王永朝 李成建 李新萍(中國石油集團工程設計有限責任公司)
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螺桿式空氣壓縮機采購策略
王永朝李成建李新萍(中國石油集團工程設計有限責任公司)
螺桿空氣壓縮機廣泛應用于石油石化行業,采購過程中需要關注壓縮機主機的轉子質量、控制閥通徑以及壓縮機能效等級,使采購成本和使用成本達到性價比最大合理性。
節能;經濟適用;動態采購
螺桿式空氣壓縮機具有往復式壓縮機和離心式壓縮機可靠性高、使用壽命長、結構簡單、操作維護方便、動力平衡性好、適應性強等優點。螺桿式空壓機廣泛應用于石油石化行業,提供工廠風和儀表風,是氣動類的動力來源,對工藝裝置的平穩運行具有重要作用。螺桿壓縮機按結構形式可分為單螺桿壓縮機和雙螺桿壓縮機,按運行方式上可分為噴油壓縮機和無油壓縮機,目前石油石化行業應用較多的是雙螺桿壓縮機,一般而言無油壓縮機用于儀表風系統,有油壓縮機用于工廠風系統。
螺桿空壓機對工藝裝置的連續可靠運行有重要作用,但螺桿空壓機故障將給用戶造成重大損失,因此可靠性應作為螺桿空壓機采購的首要因素。螺桿壓縮機相對于活塞式、往復式等其他型式壓縮機具有易損件少,可靠性高的優點,但存在一些相對隱蔽但影響可靠性的問題,采購時應予以注意。
1)主機。隨著19世紀90年代后期雙螺桿空壓機轉子制造設備的快速發展,國內外螺桿轉子質量有較大提升,但是不同生產廠家使用的轉子質量存在差距,例如市場上大部分空壓機廠家投標時不提供轉子材質(轉子材質多為45#合金鋼,少部分使用45cr,從性能上比較,45cr優于45#合金鋼)因此采購時可以要求投標人提供轉子材質。
隨著螺桿壓縮機技術發展,很多廠家具有自主知識產權的主機輔助技術,例如無油螺桿壓縮機的二級反吹技術和二級不銹鋼轉子技術等。新技術對提高螺桿壓縮機的可靠性有重要作用,采購時可以將廠家的特有技術作為可靠性的比較因素。
2)閥門和管路。螺桿空壓機的機組性能不僅取決于主機,輔助設備的設計和選配也很關鍵。如螺桿壓縮機三閥(吸氣控制閥、壓力維持閥、溫控閥)和氣路的接頭管路對整機的可靠性和效率有較大影響。采購時應注意吸氣控制閥通徑大小問題,如果吸氣控制閥通徑偏小將導致進氣口氣體流速過大,進氣損失增加,從而引起吸氣不充分,尤其是當轉速增加到一定值時,會導致容積效率下降和噪聲增大,上述問題同樣存在于壓力維持閥和管路中。
進氣閥、壓力維持閥和氣路的接頭管路的通徑大小應按流速低于20 m/s選型(一般在10~20 m/s),因為流速小于20 m/s氣流阻力損失隨流速加大緩慢升高,流速大于20 m/s氣流阻力損失隨流速加大急劇升高[1]。
2.1能效等級
螺桿空壓機作為石油石化行業常用動設備,其經濟性應著眼于長期。以十年使用期運行費用為例,螺桿空壓機設備購置成本約占總運行費用的5%~10%,維護保養成本約占5%~10%,電力消耗成本約占80%~90%,因此螺桿空壓機的能耗應作為主要經濟性指標。采購時應按照GB 19153—2009《容積式空氣壓縮機能效限定值及能效等級》規定進行采購;同時,還要注意即使相同的能效等級,規格相當的螺桿空氣壓縮機不同廠家提供的機組輸入比功率有較大的差距,實際運行費用也會有較大的差異。
按照GB 19153—2009《容積式空氣壓縮機能效限定值及能效等級》規定,不同能效等級螺桿空壓機的耗電量差值非常大,以驅動電動機功率110 kW,排氣量21 m3/min為例,3級能效產品比功率為8.1kW/(m3·min-1),2級能效產品比功率為7.1kW/(m3·min-1),2級比3級能效產品每小時節約用電21 kWh,1年按8000 h運轉,電價按1元/kWh計算,1年可節省電費16.8萬元。
2.2經濟適用性
空氣壓縮機流量的確定是以用戶需求氣量乘以系數確定的,理論上設計排氣量足以滿足實際需求無改擴建需要或其他特殊需求。采購應綜合考慮采購成本和使用成本。如某空壓機采購項目,技術規格書要求設計流量14 m3/min(標況),出口壓力10 bar,額定功率132 kW,年運行時間8000 h,A廠家投標產品最大排氣量為14.1 m3/min(標況),電動機功率90kW;B廠家投標產品最大排氣量為15.7m3/min(標況),電動機功率110 kW;B廠家報價比A廠家低6萬元,如果采購時以較低的價格購買了排氣量較大的A廠家產品,表面上得了實惠,但如果考慮設備使用成本,B廠家產品每年電費將比A廠家產品高出16萬元,不但完全抵消了采購成本優勢,運高出了很多運行費用。
因此采購要從實際需求出發,綜合考慮采購成本和使用成本,以經濟適用為原則,選擇性價比最合理的產品。
目前空氣壓縮機行業競爭十分激烈,部分廠家采取低價銷售、高價售后策略,空濾芯、油濾器、油分芯和潤滑油是螺桿壓縮機的主要耗材,每年需要更換1~2次。一些廠商在整機銷售時往往隱瞞耗材費用,售后服務中迫使用戶接受昂貴的耗材。
采購時應要求廠家提供完整的售后服務內容和費用清單,時還要考慮數年后設備過時,能耗過高的問題。
10.3969/j.issn.2095-1493.2016.03.013
2015-11-18
(編輯 莊景春)
王永朝,工程師,2007年畢業于中國石油大學(華東)(工程管理專業),從事企業物資采購工作,E-mail:wangyongchao_jl@cnpc.com.cn,地址:北京市海淀區上地信息路8號CPE大廈C101室,100085。
[1]張志恒,張成彥,李奇,等.影響螺桿空氣壓縮機性能的因素分析[J].流體機械,2002(8):12-19.