检验
供货设备的零部件、外购外协件、装配严格按我公司质量控制文件进行检测，以过 硬的零部件质量、装配质量， 保证整机质量。承诺收集所用关键零部件的产品合格证及检验证书， 随机组交付给买方。
4.2.2 整机试验与检验
压缩机组装好后进行整机气密性实验，压缩机在出厂前进行工作转速下的带负荷运 转试验， 提供试验报告， 买方可派技术人员到现场监视。
4.3 性能试验
压缩机组按国家相关的测试标准 GB/T3853 进行质量及性能测试。对压缩机进行联机整体机械测试，并提供试验报告。试车时，我公司提前 10 天通知买方，买方可派出代表参加整个试车过程。
4.4 出厂验收
依据合同文本及附件， 出厂验收由供、需双方相关人员共同参加进行， 我公司保证所供设备质量达到国家现行相关标准与规范要求， 性能满足招标文件及投标文件各项技术参数要求。
4.5 验收方式
货到后由需方按标书要求及相关标准组织数量及规格的初步验收。安装、调试、试 运行后进行最终验收。按双方确定的验收标准，压缩机正常运行 72 小时后，双方签字， 移交买方管理。
4.6 监督
工艺气压缩机组在设备制造或试验期间买方保留随时检查设备的权利，以确保设备 的材料、工艺和性能符合规格书、数据表和图纸的要求。
为了验证设备符合卖方的要求，如确实有必要时，买方检查人员可要求重做试验或 增加试验内容。
5. 包装与运输
各包装箱外标注说明标记或贴上标签。
备件、专用工具单独包装， 并附清单， 与主体设备一起装运。包装保证在要求的储存年限内不损坏，并在包装包装考虑吊装，标明起吊点和吊耳的位置，运输过程中， 设备元件不应承受导致其变形的外力。
包装运输要适于公路和铁路运输。
6. 质量与服务
6.1 关键性能参数保证
压缩机轴功率： 偏差不大于+3%；压缩机排量：无负偏差；
压缩机排气压力： 无负偏差。
6.2 机组寿命
螺杆压缩机的主机最关键的零件是一对螺杆转子，在正常工作过程中它们是不会直接接触的，阴阳转子的间隙非常小，就是靠喷入的润滑油雾化产生的油膜进行密封， 所以理论上转子没有磨损， 有可能的磨损来自于进入气体中含有的颗粒， 但在进气前端设有前置过滤器。该机正常情况下工作年限为 25 年, 连续工作时间为 8000 小时；
6.3 主要零部件寿命
|
序号 |
名 称 |
数量 |
单位 |
|
1 |
压缩机主机轴承 |
80,000 |
小时 |
|
2 |
压缩机冷却器 |
5 |
年 |
|
3 |
压缩机油气分离滤芯 |
4000 |
小时 |
|
4 |
压缩机进气阀 |
3 |
年 |
|
5 |
压缩机油路系统温控阀 |
20000 |
小时 |
|
6 |
压力变送器 |
1,000,000 |
次 |
6.4 易损件列表
|
序号 |
名 称 |
数量 |
单位 |
|
1 |
压缩机主机轴封 |
1 |
套 |
|
2 |
压缩机进气阀维修包 |
1 |
套 |
|
3 |
电磁阀维修包 |
1 |
套 |
|
4 |
压缩机温控阀维修包 |
1 |
套 |
6.5 保养耗材列表
|
序号 |
名 称 |
数量 |
单位 |
|
1 |
压缩机进气过滤芯 |
1 |
个 |
|
2 |
压缩机油气分离芯 |
1 |
个 |
|
3 |
压缩机油过滤 |
1 |
个 |
|
4 |
压缩机油 |
～ 500 |
升 |
6.6 售后服务
6.6.1服务细则及承诺
整体设备的质量保证期为设备使用运行后 12 个月或自发货后 18 个月。质量保证期内， 如果由于设备质量原因出现问题， 供方在接到使用方通知后， 4 小时内响应， 48 小时之内赶赴现场及时解决问题。因产品质量问题发生所有费用由供货厂商负责， 包括维修或更换各种配件的费用， 不包括更换保养耗材的费用。如属于用户操作不当而造成的损失全部由用户承担。
6.6.2 售后培训和调试
进行工厂和现场操作培训 20 个课时（ 以实际情况定，基本原理和操作维护），现场开车服务为免费服务。配合需方对设备进行开机调试和试运行。
机组在用户现场试运行， 包括机组调试、自控调试， 系统投产正常运行后的 72 小时连续运转作为保用期。
6.7 质保期后服务
质保期结束后，供方服务人员将定期访问用户， 在设备出现故障时，供方的售后服务工程师将向使用方提供技术支持， 负责维修或更换零配件， 因此发生的维修和配件费用由用户支付。
