天然气储气库集注站供风系统的改造

天然气储气库集注站供风系统的改造

高宁 张英东

长庆油田分公司储气库建设项目部， 陕西 榆林， 719000

摘要：天然气储气库集注站全年进行注采生产，生产期间，气动阀门的操作皆需净化空气提供动力源，空气压缩机往往需要长周期连续运转，用电消耗相对较大。为了降低能耗，提高设备有效利用率，依据现场可行性操作，将闲置的非净化空气储罐节能改造为净化空气储罐。增加了净化空气储存容量。经论证，此项措施不仅提高了设备使用率，更大大降低了空压机运转周期及耗电量，安全节能效果显著。

关键词：储气库、供风系统、节能改造、增加储量、安全效果

1 概况

天然气储气库承担着国家天然气战略储备和季节调峰等重要任务，长庆油田储气库主要作业地点在长庆榆林气田和靖边气田，分别建设有两座大型的注采站点，其中的榆林气田南区储气库集注试验站是储气库总体规划建设前期试验站点，站内自动化程度较高，注、采气阶段，各调节阀、切断阀等重要阀门的操作皆需仪表净化空气提供动力源。相关数据显示，集注试验站供风系统能耗较高、运行成本相对较大。因此，为降低能耗，同时确保生产平稳运行，促进安全生产工作的可持续发展，对站内供风系统进行可行性改造具有重要意义，同时为确保改造工作的效果，确保改造成功，选择榆林南区储气库进行先行实验。

榆林南区储气库集注站内供风系统主要设备包括两台37KW单级螺杆式空气压缩机、两套空气干燥塔、20m³净化空气储罐以及20m³非净化空气储罐。

以2019年为例，根据运行记录，本年度空压机累计运行6259.9小时，其中空载运行时间4757.5小时，除4、5、6三个月检修停机，每天平均运转22.51小时，空载运行比率75.9%，设备有效利用率较低，用电消耗较为浪费^[1-2]。

同一注、采阶段，净化空气储罐一直处于保压、供风状态，而非净化空气储罐仅用于检修后管线吹扫，设备长期闲置，使用率极低，造成浪费。

2施工背景及理论依据

2.1实施背景

非净化空气储罐长期停用，未能有效利用，空气压缩机在生产期间长时间运行，既增大了站内耗电量，又使空压机的维护保养频次和强度增加，同时增加了设备故障的几率，为安全生产埋下了隐患，施工改造有很强的必要性。

图1 2019年空气压缩机各月运行时间

为做好节能降耗工作，针对生产实际，提出供风系统的节能改造可将净化空气储罐与非净化空气储罐相连，增加净化空气储量，减缓供风系统压降，以此降低空压机使用频率，从而降低耗电量^[2]。

2.2理论依据

站内非净化空气储罐与净化空气储罐材质、容积、加工工艺完全相同，而非净化空气储罐长期闲置，如果将净化空气储罐与非净化空气储罐连通后，其储存容积将会增加一倍，支撑集注试验站内各调节阀、切断阀等的净化空气使用时间将会有效延长。

表1 空气储罐参数

经实地勘察，生产现场有足够的空间进行净化空气储量扩容的节能改造方案的实施，且2020年春季检修期间有充足时间进行施工，达到技改实施条件。

3现场改造施工

将净化空气储罐地下弯头1（见图2）改为等径三通，分别与储罐进口相连，使两个储罐连通；进空气储罐前加闸阀；将两个储罐进口弯头2（见图2）改为等径三通，经大小头变径后焊接平面法兰，最后安装安全阀。安全阀的放空口距地面2.5m。通过使净化空气储罐与非净化空气储罐在进口处相连，使净化空气储存容量增大一倍。

图2 净化空气、非净化空气储罐节能改造示意图

4取得效果

经过技术改造后在空压机停机的情况下，净化空气储罐压力由0.7MPa降至0.5MPa的时间由原来的26小时左右增至为50小时左右，其维持净化空气压力的能力得到了大幅提高，空压机启机平均时间由原来的24小时/天降至了1小时/天，电耗量明显下降，达到了预期的效果，我们对2018年技术改造前后的数据统计如下:

表2节能改造前后空压机运行数据对比

表3节能改造后空压机运行数据统计

5下一步优化措施

通过对非净化空气储罐的技术改造虽然取得了一定的效果,经过系统的总结经验教训和完善提高，考虑在下一步对现有储气库所有的注采集注站中的供风系统进行相同或相似内容的改造，通过改造也开拓了相关管理、技术人员的工作思路，提高了技术人员的设计能力、动手能力和组织施工改造的能力，为后续更好的完成注采气工作奠定了基础，也为各油气田中大型生产站场的供风系统改造提供了有益的探索和实施方向，可在实践中进行参考和不断改进。

当然在生产实际中也存在净化空气储罐压力稳定时间不同，操作人员责任心需加强的问题，为了保持已经取得的成果，生产中还应采取了如下的措施加以巩固：提高员工的责任心，建立空压机动态管理制度，每两小时巡检时对净化空气储罐进行巡查，并将数据记录在巡回检查报表上，对违反规定的员工在月度绩效考核中进行处罚；利用远程数据监控系统对净化空气储罐压力情况进行监控；做好空压机、干燥塔等设备的日常维护管理，保证空压机的运行正常；每周进行验漏检查，发现净化空气管线有泄漏等问题及时处理。

参考文献

[1]. 邵燕清.浅谈螺杆式空气压缩机的节能改造[J].中国新技术新产品，2012（12）

[2]. 张继忠.螺杆式空气压缩机节能改造[J].设备管理与维修，2012（06）

作者简介：

高宁：2009年毕业于中国石油大学（北京），助理工程师，从事天然气储气库安全管理工作.