中國石化河南油建工程有限公司

新建增壓站安裝工藝

徐安峰中國石化河南油建工程有限公司

華北油田某增壓站采用油氣混輸工藝，進增壓站的原油加熱到30～40℃后外輸。緩沖分離罐上設(shè)置壓力變送器，對油氣混輸泵入口管線壓力進行檢測，對油氣混輸泵電機轉(zhuǎn)速實施變頻調(diào)節(jié)。應(yīng)關(guān)注的問題有增壓站原油加熱及站內(nèi)供暖所需天然氣的計算方法，增壓站外輸壓力過高，管路沿線起伏時對兩相管流的影響，除油器的凈化效果，優(yōu)化裝置組合運行工藝，設(shè)備管道的保溫處理。

增壓站；設(shè)備；安裝工藝；優(yōu)化裝置組合

近年中石化河南油建工程有限公司參與設(shè)計和施工華北某聯(lián)合站。產(chǎn)能建設(shè)分為聯(lián)合站、輕烴回收站、轉(zhuǎn)油脫水站、增壓站、叢式井組、集輸管網(wǎng)（支干線）、中干線道路、輸變電、鉆井作業(yè)廢液處理等十個單元。配套系統(tǒng)建設(shè)分綜合服務(wù)基地、消防站及壓裂液配液站等五個單元。該增壓站抗震設(shè)防裂度均按7度設(shè)防。其輔助用房結(jié)構(gòu)形式為磚混結(jié)構(gòu)；泵房結(jié)構(gòu)形式為門式鋼架輕鋼結(jié)構(gòu)。加熱爐操作間結(jié)構(gòu)形式為磚混結(jié)構(gòu)。設(shè)備基礎(chǔ)、構(gòu)筑物采用局部處理墊層法，房屋采用整片處理墊層法。該增壓站主要設(shè)備包括智能型一體化溫度變送器、壓力變送器、壓力控制器、磁性翻柱式液位計、旋進旋渦流量計、電磁流量計、電動切斷閥、定壓放氣閥、可燃氣體報警裝置、一體化示功儀、電參數(shù)監(jiān)測儀及控制系統(tǒng)等。探討增壓站設(shè)備的安裝工藝、增壓泵的選型，對于新區(qū)塊的開發(fā)和老油區(qū)的改造來說都具有重要的借鑒作用與意義。

1 增壓站集輸流程

該增壓站采用油氣混輸工藝，進增壓站的原油加熱到30～40℃后外輸。增壓站加熱集輸流程為：井組來油經(jīng)閥組進加熱爐→由加熱爐進分離器（由除油器脫出的氣再回轉(zhuǎn)供加熱爐使用）→增壓泵→集輸干線輸至轉(zhuǎn)油站或聯(lián)合站。該增壓站配套兩臺雙盤管相變加熱爐，用于站內(nèi)原油加熱及值班房、泵房等冬季采暖。采暖供回水溫度85～60℃；采暖負(fù)荷為46.9 kW，設(shè)計采暖天數(shù)144天。

2 儀表及自動控制系統(tǒng)的安裝

（1）在增壓站內(nèi)進行井口數(shù)據(jù)采集及處理，設(shè)置溫度及壓力檢測儀表，遠傳顯示。

（2）單井進站閥組分別設(shè)置壓力檢測儀表，就地顯示并遠傳。

（3）緩沖分離罐上設(shè)置就地顯示溫度和壓力檢測儀表，設(shè)置液位檢測儀表，就地顯示并遠傳，與分離器氣相出口設(shè)置的電動開關(guān)閥聯(lián)鎖。在除油器上設(shè)置壓力、溫度檢測儀表，就地顯示，在除油器上設(shè)置液位檢測儀表，就地顯示并遠傳。在加熱爐出入口總管分別設(shè)置溫度檢測儀表，遠傳顯示。

（4）緩沖分離罐上設(shè)置壓力變送器，對油氣混輸泵入口管線壓力進行檢測，對油氣混輸泵電機轉(zhuǎn)速實施變頻調(diào)節(jié)。

（5）油氣混輸泵進出口分別設(shè)置壓力檢測儀表和溫度檢測儀表，就地顯示，并在油氣混輸泵入口總管設(shè)置壓力檢測裝置，遠傳顯示。在油氣混輸泵出口總管設(shè)置壓力變送器，遠傳顯示并與出口總管設(shè)置的電動開關(guān)閥聯(lián)鎖；同時在出口總管設(shè)置壓力開關(guān)，與油氣混輸泵聯(lián)鎖控制。

（6）站區(qū)安裝可燃氣體檢測裝置。

（7）自動化控制采用PLC+上位機監(jiān)控形式。新站內(nèi)設(shè)一座控制室。在控制室設(shè)置一套PLC及一臺監(jiān)控機，對站內(nèi)工藝過程參數(shù)進行顯示和控制，工程技術(shù)人員可通過監(jiān)控機在線修改參數(shù)和編程組態(tài)，操作人員通過監(jiān)控機可對站內(nèi)工藝過程進行集中監(jiān)視和控制操作。

（8）增壓站、采油隊點電話采用VOIP電話模式接入，傳輸部分與計算機局域網(wǎng)同傳，通過光纜傳輸，在轉(zhuǎn)油脫水站、增壓站、采油隊點配VOIP接入網(wǎng)關(guān)，實現(xiàn)增壓站、采油隊點電話接入。增壓站、采油隊點計算機網(wǎng)絡(luò)采用以太網(wǎng)技術(shù)組網(wǎng)，從聯(lián)合站匯聚交換機引接，采用光纖收發(fā)器沿新建光纜傳輸，至增壓站傳輸速率為100M，至采油隊點為1 000M。各站根據(jù)需要配置網(wǎng)絡(luò)交換機及相應(yīng)的配線、防雷設(shè)備，采用超五類雙絞線連接各信息插座。

（9）增壓站內(nèi)視頻監(jiān)控系統(tǒng)為本地數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，站區(qū)內(nèi)監(jiān)控前端設(shè)置2個攝像點，在站區(qū)出入口及重要區(qū)域。在大門口采用紅外夜高防水?dāng)z像機，其他處采用防爆一體化機，前端攝像機采集的視頻信號在前端轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，采用4芯光纜連接，直埋地敷設(shè)至站監(jiān)控室。站內(nèi)設(shè)無線路由器設(shè)備，用于匯聚附近大井組無線視頻信號接站視頻監(jiān)控系統(tǒng)。監(jiān)控室內(nèi)配置監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機、光纖收發(fā)器、網(wǎng)絡(luò)交換機等設(shè)備，各增壓站視頻監(jiān)控信號通過新建光纜上傳采油隊部集中管理；同時在采油隊部辦公樓井場監(jiān)控室設(shè)網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備，集中管理所轄井組、增壓站的視頻監(jiān)控信號。

3 防雷防靜電及接地的安裝

（1）本工程泵房及加熱爐操作間防雷等級為二類。采用在層頂用?10mm鍍鋅圓鋼作避雷帶，屋頂避雷連接線網(wǎng)格不大于（10m×10m）。

（2）引下線利用建筑鋼構(gòu)架柱子，焊接連通作為引下線，間距18 m，引下線上端與避雷帶焊接，下端與基礎(chǔ)底板焊接。外墻引下線在距地面0.5 m處裝設(shè)測試卡。在室外與接地線焊接，并與外設(shè)接地裝置可靠連接。

（3）凡突出屋面的所有金屬構(gòu)件等均應(yīng)與避雷帶可靠焊接。

（4）防爆場所金屬管線的彎頭、閥門、法蘭盤等連接處的過渡電阻大于0.03Ω時，應(yīng)用金屬線跨接，并與室外接地裝置可靠連接。

（5）接地敷設(shè)要求同叢式井組。

4 應(yīng)關(guān)注的問題

（1）增壓站原油加熱及站內(nèi)供暖所需天然氣的計算方法。因各增壓站內(nèi)的氣體流量計暫未投用或投用時出現(xiàn)故障，不能準(zhǔn)確地計量各鍋爐的用氣量。

（2）增壓站外輸壓力過高。在保證聯(lián)合站進站壓力為0.26MPa的情況下，把各個增壓站及干線的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和參數(shù)輸至模型中即可得出模型中各個增壓站的出站壓力。針對此問題的應(yīng)對措施：一是更換壓力等級較高的增壓泵，或?qū)ΜF(xiàn)有泵進行改造以使其提高壓力等級（應(yīng)超出干線的壓力等級）；二是在某處加裝一個緩沖罐和一套增壓裝置，進行二次增壓。

（3）管路沿線起伏時對兩相管流的影響。管路沿線存在起伏時，不僅影響著兩相管路的流型，而且原油大量聚積在低洼和上坡管段內(nèi)，使氣體的流通面積減小，流速增大，造成較大的摩擦損失和滑脫損失。針對此問題的應(yīng)對措施：一是集輸管線的選線盡量避開地勢起伏路段；二是若必須經(jīng)過起伏路段，建議水力計算時或泵選型時要考慮管路附加壓力的影響。

（4）除油器的凈化效果。由于容量太小，原油的緩沖時間短，致使大量的水分進入除油器。針對此問題的應(yīng)對措施是加大分離器的尺寸或在分離器后加裝一個緩沖罐。

（5）優(yōu)化裝置組合運行工藝。原油外輸實現(xiàn)穩(wěn)定塔密閉直輸工藝，避免穩(wěn)定原油進儲罐，溫度降低，外輸時又需加熱所造成的重復(fù)用熱。據(jù)計算，優(yōu)化后可減少加熱負(fù)荷2 400 kW。

（6）設(shè)備管道的保溫處理。站外埋地管道的保溫應(yīng)采用性能好的泡沫夾克材料，站內(nèi)設(shè)備和地上管道的保溫應(yīng)采用性能好的巖棉板材料，以減少熱量損失。

5 結(jié)論及建議

（1）該增壓站單體工程主要負(fù)荷等級為2級。用電負(fù)荷電壓等級為380/220 V。采用兩路電源供電，一路電源由臨近10 kV高壓電源線路提供，另一路由站內(nèi)自建的0.4/0.23 kV發(fā)電機系統(tǒng)提供。站內(nèi)設(shè)低壓配電室，室內(nèi)安裝GGD2型低壓配電屏及無功補償屏。配電屏內(nèi)設(shè)置雙電源(設(shè)電氣互鎖)手動切換裝置，任何情況下只有一路電源向負(fù)荷供電。

（2）增壓站來液量是根據(jù)最近各油井產(chǎn)液量之和求得，每個增壓站的理論總排量是兩臺增壓泵每天的理論排量之和，泵的利用率（%）=增壓站的來液量（m3/d）/兩臺泵的理論排量之和（m3/d）。計算結(jié)果顯示，各增壓站泵的利用率為1%～21%，利用率偏低，造成了設(shè)備投資的浪費，也增加了閑置設(shè)備維護保養(yǎng)費用。針對此問題，建議在泵排量的選擇時考慮級差選型，利用不同排量泵之間的合理搭配來滿足生產(chǎn)，以提高泵效。

（3）玻璃鋼管線在運輸、裝卸、保溫和安裝施工過程中應(yīng)加強監(jiān)管，杜絕管線人為損傷。地勢平坦線路可選用玻璃鋼，起伏線路應(yīng)選用鋼制管線。

（欄目主持 楊軍）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.7.004