Принципиальная схема КС: разбираем узлы и связи между ними
Принципиальная схема компрессорной станции — карта, по которой газ проходит путь от источника до потребителя. Умение читать её помогает понять, зачем нужен каждый элемент. Что произойдёт при его отказе. Где искать причину отклонения параметров. Это навык, без которого грамотная эксплуатация невозможна.
Как читать схему
Газ движется слева направо (или сверху вниз в вертикальных схемах). Каждый элемент обозначен символом и позиционным номером — расшифровка в экспликации. Трубопроводы — линии, арматура — стандартные символы по ГОСТ 2.784.
На принципиальной (P&ID) схеме показывают всё: оборудование, трубопроводы, арматуру, датчики, исполнительные механизмы. На монтажной (аппаратурной) схеме добавляют привязки к строительным конструкциям и размеры.
Входной блок
Входной фильтр (F-1)
Первый элемент на пути газа. Задерживает пыль, капельную влагу, механические частицы. До и после фильтра — штуцеры для дифференциального манометра или датчика перепада. Рост перепада выше уставки — сигнал к замене элемента. Работа с забитым фильтром снижает производительность и повышает температуру сжатия.
Входной запорный вентиль (В-1)
Позволяет отключить агрегат от источника для обслуживания без остановки всей системы — если есть резервный агрегат.
Входной осушитель (при наличии)
На КС для газов с высоким содержанием влаги. Обозначается как адсорбер (А-1, А-2 — два попеременно работающих аппарата) или хладоновый осушитель с символом холодильного контура.
Компрессорный блок
Компрессорный агрегат (К-1)
Центральный элемент схемы. Для многоступенчатого поршневого агрегата на схеме отображают каждую ступень (1С, 2С, 3С) с давлениями и температурами на входе и выходе. Рядом — символ электродвигателя (ЭД) с указанием мощности. Типовые параметры, указываемые на схеме: входное давление P₀, давление после первой ступени P₁, давление нагнетания P₂ или P₃, температуры нагнетания T₁, T₂.
Промежуточные охладители (ПО-1, ПО-2)
Между ступенями сжатия. На схеме — теплообменник с указанием охлаждающей среды. После каждого — сепаратор конденсата с дренажным клапаном. КПД многоступенчатой КС с промежуточным охлаждением на 20–30% выше, чем без него. Промежуточный охладитель буквально окупает себя в экономии электроэнергии.
Система смазки
На схеме поршневого компрессора — отдельный масляный контур: масляный насос, маслофильтр, маслоохладитель, датчик давления масла. Падение давления масла ниже минимума — агрегат останавливается автоматически.
Блок охлаждения и сепарации
Концевой охладитель (КО-1)
После последней ступени сжатия. Снижает температуру газа до +35–45 °C перед ресивером. Без него горячий газ попадает в ресивер и трубопроводы, где конденсат выпадает прямо в системе.
Концевой сепаратор (С-1)
После концевого охладителя. Отделяет капельную влагу. На схеме — аппарат с дренажным клапаном: ручным или автоматическим (АДК — по таймеру или поплавку).
Осушители высокого давления (при наличии)
Для точки росы ниже −40 °C — адсорберы с молекулярными ситами. На схеме — два аппарата с переключательной арматурой: пока один сушит, второй регенерируется. О вспомогательном оборудовании КС — в статье «Вспомогательное оборудование компрессорных станций».
Ресивер (Р-1)
Накопительный сосуд. На схеме — ёмкость с указанием объёма и рабочего давления. Подключены: манометр, предохранительный клапан (ПК), датчики давления для автоматики (верхняя и нижняя уставки), дренажный клапан.
Ресивер — объект надзора. На схеме обязательно указывают регистрационный номер сосуда.
Выходной блок
Фильтры тонкой очистки (ФТО-1)
После ресивера — финальная очистка. Коалесцирующий задерживает масляный туман. Угольный убирает запах. Последовательность зависит от требований потребителя.
Редуктор давления (РД-1)
Снижает давление хранения до рабочего. Поддерживает заданный уровень при колебаниях входного давления. После редуктора — манометр выходного давления.
Счётчик расхода (СР-1), предохранительный клапан
Замыкают выходной блок. ПК настроен на максимально допустимое давление для потребительского трубопровода.
Система автоматизации на P&ID-схеме
К каждому технологическому прибору добавляют обозначения: PI (датчик давления с индикацией), PIC (с регулированием), TI (температура), FI (расход), LAH/LAL (уровень высокий/низкий). Связи между датчиками и исполнительными механизмами — пунктирные линии.