【摘要】通过对仪表气源质量要求及天然气处理厂空压机后仪表风干燥过滤设备要求的介绍，引用了标准规范中计算仪表风量公式，给出了工程中安全、可靠、合理的仪表风设计方案；再根据当地大气压及温度的影响、仪表风过滤损耗情况、氮气用量、非净化空气用量以及空压机台数配置要求等原则，说明了空压机组设置；最后根据净化空气的仪表使用要求，给出了仪表风罐的计算方法，提出了安全、可靠的空压站配置要求，同时为减少投资对仪表风罐的设计和布置提出建议。
【关键词】天然气处理厂 仪表风质量 仪表风用量计算 压缩机的配置 净化空气储罐的设计
在天然气处理厂，空压站虽然是辅助公用工程，但是它担负着全厂气动控制阀、控制室用气动仪表、现场气动仪表、正压通风防爆柜的仪表用风（净化空气）供给，和液流脱气池部分（如有）鼓泡器搅拌空气（非净化空气）、点火系统及在场站检修时为管道、设备、地坑等提供吹扫用的工厂风（非净化空气），因此对整个处理厂的安全稳定的运行，以及在紧急状况下维持关键气动阀门的正确动作，都起着不容忽视的重要作用。如何合理设置空压站是保证整个工程安全、稳定运行和减少工程投资的重要设计。
1 气源质量要求
仪表用气源一般采用洁净、干燥的压缩空气。
供气系统气源操作（在线）压力下的露点，应比工作环境或历史上当地年（季）极端最低温度至少低10℃[1]。
用于仪表供气的气源，必须进行净化处理。经净化装置，在过滤器出口处，要求仪表空气含尘粒径不大于3μm.含尘量应小于1mg/m3.当选用油润滑式空压机或者直接使用工艺压缩空气气源做仪表气源时，必须配高效除油器，将压缩空气中的油分含量控制在规定值以下，并配以相应的过滤、干燥装置和备用储罐。
天然气处理厂的空压站选用无油螺杆机或微油螺杆机时，为保证仪表空气的气源要求都设置了至少3级空气过滤器。
2 仪表空气的用量
仪表供气系统的负荷包括指示仪、记录仪、分析仪、信号转换器、气路电磁阀、继动器、变送器、电气阀门定位器、执行器等气动仪表和吹气液位计、吹气法测量用气正压防爆通风用气、仪表修理间气动仪表调试检修用气、仪表吹扫用气等。仪表空气设计容量即产气量应满足以上仪表用气的需要。对于为管道、设备、地坑等提供吹扫用的工厂风为非仪表用气负荷，可另设一路管网。
仪表总耗气量计算，可采用简便的方法估算耗气的总量，即：按控制阀数汇总，每台控制阀耗气量为1～2Nm3/h；控制室用气动仪表每台耗气量为0.5～1Nm3/h；现场每台气动仪表耗气量为1.0Nm3/h；正压通风防爆柜每小时换气次数大于6次[2]。
在计算耗气量时，我们通常计算指为标准状态（101.325kPa，0℃），仪表说明书中多为操作状态（供气压力为140 kPa，20℃），必须经过换算：
Qc′=1.54Qc （1）
式中 Qc′-标准状态下的耗气量，Nm3/h；
Qc-操作状态下的耗气量，m3/h。
根据规范HGT20510-2000《仪表供气设计规定》和SH3020-2001《石油化工仪表供气设计规范》，其仪表气源装置容量按下式计算：
QS=Qc（2+（0.1～0.3）） （2）
式中：
QS—气源装置设计计算容量，Nm3/h；
Qc —各类仪表耗气总和，m3/h。
0.1～0.3—供气管网系统泄漏系数
压缩空气站内，活塞空气压缩机或螺杆空气压缩机的台数宜为3～6台。对同一品质、压力的供气系统，空气压缩机的型号不宜超过两种。离心空气压缩机的台数宜为2～5台，并宜采用同一型号[3]。
净化厂的空气压缩机一般都会考虑备用，防止空气压缩机出现故障使全厂的停产。
4 净化空气储罐的设计
仪表气源装置应设有足够容量的储气罐，其容积按下列公式计算：
维持时间t，应根据生产规模、工艺流程复杂程度及安全联锁自动保护设计水平来确定。如果没有特殊要求，可在15～30分钟内取值；净化厂净化空气储罐的设计，一般都在此范围取值。
针对设计规模较大的净化厂，净化空气的储罐宜全厂统一考虑个数和平面布置位置，储罐后的净化空气管线一般采用不锈钢管线，储罐的位置要考虑供气气量的同时，尽量降低工程成本。碳钢的价格为1万/吨～1.5万/吨，不锈钢的价格为2万/吨～2.5万/吨，净化空气管线在规模较大的净化厂中系统管架上的敷设距离能达到几公里，空压站的净化空气储罐尽量布置在装置区附近，减少不锈钢管线的用量。
5 结论
通过对仪表风气质要求的描述，以及仪表风用量计算的介绍，空压机选型的注意事项，净化空气储罐的计算及平面布置的介绍，勾勒出空压站设计的设计要点，为净化厂空压站的设计提供参考。
参考文献
[1] SH 3020-2001，石油化工仪表供气设计规范[S]
[2] HG/T 20510-2000，仪表供气设计规定[S].
[3] GB 50029-2003，压缩空气站设计规范[S].
