截至目前， 靖邊氣田已在多座集氣站的進(jìn)站區(qū)、外輸區(qū)安裝了緊急氣動(dòng)截?cái)嚅y， 其儀表風(fēng)氣源都為充裝高壓氮?dú)獾牡獨(dú)馄?。集氣站緊急氣動(dòng)截?cái)嚅y的儀表風(fēng)在運(yùn)行過程中暴露出活接頭、絲扣、截?cái)嚅y本體、電磁閥及減壓閥密封圈部件受環(huán)境溫度變化頻繁漏氣等問題， 氮?dú)馄康念l繁更換增加了氣田生產(chǎn)維護(hù)成本和員工的工作量， 如不及時(shí)更換，生產(chǎn)過程中就會(huì)存在一定的安全隱患。

　　2 不同儀表風(fēng)供氣源的比較

　　靖邊氣田集氣站儀表風(fēng)氣源為 0 6 0 8 M Pa的氮?dú)猓?只要滿足站內(nèi)的儀表風(fēng)氣源壓力， 就可作為供氣源。因此， 使用氮?dú)馄俊⑽⑿涂諝鈮嚎s機(jī)或集氣站內(nèi)天然氣 3 種氣源均可。

　　2 1 氮?dú)馄繗庠?/p>

　?。?1） 氮?dú)庠垂夤に嚵鞒?。氮?dú)馄孔鳛檎緝?nèi)儀表風(fēng)氣源 （ 即動(dòng)力氣源） ， 其瓶組高壓氮?dú)饨?jīng)供氣總管減壓閥降壓至 0 6 MPa， 降壓后的氮?dú)饨?jīng)管線連接到進(jìn)站區(qū)和外輸區(qū)緊急氣動(dòng)截?cái)嚅y。

　?。?2） 氮?dú)馄孔鳛閮x表風(fēng)氣源的缺點(diǎn)。根據(jù)緊急氣動(dòng)截?cái)嚅y的工作原理可知， 只有開啟和關(guān)閉時(shí)消耗氮?dú)猓?運(yùn)行過程不消耗氮?dú)狻，F(xiàn)場試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)， 緊急氣動(dòng)截?cái)嘞到y(tǒng)出現(xiàn)泄漏點(diǎn)， 暴露出活接頭、絲扣、截?cái)嚅y本體、電磁閥及減壓閥密封圈部件受環(huán)境溫度變化頻繁漏氣等問題。集氣站緊急氣動(dòng)截?cái)嚅y氮?dú)庀倪^快， 平均 1 瓶氮?dú)饪墒褂?10 15 天，少數(shù)集氣站 1 瓶氮?dú)饪墒褂?2 3 個(gè)月， 約有 8 個(gè)集氣站 1 瓶氮?dú)庵荒苁褂?3 5 天。氮?dú)馄康念l繁更換， 增加了截?cái)嚅y自動(dòng)/ 手動(dòng)轉(zhuǎn)換次數(shù)， 造成截?cái)嚅y故障增多、使用壽命下降， 進(jìn)而增加了緊急氣動(dòng)截?cái)嚅y的運(yùn)行及維護(hù)成本。

　?。?3） 解決措施。**， 儀表風(fēng)管線與截?cái)嚅y、電磁閥及氮?dú)庠唇涌诒M量減少活接， 使用生料帶密封纏繞， 對查明泄漏點(diǎn)及時(shí)整改。對肥皂泡查不出的漏點(diǎn)， 使用其他驗(yàn)漏方法， 如在儀表風(fēng)氣源中加入加臭劑或色素等示蹤劑查找露點(diǎn)。第二， 對因工作環(huán)境溫度而使電磁閥、減壓閥密封圈等部件塑性變形損壞， 對緊急氣動(dòng)截?cái)嚅y電磁閥、減壓閥密封圈部件進(jìn)行重新選型。

　　2 2 微型空氣壓縮機(jī)氣源

　?。?1） 微型空氣壓縮機(jī)的選型。目前， 市場上的微型空氣壓縮機(jī)主要有往復(fù)式、螺桿式和離心式 3種機(jī)型。往復(fù)式壓縮機(jī)在國內(nèi)微型機(jī)中技術(shù)較為成熟， 費(fèi)用較低， 每座集氣站配有外電和燃料發(fā)電機(jī)， 故推薦選用電驅(qū)往復(fù)式空氣壓縮機(jī)。

　　經(jīng)調(diào)研， 適合本站的微型空氣壓縮機(jī)根據(jù)排氣量分 3 類機(jī)型： 排氣量 0 1 m 3 / min； 排氣量0 2 m 3 / min； 排氣量 0 3 m 3 / min.

　　（ 2） 供氣工藝流程及技術(shù)要求?？諝饨?jīng)過濾器進(jìn)入空氣壓縮機(jī)， 壓縮后的空氣經(jīng)過冷干機(jī)后進(jìn)入過濾器過濾， 過濾后的空氣進(jìn)入空氣儲(chǔ)蓄罐儲(chǔ)集，并進(jìn)入站內(nèi)儀表風(fēng)總管。

　　微型空氣壓縮機(jī)供氣原理與氮?dú)馄抗庠眍愃疲?壓縮后的空氣替代氮?dú)庾鳛楣庠聪蚓o急氣動(dòng)截?cái)嚅y供氣； 不同之處為當(dāng)空氣儲(chǔ)氣罐氣量達(dá)到某一設(shè)定壓力時(shí)， 微型空氣壓縮機(jī)自動(dòng)開啟并向儲(chǔ)氣罐充氣， 達(dá)到某一設(shè)定壓力后， 微型空氣壓縮機(jī)自動(dòng)關(guān)閉。微型空氣壓縮機(jī)供氣系統(tǒng)中加入了冷干機(jī)、過濾器和減壓閥， 其作用是冷凝、干燥壓縮后的空氣， 進(jìn)一步過濾、調(diào)節(jié)壓縮后空氣壓力。

　?。?3） 空氣壓縮機(jī)理論開啟頻率計(jì)算。已知集氣站站內(nèi)緊急氣動(dòng)截?cái)嚅y的理論耗氣速度為 1 5 L/ s， 即每分鐘消耗氮?dú)?90 L， 結(jié)合微型空氣壓縮機(jī)的相關(guān)性能參數(shù)， 選擇排氣量為 0 1 m 3 / min 的微型空氣壓縮機(jī)即可滿足截?cái)嚅y的氣量需求。

　　結(jié)合目前靖邊氣田集氣站緊急氣動(dòng)截?cái)嚅y氮?dú)馄渴褂弥芷冢?可得出微型空氣壓縮機(jī)理論開啟頻率公式F = Q 1 24 Q 2 N式中 F 為微型空氣壓縮機(jī)理論開啟頻率 （ h/次） ； Q 1為微型空氣壓縮機(jī)儲(chǔ)氣罐壓力下降到 0 6 MPa 時(shí)的消耗氣量 （ L） ； Q 2為氮?dú)馄繅毫τ?12 5 MPa 下降到 0 6 M Pa 時(shí)的消耗氣量 （ L） ； N 為氮?dú)馄渴褂弥芷?（ d） .

　　按 1 瓶氮?dú)?少使用周期為 15 d 計(jì)， 且微型空氣壓縮機(jī)儲(chǔ)氣罐容積至少 65 L， 排氣壓力為 1 5 MPa 時(shí)， 微型空氣壓縮機(jī)的理論開啟頻率計(jì)算結(jié)果如下F = Q 1 24 Q 2 N =（1 5- 0 6）65 24（12 5 - 0 6）40 15 = 44 6（h/ 次）即微型空氣壓縮機(jī)至少每隔 44 6 h 開啟 1 次。

　?。?4） 空氣壓縮機(jī)組的優(yōu)點(diǎn)。**， 相比氮?dú)馄抗夥绞剑?微型空氣壓縮機(jī)供氣方式的優(yōu)點(diǎn)是壓縮空氣成本低廉， 壓縮的空氣是取之不盡的， 可以持續(xù)不間斷地向緊急氣動(dòng)截?cái)嚅y供氣， 減少了工作量， 提高了工作效率， 解決了站內(nèi)儀表風(fēng)漏氣而引起的運(yùn)行成本增加的問題。第二， 空氣壓縮機(jī)理論開啟頻率低， 避免頻繁啟動(dòng)， 降低了動(dòng)設(shè)備的故障率， 保證了集氣站內(nèi)儀表風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定。

　　2 3 集氣站內(nèi)自用氣氣源

　　（ 1） 站內(nèi)天然氣作為儀表風(fēng)氣源工藝流程。利用集氣站內(nèi)外輸天然氣作為儀表風(fēng)氣源， 將外輸區(qū)自用氣管線增加調(diào)壓器， 適合儀表風(fēng)壓力的天然氣連接到氣源總管。

　?。?2） 天然氣作為儀表風(fēng)氣源的優(yōu)點(diǎn)。其優(yōu)點(diǎn)包括： 供氣穩(wěn)定； 整個(gè)供氣流程中鋼管連接都采用焊接方式， 減少了活接頭；整個(gè)供氣系統(tǒng)只有安裝費(fèi)用， 運(yùn)行成本低；與微型空氣壓縮機(jī)相比， 無需機(jī)械設(shè)備的維修與保養(yǎng)及專業(yè)技術(shù)人員的技術(shù)支持。

　　（ 3） 天然氣作為儀表風(fēng)氣源的缺點(diǎn)。其缺點(diǎn)包括： 天然氣是易燃、易爆氣體， 整個(gè)供氣系統(tǒng)又不能保證零漏點(diǎn)， 天然氣泄露在空氣中存在著安全隱患； 天然氣中含水和 H 2 S， 會(huì)腐蝕緊急氣動(dòng)截?cái)嚅y供氣系統(tǒng)。

　　3 經(jīng)濟(jì)效益評價(jià)

　　（ 1） 氮?dú)馄孔鳛闅庠茨昶骄\(yùn)行成本。由于集氣站內(nèi)儀表風(fēng)系統(tǒng)存在漏氣問題， 平均每瓶氮?dú)馐褂弥芷趦H為 15 d， 按目前每瓶氮?dú)鈨r(jià)格 200 元 （ 含運(yùn)輸費(fèi)用） ， 集氣站年平均運(yùn)行 320 d 計(jì)算， 氮?dú)馄抗庠茨昶骄\(yùn)行成本為 4 400 元。

　　針對集氣站儀表風(fēng)漏氣問題加強(qiáng)整改， 結(jié)合有效管理， 集氣站平均每瓶氮?dú)獾氖褂弥芷趯?huì)提升。根據(jù)不同氮?dú)馄渴褂弥芷冢?可得出不同氮?dú)馄抗庠茨昶骄\(yùn)行成本。

　　（ 2） 微型空氣壓縮機(jī)作為氣源年平均運(yùn)行成本。根據(jù)目前集氣站緊急氣動(dòng)截?cái)嚅y運(yùn)行情況， V - 0 1/ 15 防爆型微型空氣壓縮機(jī)能夠滿足緊急氣動(dòng)截?cái)嚅y的運(yùn)行。增加微型空氣壓縮機(jī)設(shè)備購置費(fèi)8 700元 （ 含干燥器、過濾器等配套設(shè)備） ， 管線材料費(fèi)用 600 元， 施工費(fèi)用 2 000 元， 年平均維護(hù)費(fèi)用 700 元 （ 過濾器等部件） ， 若微型空氣壓縮機(jī)使用年限為 15 年， 則年平均運(yùn)行成本為 1 220 元。

　?。?3） 集氣站內(nèi)自用氣供氣源年平均運(yùn)行成本。

　　安裝集氣站內(nèi)天然氣儀表風(fēng)氣源系統(tǒng)費(fèi)用約為8 000元 （ 含測爆儀） ， 主要為一次性投資， 日常消耗氣量的費(fèi)用可以忽略。

　　4 結(jié)語

　　（ 1） 分析以上集氣站的 3 種儀表風(fēng)氣源， 可以認(rèn)為 3 種方式都能持續(xù)、穩(wěn)定地為站內(nèi)儀表風(fēng)系統(tǒng)提供氣源。

　?。?2） 從經(jīng)濟(jì)方面考慮， 站內(nèi)天然氣作為儀表風(fēng)氣源*為劃算。

　　（ 3） 從安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)綜合角度考慮， 微型空氣壓縮機(jī)供氣源作為集氣站儀表風(fēng)氣源是可行的。