燃气轮机压缩机站工程技术

本书讲述了在长距离输气管道上大型天然气压气站的设计原理、施工和调试运行的工程技术。这是拥有大功率、高温、高速的燃气轮机驱动的大功率、高压、高速离心压缩机组，采用了先进自动化、数字化技术的几十座压气站形成了长距离输气管道的系统工程。这是首次采用了国外先进的燃气轮机驱动压缩机组进行安装的工程。机组及配套设备的安装程序不仅繁多复杂，而且对其牢固性、安全性和精准性要求非常高。涉及的站场内工艺管道、非标设备以及电气、自动化等配套设施种类繁多，输送的是易燃易爆高压的天然气。本书总结了发挥技术优势、突出创新、组织攻关、解决工程难题的经验，该项目自投产至今近20年一直保持高效安全平稳运行，达到长输管道行业世界先进水平。
本书以燃气轮机压缩机站工作原理开篇，以站场工艺流程为例，说明燃气轮机压缩机组在天然气管道中的重要作用和工作原理。以西气东输管道站场工程为例，说明了燃气轮机压缩机站的设计要点、主要设备配置选型及主要工程量；采用了有效控制大型设备钢筋混凝土基础现场浇筑的特殊施工技术；提出了燃气轮机压缩机组设备吊装和安装的精准要求；解决了站场工艺管线应用大量新材料、新工艺、新技术的特殊焊接技术问题；因地制宜地应用了安全、环保、耐用的防腐、保温技术；优选了先进的电气、仪表、自动化设备及系统进行施工；安装了安全、环保的配套设备及系统。在安装完成后，进行分系统的调试和试运行，最后进行燃气轮机压缩机组系统的联合调试和试运行。根据现场特殊情况提供了有针对性的施工技术方案可供参考。附录提供了利于查找的工程数据。
本书对长输天然气管道压气站工程内容和主要施工方案进行了叙述及说明，既有技术要求，又有相应技术措施，既有详细的文字叙述，又有对应的图片表格，力求内容完整、深入浅出、图文并茂，既有可读性，也有实用性。本书完整系统地总结了我国长输天然气管道大型压气站工程建设的实践经验。
本书的出版将为我国石油化工天然气管道工程压气站场建设提供可借鉴的经验，有助于提升长输天然气管道压缩机站场安装建设工程的整体技术水平。
本书可供相关行业的管理人员、研究人员、设计人员、工程技术人员、物资采办人员及高等院校相关专业师生使用和参考。
本书由王宜建、何平、周书仲编著。感谢为本书编写提供大力支持和帮助的单位和个人。
由于时间较仓促，编著者水平有限，难免有不当之处，敬请读者不吝指正。

编著者

本书以燃气轮机压缩机站工作原理开篇，以站场工艺流程为例，说明燃气轮机压缩机组在天然气管道中的重要作用和工作原理。以西气东输管道站场工程为例，说明了燃气轮机压缩机站的设计要点、主要设备配置选型及主要工程量；采用了有效控制大型设备钢筋混凝土基础现场浇筑的特殊施工技术；提出了燃气轮机压缩机组设备吊装和安装的精准要求；解决了站场工艺管线应用大量新材料、新工艺、新技术的特殊焊接技术问题；因地制宜地应用了安全、环保、耐用的防腐、保温技术；优选了先进的电气、仪表、自动化设备及系统进行施工；安装了安全、环保的配套设备及系统。在安装完成后，进行分系统的调试和试运行，最后进行燃气轮机压缩机组系统的联合调试和试运行。根据现场特殊情况提供了有针对性的施工技术方案可供参考。附录提供了利于查找的工程数据。
本书可供相关行业的管理人员、研究人员、设计人员、工程技术人员、物资采办人员及高等院校相关专业师生使用和参考。

第1章燃气轮机压缩机站的工作原理 / 1
第1节压气站的功能与组成1
第2节压气站的设置原则3
第3节压气站工艺流程5
第4节压气站配套设施9

第2章压气站的主要设备 / 11
第1节压缩机组11
第2节过滤分离设备18
第3节压缩空气系统20
第4节变配电系统22
第5节高压变频器25
第6节空气冷却器29
第7节阀门及执行机构31

第3章燃气轮机压缩机站的设计要点 / 36
第1节设计依据及规模36
第2节长输管道与压气站输气工艺系统的计算分析42
第3节压气站的总图设计42
第4节压缩机驱动机的选择44
第5节压缩机组的设计选型47
第6节压缩机组的布置50
第7节压气站技术方案的优化52

第4章燃气轮机压缩机站的主要工程量 / 58

第5章燃气轮机压缩机站的土建、基础工程 / 59
第1节土建及基础工程简述59
第2节基础施工技术60
第3节机组基础地脚螺栓的定位和检测方法63
第4节混凝土工程65
第5节地面建筑物工程68
第6节地下建筑物工程71

第6章燃气轮机压缩机组及设备的吊装就位 / 75
第1节吊装工序75
第2节吊装计算和校核78
第3节吊装的安全措施84

第7章燃气轮机压缩机组及设备的安装就位85
第1节燃气轮机压缩机组安装施工85
第2节燃气轮机压缩机组基础安装程序86
第3节燃气轮机橇、压缩机橇底座就位89
第4节燃气轮机、压缩机橇对中92
第5节燃气轮机关联系统的安装98
第6节燃气轮机压缩机组辅助系统及设备安装100
第7节燃气轮机压缩机组的润滑油系统在现场的检查、清洗和冲洗106
第8节压缩机组橇外润滑油系统的油冲洗109

第8章站场静设备的安装就位 / 112
第1节静设备安装施工程序112
第2节容器储罐类设备施工及安装113
第3节空冷器施工及安装115
第4节钢结构工程施工及安装117

第9章站场工艺管线的焊接及安装 / 123
第1节工艺管道安装123
第2节焊接工艺126
第3节工艺管线及设备安装技术129
第4节管道安装130
第5节管道系统试压132
第6节管道系统吹扫133
第7节工艺管道干燥技术方案135

第10章站场工艺设备及管线的防腐和保温137
第1节防腐、保温的施工程序137
第2节施工准备137
第3节埋地管道及设备防腐施工技术138
第4节地上管道及设备防腐施工技术140
第5节保温施工技术142
第6节场站区域阴极保护技术143

第11章电气设备及电路的安装 / 148
第1节电气测试150
第2节接地系统施工151
第3节电力变压器安装152
第4节高低压盘柜及MCC电机控制盘柜安装153
第5节母线及母线桥安装154
第6节电力及控制电缆敷设155
第7节电缆头制作及接线157
第8节变配电部分的电气检查和试验157
第9节电气设备试验项目159
第10节变配电系统受电161
第11节低压电气设备安装162
第12节照明安装工程162
第13节电机试车162

第12章仪表自动化的安装 / 164
第1节施工工序和施工准备165
第2节仪表单校166
第3节仪表设备安装168
第4节仪表电缆线路的敷设170
第5节仪表管路安装172
第6节控制系统安装、调试173
第7节在线测试(联校)174

第13章站场安全设施及系统的安装 / 176
第1节火灾自动报警系统设备的安装、调试176
第2节消防系统安装方案177

第14章站场其他设备及系统的安装 / 180
第1节空气压缩机设备及系统施工技术180
第2节暖气通风设备及系统施工技术181
第3节双梁起重机安装及调试183
第4节机泵及驱动机安装184
第5节静设备的安装185

第15章压气站各系统的调试和试运行 / 187
第1节调试和投运前检查187
第2节站场工艺管道系统的置换和升压189
第3节电气系统调试191
第4节压缩空气及干燥系统的调试194
第5节仪表系统试验196
第6节PLC控制系统调试198
第7节压缩机组系统调试200
第8节其他分系统的调试和试运行207
第9节燃气轮机初次点火试运209

第16章压缩机组的现场验收测试 / 212
第1节现场验收测试必备条件212
第2节燃气轮机负荷试运214
第3节24h机械运转测试216
第4节压缩机实际喘振线测试217
第5节机组近似性能测试219
第6节72h负荷运行测试221
第7节负荷分配测试222
第8节测试报告编制模板223

第17章特殊施工作业的技术和方法 / 225
第1节管道连头动火施工技术225
第2节地面降水施工技术227
第3节石方爆破施工技术方案230
第4节工艺管道设备试压、干燥与气密性测试方案231

附录237