某天然气压气站压缩机厂房的通风设计

毛 德 海

（中国石油工程建设公司华东设计分公司， 山东 青岛 266071）

某天然气压气站压缩机厂房的通风设计

毛 德 海

（中国石油工程建设公司华东设计分公司， 山东 青岛 266071）

随着社会对清洁能源—天然气的需求日趋旺盛，天然气长输工程项目的建设也越来越多。压气站作为其中的重要站场，站内的压缩机厂房通风设计方案合理与否，对保障站场的安全生产至关重要。通过对压缩机厂房送风方案分析比较，为其他类似项目的设计提供参考。

全面通风；集中送风；分散送风

中卫-贵阳联络线干线起自宁夏中卫，经甘肃、陕西、四川、重庆，止于贵州贵阳，设计输气能力150×108m3/a，干线全长1 613 km。天然气主供川渝地区，并通过中缅天然气管道贵阳-南宁段、西气东输二线广东西干线进一步输送至广东市场，本工程干线设压气站6座，为沿线天然气输送加压。某压气站内压缩机厂房为单层门式刚架结构工业厂房，建筑面积2 123.9 m2，高度13.7 m，墙身及屋面为双层压型彩钢夹芯板，150 mm岩棉保温层，为满足防噪音要求，厂房为无外窗封闭式建筑，并由专业公司对压缩机房做降噪处理。

1 通风设计

1.1 通风量计算

压缩机厂房内安装3台18 MW变频电机驱动离心式压缩机组，压缩介质天然气的主要组分是甲烷、乙烷等，为甲类生产厂房［1］。为及时排除生产过程中泄露的或可能突然大量散发有爆炸危险的天然气，使有爆炸危险气体浓度不高于爆炸下限浓度的20%［2］，根据国家规范《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019、《输气管道工程设计规范》GB50251等要求，结合本工程的实际情况，压缩机厂房必须设置机械全面通风系统。

一般情况下，正常全面通风量按照消除厂房内余热量计算（见公式 1）和爆炸性气体的放散量及其爆炸下限计算（见公式2），取其中较大值。但实际工程中供货商提供不出设备散热量或者散热量不大，工艺专业也很难准确提出爆炸性气体最大放散量（W值），规范允许设计根据工程实际情况，按换气次数确定全面通风量（见公式3），天然气压缩机厂房正常全面通风的换气次数为8次/h，事故通风不应小于12次/h［3］。

式中：L—通风量,m³/h；

Q—余热量,kW；

c—空气的比热,kJ/(kg·K）；

ρ—空气密度,kg / m³；

tp—排除空气的温度,℃；

tj—进入空气的温度,℃。

式中：L—通风量,m³/h；

W—危险场所内爆炸性气体最大放散量,kg/h；

LEL—危险场所内爆炸性气体的爆炸下限,mg/m³；

K—安全系数，数值最小取4，即将爆炸性气体浓度稀释至爆炸下限的25%；

T—环境温度,K）。

式中：L—通风量,m³/h；

A—建筑面积,m2；

H—建筑高度,m；

R—换气次数。

屋顶排风系统设计设置防爆屋顶风机机械排风，经计算正常排风量约为98 500 m3/h（H取6 m），事故排风量约为320 000 m3/h，排风机的风量、台数按事故排风量计算，选用20台排风量18 000 m3/h屋顶排风机，正常情况下6台运行，通风机在压缩机厂房内、外方便操作处设控制开关，并与压缩机厂房内的可燃气体报警装置联锁，当报警装置报警时联动20台通风机自动全部投用。因厂房为无外窗封闭式建筑，必须设置送风系统，下面本文就压缩机厂房的2个送风方案的设计进行比较分析。

1.2 送风方案

方案1：设计选用2台防爆柜式离心风机箱对厂房进行集中送风，送风通过地下结构风道送至厂房内，送风口采用地面百叶风口。防爆柜式离心风机箱布置在压缩机厂房内，厂房内工艺管沟采用送风方式将可能聚集的可燃气体吹出，通风平面图见图1，通风剖立面图见图2（平面图为半幅，另一半对称布置，图中箭头表示气流方向）。

方案2：设计选用6台防爆柜式离心风机箱对厂房进行机械送风，送风通过外墙送风口分散送至厂房内，防爆柜式离心风机箱布置在压缩机厂房外，厂房内工艺管沟采用排风方式将可能聚集的可燃气体排出，通风平面图见图 3，通风剖立面图见图 4（平面图为半幅，另一半对称布置，图中箭头表示气流方向）。

图1 通风平面图Fig.1 Ventilation plan

图2 通风剖面图Fig.2 Ventilation sectional view

图3 通风平面图Fig.3 Ventilation plan

图4 通风剖面图Fig.4 Ventilation sectional view

1.3 补风方案比选

压缩机厂房送风量按正常排风量的 80%～90%计取85 000 m3/h。方案1选用2台送风量46 000 m3/h防爆柜式离心风机箱，电机功率18.5 kW，噪声80 dBA；设备投资约9万元，风机耗电量约37 kW。

方案2选用6台送风量15 500 m3/h防爆柜式离心风机箱，电机功率3.0kW，噪声66 dBA,管沟内选用10台排风量1 000 m3/h防爆排风机，电机功率0.25 kW，转速1 450 r/min，噪声66 dBA；设备投资约11万元，风机耗电量约20.5 kW。由于方案2送风气流组织较方案1差，且风机数量较多，大小共计16台，电气控制设计较复杂，设备维护管理工作量较大，经过多次论证，业主最后同意采用方案1。

2 结 论

通风系统作为封闭式压缩机厂房设计的重要安全措施，设计既要满足安全生产的要求，还要充分考虑到运营、维护的成本，综合各种因素确定最佳方案。

［1］中国成达工程公司. HG/T20673压缩机厂房建筑设计规定[S]. 北京：中国计划出版社，2005．

［2］油气田及管道建设设计专业标准化委员GB50251.输气管道工程设计规范[S]. 北京：中国计划出版社，2003．

［3］中华人民共和国建设部. GB 50019采暖通风与空气调节设计规范[S]. 北京：中国计划出版社，2003．

［4］陆耀庆主编.实用供热空调设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2008．

［5］化工暖通设计技术委员会. HG/T20698化工采暖通风与空气调节设计规范[S]. 北京：中国计划出版社，2010.

Ventilation Design of Compressor Room in a Natural Gas Compressor Station

MAO De-hai
（China Petroleum Engineering & Construction Corp. East China Design Branch, Shandong Qingdao 266071, China）

As the society increasingly strong demand for clean energy-natural gas, the construction of long distance gas projects is also increasing. The compressor station is one of the important stations, whether ventilation design of compressor room in the station is reasonable or not is essential to protect the production safety of the station. In this paper, air supply programs of the compressor room were analyzed and compared, which could provide some references for design of other similar projects.

General ventilation; Centralized air supply; Dispersed air supply

TE 624

A

1671-0460（2014）11-2393-02

2014-05-09

毛德海（1968-），男，山东青岛人，注册公用设备工程师，1989年毕业于江苏省扬州工学院供热通风专业，研究方向：从事暖通设计工作。E-mail：maodehai@cnpccei.cn。