Kompressorstation

In der Öl- und Gasindustrie werden hauptsächlich zwei Arten von Kompressoren eingesetzt: Kolbenkompressoren und Schraubenkompressoren.
Ein Erdgas-Kolbenkompressor verwendet Kolben und Verdränger, um das Gas zu komprimieren. Gas tritt in den Verteiler ein, strömt in den Kompressionszylinder und entweicht dann mit einem höheren Druck.
Im Video zeigen wir das Innenleben und den Strömungsweg eines 3-stufigen Kolbenkompressors. Der Einlassstrom oder die „Saugseite“ des Kompressors beginnt bei 30 psi und 80 Grad F. Er gelangt in den Einlasswäscher und alle freien Flüssigkeiten fallen heraus. Bei einem Kolbenkompressor gibt es drei Kompressionsstufen.
In der ersten Kompressionsstufe komprimieren die Kolben das Gas auf 155 psi und die Temperatur steigt auf 260 Grad F. Beim Verlassen der ersten Stufe gelangt es in den Ladeluftkühler. Dadurch wird das Gas auf bis zu 120 Grad F abgekühlt.
Durch das Erhitzen und Abkühlen des Gases zusammen mit der Kompression fallen mehr Flüssigkeiten aus dem Gas. Von hier aus gelangt es in einen weiteren Wäscher, sodass Flüssigkeiten herausfallen können.
Die zweite Kompressionsstufe erhöht den Druck auf 490 psi und die Temperatur steigt ebenfalls auf 270 Grad F. Von dort geht es zurück durch den Kühler, um die Temperatur wieder auf 120 Grad F zu senken. Mit mehr Druck und Kühlung gibt es mehr Flüssigkeiten, die das tun fallen im letzten Wäscher heraus.
In der dritten Kompressionsstufe wird der Druck auf 1200 psi und 240 Grad F erhöht. Das heiße Gas durchläuft erneut den Kühler und tritt am Auslass bei 120 Grad F aus. Einige Hersteller lassen das komprimierte Gas durch einen letzten Wäscher laufen um eventuellen Restflüssigkeiten einen Platz zum Heraustropfen zu geben.

Ein Schraubenkompressor verwendet zwei ineinandergreifende Schrauben oder Rotoren, um das Gas zu komprimieren. Gas tritt auf der Saugseite ein und bewegt sich durch die Gewindegänge. Dabei wird es komprimiert und dieses komprimierte Erdgas tritt dann auf der Auslassseite mit einem höheren Druck aus.
Schraubenkompressoren werden typischerweise für niedrigere Drücke und geringere Volumina eingesetzt, beispielsweise ein VRU.

Radialkompressoren, manchmal auch Laufradkompressoren oder Radialkompressoren genannt, sind eine Unterklasse dynamischer axialsymmetrischer, arbeitsabsorbierender Turbomaschinen. Sie erreichen einen Druckanstieg, indem sie dem kontinuierlichen Flüssigkeitsstrom durch den Rotor/Laufrad Energie hinzufügen.
Hier sind die Hauptvorteile, die Radialkompressoren bieten:
●Zentrifugalkompressoren bieten eine optimale Kombination aus hohem Durchfluss und niedrigem Energieverbrauch, senken den spezifischen Energiebedarf für große Durchflussmengen und sorgen für eine ölfreie Luftqualität der Klasse 0 gemäß der ISO-Norm 8573-1.
●Die mehrstufige Kompressionsmethode hält die Luft relativ kühler als andere Methoden mit einem höheren Druckverhältnis pro Stufe. Eine niedrigere Lufttemperatur ermöglicht eine effiziente Komprimierung und sorgt für maximale Maschinenzuverlässigkeit.
●Längere Wartungsintervalle durch weniger reibende Teile und hochwertige Edelstahlkühler mit epoxidbeschichtetem Luftweg für minimale Korrosion.
●Schnellere Wartung dank vereinfachter Anschlüsse wie Wasserverteiler, horizontal geteiltem Getriebe und integrierten Komponenten – Ölschmiersystem auf der Hauptwelle oder keine externen Instrumentenluftanschlüsse erforderlich.
●Hochwertige AGMA Q13-Qualitätsgetriebe (Flugzeugqualität) für längere Lebensdauer, weniger mechanische Verluste und geringere Geräuschentwicklung. Vollständige Austauschbarkeit einzelner Komponenten möglich.
●Das exklusive, nach hinten geneigte Laufraddesign bietet Betriebsflexibilität mit einem Regelbereich von bis zu 35 %.
●Präzise servomotorgesteuerte Einlassleitschaufeln für eine präzise Positionierung für eine optimale Durchflusskontrolle.
●Fernüberwachung und -steuerung von Betriebsparametern, Empfang von Warnungen auf Mobilgeräten zur Maximierung der Betriebszeit.
●Kompaktes und leichtes Gerät seiner Klasse mit geringeren Gesamtbetriebskosten.

Mit einem gezielten Inspektions- und Wartungsprogramm (DI&M) können Sie auf kostengünstige Weise Leckagen an Komponenten an der Kompressorstation finden, erkennen und beheben.
Im Mittelpunkt des Programms steht eine Basiserhebung zur Identifizierung und Quantifizierung von Lecks.
Zunächst werden Reparaturen durchgeführt, um die undichten Bauteile zu reparieren. Die Reparaturen werden jedoch an Komponenten durchgeführt, deren Reparatur rentabel ist, und bieten daher kostengünstige Vorteile.
Ebenso handelt es sich um Komponenten mit dem höchsten Leckagepotenzial.
Nach dieser Umfrage können weitere Umfragen durchgeführt werden, die sich auf die Daten früherer Umfragen stützen. Diese Umfragen helfen Betreibern, sich auf Komponenten zu konzentrieren, die in der Zukunft möglicherweise undicht werden könnten und deren Reparatur möglicherweise rentabler ist.

Ein Teil des DI&M-Programms umfasst den Einsatz von Leck-Screening-Techniken sowie Leck-Messtechniken.
Hier finden Sie eine detaillierte Aufschlüsselung dieser beiden Aspekte.

1. Seifenblasen-Screening
Hierbei handelt es sich um eine kostengünstige und schnelle Lecksuchtechnik, bei der Seife verwendet wird, um lose Anschlüsse und Verbindungen zu finden. Die losen Anschlüsse können sofort festgezogen werden, um ein Auslaufen zu verhindern.
Der Prozess beginnt jedoch mit dem Aufsprühen einer Seifenlösung auf kleine Komponenten, einschließlich Gewindeverbindungen. Diese Technik hilft bei der Behebung von Lecks und der Bestätigung der Dichtheit einer Reparatur.
Andererseits könnte die Seifentechnik dazu führen, dass die Bediener eine Stunde brauchen, um 100 Komponenten zu überprüfen.
2. Elektronische Screening-Technik
Bei dieser Technik werden kleine handgeführte Gasdetektoren eingesetzt, um Gaslecks zu überprüfen.
Dabei können auch Schnüffelgeräte zum Einsatz kommen.
Andererseits verfügen die im Prozess eingesetzten Gasdetektoren über Wärmeleitfähigkeits- und katalytische Oxidationssensoren. Diese Sensoren erkennen, wann bestimmte Gase vorhanden sind. Auch bei größeren Öffnungen, die nicht mit der Seifentechnik abgeschirmt werden können, ist diese Methode vorzuziehen.
Mit der elektronischen Siebtechnik können jedoch 50 Bauteile pro Stunde geprüft werden, was die Seifentechnik schneller macht.
3. Analysatoren für organische Dämpfe (Ovas) und Analysatoren für toxische Dämpfe (Tvas)
Kohlenwasserstoffdetektoren wie organische Dampfanalysatoren (OVAs) und toxische Dampfanalysatoren (TVAs) sind nützliche Geräte zur Erkennung von Lecks.
Zunächst einmal sind OVAs Flammenionisationsdetektoren (FID), die die Konzentration organischer Dämpfe in einem Bereich von 9 bis 10000 Teilen pro Million (ppm) messen.
TVAs hingegen kombinieren einen Photoionisationsdetektor (PID) mit einem FID, um die Messung organischer Dämpfe und bei Konzentrationen über 10,000 ppm zu unterstützen.
4. Infrarotkameras
Infrarotkameras können auch erkennen, ob es in Komponenten der Kompressorstation zu Gasemissionen kommt. Diese Kameras funktionieren, indem sie gescannte Bereiche in Echtzeit in ein bewegtes Bild umwandeln.
Zu diesem Zweck macht es Gasfahnen sichtbar, da diese Gase Infrarotlicht absorbieren.
IR-Kameras helfen bei der schnellen Überprüfung von Komponenten, so dass Hunderte in einer Stunde überprüft werden können.
Außerdem können Komponenten, die sich in engen oder erhöhten Räumen befinden, von einem zugänglichen Ort aus, der sich in Sichtweite befindet, ferngesteuert überprüft werden.

Neben der Erkennung von Leckagen an Komponenten der Kompressorstation ist es auch wichtig, das Leckagevolumen dieser Komponenten zu messen.
Durch die Möglichkeit, diese Lecks zu messen, wird sichergestellt, dass Ressourcen und Arbeitskräfte gezielt auf signifikante Lecks konzentriert werden, deren Reparatur am rentabelsten ist.
Einige Techniken zur Leckmessung, auf die Sie sich verlassen können, sind:
1. Toxische Dampfanalysatoren (TVAs)
Toxic Vapour Analyser (TVAs) dienen zur Vorhersage der Massenleckrate.
Die Messung der Konzentration in ppm wird dann mithilfe der Korrelationsgleichung in die Massenemissionsrate umgewandelt.
Diese Messung hat jedoch einen Nachteil, da die Korrelationsgleichungen nicht auf einen bestimmten Standort zugeschnitten sind.
2. Absacktechniken
Diese Techniken helfen bei der Messung von Massenemissionen infolge von Gerätelecks.
Hierbei wird ein Beutel verwendet, um das undichte Bauteil oder dessen Öffnung abzudecken, bevor Stickstoff oder ein anderes inertes Trägergas mit einer bekannten Durchflussrate durch den Beutel geleitet wird.
Sobald das Trägergas das Gleichgewicht erreicht, wird die Gasprobe aus dem Beutel entnommen und ihre Methankonzentration gemessen. Für die Berechnung der Massenemissionsrate werden die Methankonzentration der auf dem Beutel gefundenen Probe sowie die Trägergasdurchflussrate verwendet.