IPMT-PMD-R30-04 空压站设计统一规定 A版.doc

蒲城70万吨/年
煤制烯烃项目
设计规定
A0
版
IPMT-PMD-R30-04
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空压站设计统一规定

A2
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空压站设计统一规定
设计规定
A0
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IPMT-PMD-R30-04
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1 目的
为了统一项目基础工程设计和详细工程设计的设计内容及深度、设计采用的标准规范、技术要求和做法，特制定本规定。

2 适用范围
本规定适用于项目空压站设计。

3 适用标准规范
GB 50029-2003 压缩空气站设计规范

4 设计基础数据
地处寒冷地区的空压站，为避免压缩空气中带水影响装置正常运行，仪表空气与装置空气均经干燥系统后送至全厂各装置。

空压站送出的压力应不低于0.7MPa（g），管网压降不大于0.2 MPa（g），仪表空气和装置空气管网的机械设计值、操作压力和温度范围见下表：
管网操作参数
压力(G)MPa
温度 ℃
机械设计值
1.0
45
最大操作值
0.8
< 40
正常操作值
0.7
< 40
最小操作值
0.55
< 40
露点：冬天：-40 ℃，夏天：-20 ℃。？？

5 空压站的布置原则
5.1 新建空压站其布置原则按GB 50029设计规范考虑。
5.2 空压站布置时应考虑扩建的可能性，并应在设备及管道布置上充分考虑再扩建时的合理性。

6 工艺系统设计原则
6.1 空压站的基本流程采用单元式系统。吸气系统应设置空气过滤器，离心式空气压缩机驱动电机的风冷系统进风口处宜设空气过滤器。
6.2 空气压缩机的吸气宜装设在室外，进气管道力求短而直，进气管长度一般不大于12 m。进气管转弯时，其弯曲半径不得小于2.5倍进气管直径，吸气口应装有过滤器。
6.3 进气管道应采用较小的流速以减少阻力，进气管内空气流速不宜大于8 m/s。进气管道上如装有异径管时，异径管长度应大于异径管大头的直径，以减少阻力。
6.4 离心式空气压缩机的排气管路上，应装设止回阀和切断阀。压缩机与止回阀之间必须设置放空管。放空管上应装防喘振调节阀和消声器。
6.5 离心式空气压缩机与吸气过滤装置之间，应装设可调节进气量的装置。
6.6 离心式空气压缩机应装设高位油箱或其它能在事故时保证可靠供油的设施。
6.7 储气罐与压缩空气供气总管相连的支管上应装有切断阀。储气罐上必须装设安全阀。安全阀的选择应符合国家现行的《压力容器安全技术监察规程》的有关规定。
6.8 离心空气压缩机宜对应设置润滑油供油装置，出口的供油总管上应设置止回阀。
6.9 空压站的噪音控制值，应符合GB J87《工业企业噪声控制设计规范》和GB 3096-2008《城市区域环境噪声标准》等现行国家标准的规定。
6.10 空气压缩机的吸气、排气及放空管道的布置，应减少管道振动对建筑物的影响。
6.11 压缩空气干燥装置（或称仪表空气干燥器，以下同）的选择应根据全厂装置、公用工程和辅助设施用仪表空气的计算负荷考虑，并应考虑一套备用。
6.12 压缩空气干燥装置所需的空气应从储气罐后压缩空气总管上接出支管引入干燥装置。经净化处理的空气送入全厂仪表空气管网。
6.13 当进入空气干燥装置的进气温度超过40℃时，空气干燥装置前应设置再冷却器。
6.14 经过干燥处理的仪表空气在气源装置的出口处，应达到下列质量指标：
6.14.1 仪表用压缩空气在操作压力下的露点应比装置所在历史上年(季)极端最低温度至少低10℃。
6.14.2 含尘粒径不应大于3 μm，含尘量应小于1 mg/m3。
6.14.3 含油量应小于10 mg/m3。
6.15 空气干燥装置的任何一套进行检修或更换吸附件时，其余干燥装置应满足全厂仪表空气总负荷的要求。
6.16 空气干燥装置的再生放空消声器一般应接至室外。
6.17 空气干燥装置后应设置过滤器以清除空气中携带的吸附剂粉尘。
6.18 对于仪表空气与装置空气接自一根压缩空气总管的系统，应在装置空气干管上装设调节阀，当仪表空气干管的压力降低时，通过调节阀对装置空气干管的流量调节，来保证仪表空气的压力稳定。
6.19 压缩机的中间冷却器、后冷却器、储气罐、空气再冷却器以及气水分离器等设备，应在底部设置冷凝水排放阀，根据水中含油与不含油，以开式排水方式分别排入含油污水管网或生产废水管网。
6.20 空气压缩机末级气缸出口至后冷却器的管道宜弯转布置，以减少管道的热胀推力。
6.21 阀门、过滤器及其它需要操作的部件应安装在便于操作的位置，当安装高度超过2 m时，应设置操作用的梯子或平台。
6.22 风冷离心式空气压缩机的空气冷却排风宜排至室外。
6.23 设备及管道的设计需考虑冬季防冻措施。

7 空压站的组成、设备选择及布置
7.1 组成
空压站其组成宜包括机器间、变、配电间、控制室、工具间和储藏室等房间。

7.2 设备选择
7.2.1 空压站采用离心式空气压缩机。
7.2.2 空压站内，离心式空气压缩机的台数宜为2～5台，并宜采用同一型号。
7.2.3 计算负荷
(1) 空压站供出的压缩空气分为装置空气和仪表空气。
(2) 两类压缩空气的计算负荷分别为该类压缩空气连续负荷与间断负荷的折算负荷的总和，各类负荷还应分别附加5～10 %的管网损失及包括空气干燥装置的自用气量。
(3) 各类间断负荷的折算负荷宜按两个同时使用的最大间断负荷之和取值。
7.2.4 空气压缩机额定排气量应按计算负荷选用，额定排气压力应根据工艺要求确定。

7.3 布置
7.3.1 空压站的离心式空气压缩机采用单层布置。
7.3.2 机器间的出入口不应少于2个。
7.3.3 离心式空气压缩机组设置高位油箱时，其高位油箱底部距机组水平中心线的高度不应小于5 m。
7.3.4 压缩机房的门窗应向外开启，大门尺寸应根据可能进、出的最大设备外形尺寸确定，大门上可加装小门以便人员平时的出入。其他小门的开设应使人员及物料进出方便，并与巡回检查操作路线相适应。
7.3.5 储气罐应布置于室外，并宜位于厂房的北面。储气罐与建筑物外墙角的净距离不应小于1 m，并不宜影响采光和通风。
7.3.6 压缩机的后冷却器以及干燥系统所属的再冷却器、气水分离和后冷却器，在条件允许时可以布置在室外。
7.3.7 空气干燥装置宜布置在靠辅助间的一端，当吸附剂装料口高于地面以上2.2 m时，应设置装料平台。干燥装置操作维护通道宽度不宜小于1.5 m。
7.3.8 空气压缩机的联轴器和皮带传动部分必须设置安全防护措施。同步电动机地坑周围应设防护栏杆。压缩机房内的地沟均应加设盖板。
7.3.9 空压站机器间应配备检修用起吊设备。
l 起吊设备的起吊能力应按机组最重的拆检部件重量或电动机整体重量确定。
l 起重能力在3 t以下时，宜采用手动单梁悬挂式起重机；起重能力在3～10 t时，宜采用手动单梁起重机或电动单梁起重机。
7.3.10 需要利用起重机进行检修的设备或部件应布置在起重机吊钩的工作范围内。
7.3.11 压缩机厂房下弦高度至少应比起重机上缘高出0.2 m，此外尚应满足通风、采光的要求。

8 电气及通讯、土建、采暖通风、给水排水设计要求
8.1 电气及通讯设计要求
8.1.1 空压站的供电负荷等级应与所供气的装置中的最高供电负荷等级相同。一般情况下应属Ⅰ级负荷。
8.1.2 与压缩机组邻近的外墙上应设置一定数量的检修用安全照明插座，安全照明的用电电压不应超过36 V。在储气罐内或在压缩机的金属平台上使用的用电电压不得超过12 V（电源与灯由检修自备）。
8.1.3 空压站的机器间内，应设置380 V和220 V的专用检修电源。
8.1.4 空压站值班室或控制室内应设置行政电话及调度电话。
8.1.5 值班室或控制室内应设有通风降温设备或测试仪表用的电源插座，插座的位置、数量、电压及容量应根据具体需要确定。

8.2 土建设计要求
8.2.1 空压站按生产火灾危险性类别应为丁类。
8.2.2 值班室或控制室与压缩机房相邻的隔墙上的门和观察窗应为隔声型，其窗台标高不宜高于0.8 m。
8.2.3 机器间通向室外的门应设置向外开的机房大门及其它通行小门，应保证安全疏散和便于设备出入。
8.2.4 空气压缩机的基础应根据环境要求采取隔振或减振措施。

8.3 采暖通风设计要求
8.3.1 设在采暖地区的空压站，需考虑采暖。
8.3.2 压缩机房机器间地面以上2 m内空间的夏季空气温度，应符合GB Z1《工业企业设计卫生标准》中关于车间内工作地点的要求。
8.3.3 隔声值班室或控制室内应设有通风或空气调节装置。
8.3.4 压缩机房外墙上应设置足够的通风、采光外窗。

8.4 给水、排水设计要求
8.4.1 空压站设备用冷却水采用循环水。
8.4.2 冷却水的水质标准，应符合GB 50050-2007《工业循环冷却水处理设计规范》规定。
8.4.3 冷却水进入空气压缩机的水压（表压）不得高于0.52 MPa(G)，不宜低于0.15 MPa(G)。
8.4.4 空气压缩机的排水管上需装设视镜或流量控制器。
8.4.5 空气压缩机的给水和排水管道上应装设放尽存水的设施。

9 测量仪表和保护装置
9.1 当空压站设有隔声值班室时，所有测量仪表、保护装置的报警信号应设在值班室内。
9.2 沿值班室观察窗布置的仪表柜，其柜顶不应超出窗台。
9.3 离心空气压缩机应设下列控制系统：
9.3.1 进气调节控制系统；
9.3.2 机组防喘振控制系统；
9.3.3 排气气压恒压控制系统。
9.4 空压站采用PLC控制。
9.5 当空气压缩机采用计算机控制时，应配置互为冗余的电源装置。
9.6 机组紧急停车按钮在机器旁和值班室均应装设。设有备用空气压缩机的空压站，可根据工艺要求设置自投备用联锁。
9.7 空压站内应装设压缩空气流量计。一般按供气系统装设，也可每台机组装设。
9.8 仪表空气与装置空气的出口以及冷却水总管入口应分别设置带累计的流量指示仪表。
9.9 空压站压缩机、空气干燥装置需装设的测量仪表、报警信号和自动保护装置要求见附表。

10 压缩空气管道
10.1 压缩空气管道直径的确定，应根据运行中可能出现的最大流量和允许的最大压力损失来进行，并考虑发展的需要。
10.1.1 压缩空气管道介质流速一般取8～15 m/s。
10.1.2 从起点到终点的压力降一般控制在工作压力的5～8 %。
10.2 压缩管道采用架空敷设。
10.3 装置空气管道材料选用碳钢管，仪表空气管道材料选用镀锌钢管。
10.4 压缩空气管道的阀门和附件，其密封、耐磨及抗腐蚀性能应与管材相匹配。
10.5 空压机厂房内管道布置应注意以下事项：
10.5.1 架空敷设时，管道离地面高度应不小于2 m，同时注意尽量缩短长度。
10.5.2 架空压缩空气管道，应注意不要影响吊车工作。
10.5.3 架空压缩空气管道与穿有导线的电线管的水平净距及交叉净距不小于0.1 m。
10.5.4 架空压缩空气管道与电缆的水平净距及交叉净距不小于0.5 m。当电缆在交叉处有防止机械损伤的保护措施时，其交叉净距可缩小到0.1 m。
10.5.5 架空压缩空气管道与给、排水管的水平净距不小于0.15 m,交叉净距不小于0.1 m。
10.5.6 架空压缩空气管道与热力管或非燃气体管的水平净距不小于0.15 m，交叉净距不小于0.1 m。

附表1 离心空气压缩机测量仪表的装设
序号
测点名称
装设
一、温度
1
各段进气温度
应
2
各段排气温度
应
3
润滑油冷却器进口油温
应
4
润滑油冷却器出口油温
应
5
润滑油油箱油温
应
6
润滑油冷却器排水温度
应
7
各级冷却器排水温度
应
8
冷却水进水总管水温
应
9
压缩机增速箱轴承温度
应
1０
压缩机轴承润滑油温度
应
11
压缩机电动机轴承润滑油温度
应
12
压缩机和电动机支承推力轴承温度
应
13
压缩机电动机定子温度
应
14
压缩机电动机支承轴承温度
应
二、压力
1
各段气缸进气压力
应
2
各段气缸排气压力
应
3
后冷却器出口气压
应
4
空气压缩机冷却水进水（阀后）压力
应
5
空压站供气母管压力
应
6
润滑油泵出口母管油压
应
三、流量
1
空气压缩机组出口流量
应
2
空压站供气母管流量
应
四、机械量
1
压缩机轴振动
应
2
压缩机轴位移
应
3
增速箱轴振动
应

附表2 离心空气压缩机报警信号和自动保护装置的装设
序号
测点名称
自动保护
报警信号
一、温度
1
各段排气温度高
自动停机
应
2
压缩机轴承温度高
自动停机
应
3
润滑油箱温度高、低
自动停机
应
4
压缩机电机定子温度高
／
应
二、压力
1
各段气缸排气压力高
／
应
2
空气滤清器压差大
／
应
3
润滑油压力低
自动停机
／
4
油过滤器压差大
／
应
5
空气压缩机组冷却水进口（阀后）压力高、低
／
应
6
空压站供气总管压力低
／
应
三、流量
１
空气压缩机冷却水进口（阀后）流量低
／
应
四、液位
１
润滑油箱油位低
／
应
五、机械量
1
压缩机轴振动大
自动停机
应
2
压缩机轴位移大
自动停机
应
3
压缩机喘振
紧急放空
应
六、其它
1
空气压缩机组控制电源故障
／
应
注：报警装置参数异常时应报警，报警值仍继续越限时应自动紧急放空或停机。

附表3 空气干燥装置测量仪表的装设
序号
测点名称
装设
一、温度
1
空气干燥器装置进气温度
应
2
空气干燥器装置排气温度
应
3
加热再生吸附式空气干燥装置加热器温度
应
4
加热再生吸附式空气干燥装置再生气进气温度
应
5
加热再生吸附式空气干燥装置再生气排气温度
应
6
冷冻式空气干燥装置蒸发温度
应
二、压力
1
空气干燥装置进气压力
应
2
空气干燥装置排气压力
应
3
储气罐气压
应
4
空气过滤器进气压力
应
5
空气过滤器排气压力
应

附表4 空气干燥装置报警信号和自动保护装置的装设
序号
测点名称
自动保护
报警信号
一、温度
1
加热再生吸附式空气干燥装置加热器超温
自动停机
应
2
加热再生吸附式空气干燥装置再生气进气超温
自动停机
应
3
冷冻式空气干燥装置蒸发温度低
自动停机
应
4
空气干燥装置出口露点温度高
报警
应
二、其他
１
空气干燥器装置程序控制器故障
／
宜
注：报警装置参数异常时应报警，报警参数值仍继续越限时自动停机。