淺析天然氣壓縮機廠房通風設計

李旭東（大慶油田有限責任公司天然氣分公司規劃設計研究所，黑龍江 大慶 163000）

淺析天然氣壓縮機廠房通風設計

李旭東（大慶油田有限責任公司天然氣分公司規劃設計研究所，黑龍江 大慶 163000）

介紹天然氣壓縮機廠房通風設計，結合國家及企業相關規范，對廠房通風形式的選擇及通風量進行計算，闡述了設計方法和經驗。

天然氣壓縮機廠房；通風；連鎖

天然氣油氣初加工在石油化工企業占有重要的地位，也是國家重視的清潔能源，因此天然氣壓縮機廠房是重中之重，因此廠房的通風設計是企業生命、財產、安全的重要工作，本文結合工程實例，通過設計計算，提出觀點以供參考。

1 天然氣壓縮機廠房的通風設計依據

1.1 通風設計依據

天然氣屬于Ⅰ類易燃易爆氣體混合物，極易在常溫下引起燃燒和爆炸。當天然氣中CH4＞95%時，天然氣的爆炸濃度極限可直接選取CH4爆炸極限5.0%～15.0%。

壓縮機廠房對于放散熱、蒸汽、有毒害氣體的生產設備進行正常通風，對突然放散或泄漏的有毒害及易燃易爆氣體進行事故通風。根據國家相關規范，對廠房的要求：

（1）《工業建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB 50019-2015中6.3.8與6.3.9對工業廠房通風設計有具體明確的要求。

（2）《石油化工采暖通風與空氣調節設計規范》SH/T 3004-2011中4.4.9與4.4..10對可燃氣體報警器與風機連鎖提出了相關規定。

2 天然氣壓縮機廠房的通風計算

2.1 正常通風量計算

壓縮機廠房正常通風量按照消除廠房內余熱及規范規定的最小通風量比較取較大值。廠房內的余熱主要為壓縮機本體散發的熱量,該參數一般需壓縮機廠家提供。

采用通風去除余熱的風量計算公式為：V=3600Q/(tp-tj)cρ其中:V—通風量,m3/h，Q—設備散熱量,kW

古書言，立冬有三候：一候水始冰，水面開始凍結，但未成堅冰；二候地始凍，土地凝結寒氣，但未至龜裂；三候雉入大水為蜃，雉指野雞，蜃為大蛤，鳥兒蟄伏，大蛤卻在繁殖，古人以為它們是野雞變成的。

tp-排風溫度℃,（工藝專業限制溫度，一般為40℃）；c-空氣比熱(c=1.0kJ/kg℃)；

tj-進風溫度℃,（室外通風計算溫度）；ρ-空氣密度（40℃時，干空氣ρ=1.09kg/m3）

排除余熱可根據情況采用機械排風、自然補風或機械排風、機械補風方式。

2.2 事故通風量計算

壓縮機廠房事故排風系統設計要滿足《工業建筑采暖通風與空氣調節設計規范》的有關規定,“事故通風量,宜根據工藝設計要求通過計算確定,但換氣次數不應小于每小時12次”。

3 通風方式的選擇

天然氣壓縮機廠房常見的通風方式有以下3種：

（2）封閉結構，采用機械送風和機械排風方式。優點是解決了防塵降噪，缺點是投資高，需要設置送風管道，冬季機械送風易導致室內溫度過低。

（3）封閉結構，自然通風系統+機械事故排風+自然補風口。優點是效果好，成本低。

根據上述分析，最適合壓縮機廠房的通風方式是第三種。自然通風系統使用防爆型屋頂自然通風器，無需電力驅動，使用地區平均風速大于2m/s即可自己轉動，達到通風換氣要求，且造價較低。屋頂自然通風器數量以下依據公式計算：nj=V× N/L

其中：nj—通風器計算數量；V—通風容積（m3）；N—室內通風換氣次數（次/h）；L—自然通風器的額定排氣量(m3/h)。常用的D400屋頂自然通風器額定排氣量估算為1000（m3/h）。

排風系統運行模式：一般工況下，依靠自然通風及邊墻風機聯合通風方式保證正常通風量，邊墻排風機選用防爆軸流風機。軸流風機與可燃氣體報警器連鎖，報警時開啟所有軸流風機進行事故排風，待人工確認事故狀態后，可手動關閉。

4 設計實例

某油田天然氣壓縮機廠房，廠房長×寬×高為36×12×10，此廠房為全密閉結構，所有的通風量由屋頂自然通風器和邊墻風機完成?？紤]工藝設備所占空間，對散熱通風量、事故排風有針對性地進行合并。

以下是地方通風計算氣象參數：冬季通風室外計算溫度-18.4（℃）；夏季通風室外計算溫度25（℃）；冬季室外平均風速3.2（m/s）；夏季室外平均風速3.2(m/s)

工藝設備散熱量為120KW，通過以上公式計算：夏季正常通風量29752，冬季正常通風量18182。

屋頂均勻放置雙排屋頂自然通風器，選用D400防爆型，共14個，不足通風量由邊墻排風機補充。事故通風量按房間體積每小時12次計算，通風量為36×12×17×12=51840.

邊墻風機選用防爆軸流風機4#，風量7826m3，轉速2900rpm，功率1.1KW，共8臺，并與可燃氣體報警器連鎖。進風口選擇鋁合金保溫過濾風口，內置空氣過濾器及手動（或電動）多頁保溫蝶閥，進風口安置在廠房下方，尺寸為400×400，考慮冬季采暖問題，設置8個，不足之處由門窗及縫隙補充。

5 結語

存在問題：屋頂自然通風器缺點是防結露性能較差，冬季室內外暖差較大，風筒上輕易

結露，發生滴水景象，影響壓縮機運行，現在最新的設備已經在下端設置了滴水盤，但并不是很理想.

壓縮機廠房通風系統首要解決的是安全問題，保證安全的同時也能避免因可燃氣體積聚產生的生產事故。因此在設計中，專業之間相互配合，優化設計，最終才能形成一個完整有效的通風方案。

[1]陸耀慶實用供熱空調設計手冊中國建筑工業出版社2008.

[2]工業建筑供暖通風與空氣調節設計規范 GB 50019-2015.