کمپرسور سولفید هیدروژن
سولفید هیدروژن (H₂S) گازی بسیار سمی، قابل اشتعال، انفجاری و به شدت خورنده است. فشرده‌سازی آن یک چالش کلیدی در تصفیه گاز طبیعی، پالایش نفت و صنایع شیمیایی است. خوردگی در درجه اول توسط دو مکانیسم هدایت می‌شود: محیط‌های مرطوب H₂S باعث خوردگی الکتروشیمیایی و ترک خوردگی ناشی از هیدروژن می‌شوند. در دماهای بالا (≥230 درجه سانتیگراد)، H₂S مستقیماً با فلزات واکنش می‌دهد و هیدروژن خوردگی را تسریع می‌کند. اگر یون‌های کلرید نیز وجود داشته باشند، خطر ترک خوردگی ناشی از تنش در فولاد ضد زنگ افزایش می‌یابد. بنابراین، یک کمپرسور H₂S باید دارای آب‌بندی کامل، مقاومت عالی در برابر خوردگی و محافظت ایمنی جامع باشد.
مزایای کمپرسور دیافراگمی سولفید هیدروژن:
- 01آب‌بندی مطلق و عدم آلودگی:یک دیافراگم فلزی برای جداسازی فیزیکی کامل گاز فرآیند از روغن هیدرولیک استفاده می‌شود و یک آب‌بندی استاتیک تشکیل می‌دهد. این امر اساساً خطر نشت گاز سمی به محیط را از بین می‌برد و از ورود روغن روان‌کننده به سیستم فرآیند که می‌تواند توسط H₂S آلوده شود یا با آن واکنش دهد، جلوگیری می‌کند و هم خلوص گاز و هم ایمنی عملیاتی را تضمین می‌کند.
- 02مقاومت عالی در برابر خوردگی پیچیده:تمام اجزای مرطوب شونده با جریان، از جمله محفظه سر دیافراگم، صفحه پوششی و مجموعه شیرهای ورودی/خروجی، می‌توانند به طور خاص از آلیاژهای مقاوم در برابر خوردگی با درجه بالا ساخته شوند. این امر امکان طراحی انعطاف‌پذیری را فراهم می‌کند که به طور مؤثر خوردگی الکتروشیمیایی، نفوذ هیدروژن و خوردگی احتمالی Cl⁻ را در محیط‌های مرطوب H₂S برطرف می‌کند.
نکات کلیدی طراحی کمپرسور دیافراگمی سولفید هیدروژن:
- 01مواد کاملاً ضد خوردگی برای سر دیافراگم و قطعات در تماس با جریان:
انتخاب مواد باید کاملاً مطابق با استانداردهایی مانند SH/T 3096، بر اساس فشار جزئی H₂S، دما، میزان آب و غلظت Cl⁻ باشد. معمولاً فولاد ضد زنگ 316L، با مقاومت بهتر در برابر حفره‌دار شدن و مقاومت در برابر ترک خوردگی ناشی از خوردگی تنشی Cl⁻ به دلیل محتوای مولیبدن، انتخاب اصلی ترجیحی است. برای شرایط بسیار سخت، باید از فولاد ضد زنگ دوپلکس یا آلیاژهای پایه نیکل استفاده شود. همه اجزا باید دارای گریدهای مواد مشخص و واضح باشند و از خوردگی کافی (معمولاً ≥ 2 میلی‌متر) اطمینان حاصل شود.
- 02انتخاب و نظارت ویژه مواد برای دیافراگم هسته:دیافراگم به عنوان یک جزء دینامیکی حیاتی، باید همزمان از استحکام خستگی، انعطاف‌پذیری و مقاومت در برابر خوردگی بسیار بالایی برخوردار باشد. موادی مانند اینکونل ۷۱۸، یک آلیاژ مقاوم در برابر خوردگی با استحکام بالا، معمولاً انتخاب می‌شوند. باید یک سیستم نظارت و هشدار پارگی دیافراگم فراهم شود. در صورت نشت یا پارگی سوراخ سوزنی، سیستم باید فوراً هشدار دهد و باعث خاموش شدن سیستم شود تا از اختلاط نفت و گاز و حوادث ایمنی جلوگیری شود.
- ۰۳طراحی یکپارچه ایمنی و حفاظت از سطح:
اسکید کمپرسور باید با یک جداکننده گاز-مایع ورودی با راندمان بالا یکپارچه شود تا اطمینان حاصل شود که گاز ورودی به کمپرسور تا حد امکان خشک است و خوردگی مرطوب را در منبع کاهش می‌دهد. تمام قطعات فلزی در معرض باید تحت عملیات ضد خوردگی سطحی حرفه‌ای قرار گیرند تا در برابر خوردگی اتمسفری مقاومت کنند. دریچه تخلیه شیر ایمنی باید به یک سیستم بسته فلر یا اسکرابر سوزاننده متصل شود. تهویه موضعی اکیداً ممنوع است.
| مدل G70Z/G95Z/G110Z/G130Z | کورس پیستون 70 میلی‌متر ~ 130 میلی‌متر | حداکثر نیروی پیستون 10KN ~ 30KN |
| حداکثر فشار تخلیه 70 مگاپاسکال | محدوده جریان 1 تا 500 نیوتن متر۳/ساعت | قدرت موتور 2.2 کیلووات ~ 30 کیلووات |
| سرعت میل لنگ ۴۲۰ دور در دقیقه | روش خنک کننده خنک شونده با آب/هوا | |
| مدل G70V/G95V/G130V | کورس پیستون 70 میلی‌متر ~ 130 میلی‌متر | حداکثر نیروی پیستون 10KN ~ 30KN |
| حداکثر فشار تخلیه 50 مگاپاسکال | محدوده جریان ۱ تا ۲۰۰ نیوتن متر مکعب در ساعت | قدرت موتور 2.2 کیلووات ~ 30 کیلووات |
| سرعت میل لنگ ۴۲۰ دور در دقیقه | روش خنک کننده خنک شونده با آب / خنک شونده با هوا | |
| مدل G110L/G130L | کورس پیستون ۱۱۰ تا ۱۳۰ میلی‌متر | حداکثر نیروی پیستون 20 کیلونیوتن ~ 40 کیلونیوتن |
| حداکثر فشار تخلیه 100 مگاپاسکال | محدوده جریان 10 ~ 1000 نیوتن متر مکعب در ساعت | قدرت موتور 7.5 کیلووات ~ 90 کیلووات |
| سرعت میل لنگ ۴۲۰ دور در دقیقه | روش خنک کننده خنک شونده با آب / خنک شونده با هوا | |
| مدل G110D/G130D/G150D/ G180D/G182D/G210D | کورس پیستون ۱۱۰ میلی‌متر ~ ۲۱۰ میلی‌متر | حداکثر نیروی پیستون 20 کیلونیوتن ~ 160 کیلونیوتن |
| حداکثر فشار تخلیه 100 مگاپاسکال | محدوده جریان 30 ~ 2000 نیوتن متر مکعب در ساعت | قدرت موتور 22 کیلووات ~ 200 کیلووات |
| سرعت میل لنگ ۴۲۰ دور در دقیقه | روش خنک کننده خنک شونده با آب / خنک شونده با هوا | |
جی
کمپرسور نوع دیافراگمی
با
کورس پیستون ۷۰ میلی‌متر
۳.۵
جریان (Nm3/h)
۲
فشار ورودی (بارگ)
۱۵
فشار خروجی (بارگ)
| خیر. | مدل | آب خنک کننده | جریان | فشار ورودی | فشار خروجی | ابعاد طول × عرض × ارتفاع | وزن | قدرت موتور |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| (لیتر/ساعت) | (نیوتن متر مکعب بر ساعت) | (مگاپاسکال) | (مگاپاسکال) | (≈ میلی‌متر) | (≈ کیلوگرم) | (کیلووات) | ||
| ۱ | GZ-3.5/2-15 | ۵۰۰ | ۳.۵ | ۰.۲ | ۱.۵ | ۱۰۰۰×۸۰۰×۱۱۰۰ | ۸۰۰ | ۴ |
| ۲ | GZ-30/0.15-5 | ۱۰۰۰ | ۳۰ | ۰.۰۱۵ | ۰.۵ | ۱۲۰۰×۹۰۰×۱۲۰۰ | ۸۰۰ | ۷.۵ |
| ۳ | GZ-66/2.5-15 | ۱۰۰۰ | ۶۶ | ۰.۲۵ | ۱.۵ | ۲۲۰۰×۱۷۰۰×۱۶۰۰ | ۲۵۰۰ | ۱۱ |
| ۴ | GV-24/2.5-20 | ۱۰۰۰ | ۲۴ | ۰.۲۵ | ۲ | ۱۴۰۰×۹۰۰×۱۲۰۰ | ۱۰۰۰ | ۵.۵ |
| ۵ | GV-30/(0.1-1)-3 | ۱۰۰۰ | ۳۰ | ۰.۰۱-۰.۱ | ۰.۳ | ۱۴۰۰×۹۰۰×۱۲۰۰ | ۹۰۰ | ۷.۵ |
| ۶ | GV-120/3.5-12 | ۲۰۰۰ | ۱۲۰ | ۰.۳۵ | ۱.۲ | ۲۰۳۰×۱۰۴۵×۱۷۰۰ | ۳۰۰۰ | ۲۲ |
| ۷ | GL-150/1-2.5 | ۱۰۰۰ | ۱۵۰ | ۰.۱ | ۰.۲۵ | ۲۲۰۰×۱۸۰۰×۱۶۰۰ | ۳۰۰۰ | ۱۱ |
| ۸ | GL-60/1-15 | ۱۰۰۰ | ۶۰ | ۰.۱ | ۱.۵ | ۲۳۰۰×۱۳۰۰×۱۲۰۰ | ۳۰۰۰ | ۱۵ |
اندازه و وزن تجهیزات فقط برای مرجع است و طرح نهایی ملاک عمل خواهد بود.
-
روسیه -
ایالات متحده -
اسپانیا -
قزاقستان
مزایای کمپرسور رفت و برگشتی سولفید هیدروژن:
- 01ظرفیت تک واحدی بالا و سازگاری با شرایط عملیاتی گسترده:
کمپرسورهای رفت و برگشتی می‌توانند به ظرفیت‌های بسیار بالایی برای جابجایی گاز دست یابند. با فشرده‌سازی چند مرحله‌ای، آنها می‌توانند به طور انعطاف‌پذیری با طیف وسیعی از فشار از فشار اتمسفر تا فشار بالا سازگار شوند و نیازهای فشرده‌سازی گاز ترش با جریان زیاد در کارخانه‌های بزرگ فرآوری گاز طبیعی و واحدهای پالایش را برآورده کنند.
- 02فناوری پیشرفته و تجربه گسترده در تعمیر و نگهداری:
به عنوان یک نوع ماشین متعارف، طراحی، ساخت، بهره‌برداری و نگهداری آن سابقه طولانی در سطح جهانی دارد. زنجیره تأمین قطعات یدکی آن نسبتاً تثبیت شده است و آن را به ویژه برای استفاده در میادین نفت و گاز و پالایشگاه‌ها با سیستم‌های بالغ موجود مناسب می‌سازد.
نکات کلیدی طراحی برای کمپرسور رفت و برگشتی سولفید هیدروژن:
- 01مواد ویژه و کنترل سختی برای قطعات متحرک بحرانی:این، دفاع اصلی در برابر ترک خوردگی ناشی از تنش سولفیدی (SSC) است.میله پیستون: باید از مواد مقاوم در برابر SSC، مانند فولاد ضد زنگ رسوب سخت شونده 17-4PH ساخته شود و سختی سطح آن به شدت در محدوده ایده‌آل HRC 37-41 کنترل شود. معمولاً به یک پوشش فوق العاده سخت و متراکم مانند کاربید تنگستن (WC) اسپری شده با سوخت اکسیژن با سرعت بالا (HVOF) نیاز دارد تا مقاومت در برابر سایش را تضمین کند و به عنوان مانعی در برابر نفوذ هیدروژن عمل کند.سیلندر و بوش سیلندر: بسته به میزان فشار، می‌توان از یک سیلندر فولاد ضد زنگ توپر (304/316) یا یک سیلندر چدنی/فولادی با بوش فولاد ضد زنگ 316L استفاده کرد. بوش باید تحت ماشینکاری دقیق و عملیات سطحی قرار گیرد.شیرهای گاز: صفحات و فنرهای شیر باید از آلیاژهای مخصوص مقاوم در برابر خوردگی و خستگی مانند 17-7PH یا Inconel X-750 ساخته شوند.
- 02روانکاری بدون روغن و سیستم آب‌بندی ویژه بسته‌بندی:برای جلوگیری از آلودگی یا تخریب روغن روان‌کننده توسط H₂S و تشکیل محصولات جانبی خورنده، طراحی روانکاری کاملاً بدون روغن در اولویت قرار دارد. رینگ‌های پیستون و رینگ‌های رکاب از مواد خود روان‌کننده مانند پلی تترافلوئورواتیلن (PTFE) یا پلی اتر اترکتون (PEEK) پر شده استفاده می‌کنند. سیستم پکینگ باید با یک پاک‌کننده نیتروژن یا آب‌بند میانی طراحی شود تا هرگونه نشتی احتمالی مقادیر ناچیز H₂S را به یک مخزن جمع‌آوری آب‌بندی شده و در نهایت به یک شعله‌ور هدایت کند و از ورود آن به محفظه میل‌لنگ یا جو جلوگیری کند.
- ۰۳کنترل سیستماتیک خوردگی و حفاظت ایمنی:پیش تصفیه دقیق متوسط: یک دستگاه جداسازی با راندمان بالا و خشک کردن عمیق باید در بالادست ورودی کمپرسور نصب شود تا میزان آب مایع و ناخالصی موجود در گاز ورودی به شدت کنترل شود.کنترل دقیق دما: با بهینه‌سازی خنک‌سازی بین مراحل و طراحی خنک‌سازی سیلندر، دمای دیواره سیلندر و دمای تخلیه به طور دقیق کنترل می‌شوند تا از افت آنها به زیر نقطه شبنم آب جلوگیری شود و در نتیجه از تشکیل میعانات جلوگیری شده و خوردگی مرطوب تا حد امکان به حداقل برسد.نظارت جامع و قفل‌های ایمنی: علاوه بر نظارت مرسوم بر فشار، دما و ارتعاش، آشکارسازها و آلارم‌های غلظت گاز H₂S ثابت باید در اطراف کمپرسور و در مناطق کم‌ارتفاع نصب شوند و با سیستم تهویه اضطراری قفل شوند. تمام ابزار دقیق الکتریکی باید با درجه ضد انفجار IIC T4 (یا بالاتر) طراحی شوند. یک سیستم ابزار دقیق ایمنی (SIS) مستقل باید برای خاموش کردن اضطراری در شرایط خطرناک مانند فشار بیش از حد، دمای بیش از حد و نشت گاز فراهم شود.
| کورس پیستون ۸۰ میلی‌متر، ۹۵ میلی‌متر | نیروی پیستون 10 کیلونیوتن تا 25 کیلونیوتن |
| قدرت 7.5 کیلووات تا 55 کیلووات | تعداد بانک‌های سیلندر ۱/۲ |
| سرعت میل لنگ ۷۴۰ دور در دقیقه، ۹۸۰ دور در دقیقه | تعداد مراحل فشرده سازی ۱/۲/۳/۴ |
| حالت رانندگی موتور الکتریکی، موتور دیزل، موتور گاز طبیعی | |
| کورس پیستون ۹۲ میلی‌متر، ۹۵ میلی‌متر، ۱۰۵ میلی‌متر، ۱۲۰ میلی‌متر | نیروی پیستون ۲۵ کیلونیوتن، ۴۵ کیلونیوتن، ۶۵ کیلونیوتن |
| تعداد مراحل فشرده سازی ۱/۲/۳/۴ | تعداد بانک‌های سیلندر ۲/۳/۴ |
| سرعت میل لنگ ۷۴۰ دور در دقیقه، ۹۸۰ دور در دقیقه | قدرت 15 کیلووات تا 220 کیلووات |
| حالت رانندگی موتور الکتریکی، موتور دیزل، موتور گاز طبیعی | |
| کورس پیستون ۹۲ میلی‌متر ~ ۳۱۵ میلی‌متر | نیروی پیستون ۴۵ کیلونیوتن تا ۶۶۰ کیلونیوتن |
| تعداد مراحل فشرده سازی ۱/۲/۳/۴ | تعداد بانک‌های سیلندر ۴ |
| سرعت میل لنگ 300 دور در دقیقه ~ 980 دور در دقیقه | قدرت ۱۶۰ کیلووات تا ۳۰۰۰ کیلووات |
| حالت رانندگی موتور الکتریکی، موتور دیزل، موتور گاز طبیعی | |
| کورس پیستون ۹۲ میلی‌متر ~ ۳۱۵ میلی‌متر | نیروی پیستون 25 کیلونیوتن ~ 200 کیلونیوتن |
| تعداد مراحل فشرده سازی ۱/۲/۳/۴ | تعداد بانک‌های سیلندر ۲ |
| سرعت میل لنگ 300 دور در دقیقه ~ 980 دور در دقیقه | قدرت 30 کیلووات تا 1000 کیلووات |
| حالت رانندگی موتور الکتریکی، موتور دیزل، موتور گاز طبیعی | |
با
نوع عمودی
در
بدون روغن / F: خنک شونده با هوا
۳
جریان حجمی واقعی (متر مکعب در دقیقه)
۲
فشار ورودی (بارگ)
۳
فشار خروجی (بارگ)
| شماره/نام | مدل | جریان | فشار ورودی | فشار خروجی | قدرت موتور |
|---|---|---|---|---|---|
| (نیوتن متر مکعب بر ساعت) | (مگاپاسکال) | (مگاپاسکال) | (کیلووات) | ||
| ۱ | ZW-3/2-3 | ۴۸۰ | ۰.۲ | ۰.۳ | ۱۱ |
| ۲ | ZW-5.5/2-6 | ۹۰۰ | ۰.۲ | ۰.۶ | ۴۵ |
| ۳ | ZW-2/20 | ۱۱۰ | خودپرداز | ۲ | ۲۲ |
| ۴ | فولکس واگن-7.0/0.1-1.0 | ۴۰۰ | ۰.۰۱ | ۰.۱ | ۱۸.۵ |
| ۵ | فولکس واگن-۲.۰/۲-۳۶ | ۳۰۰ | ۰.۲ | ۳.۶ | ۴۵ |
| ۶ | VW-0.84/5-40 | ۲۵۰ | ۰.۵ | ۴ | ۴۵ |
| ۷ | دویچه وله-۳.۳۷/۴-۳۵ | ۹۰۰ | ۰.۴ | ۳.۵ | ۱۳۵ |
| ۸ | دی-۱.۴۷/۱۰-۳۰ | ۸۰۰ | ۱-۱.۲ | ۳ | ۱۱۰ |
اندازه و وزن تجهیزات فقط برای مرجع است و طرح نهایی ملاک عمل خواهد بود.
-
روسیه
-
ایالات متحده
-
اسپانیا
-
قزاقستان
