截至目前， 靖边气田已在多座集气站的进站区、外输区安装了紧急气动截断阀， 其仪表风气源都为充装高压氮气的氮气瓶。集气站紧急气动截断阀的仪表风在运行过程中暴露出活接头、丝扣、截断阀本体、电磁阀及减压阀密封圈部件受环境温度变化频繁漏气等问题， 氮气瓶的频繁更换增加了气田生产维护成本和员工的工作量， 如不及时更换，生产过程中就会存在一定的安全隐患。
2 不同仪表风供气源的比较
靖边气田集气站仪表风气源为 0 6 0 8 M Pa的氮气， 只要满足站内的仪表风气源压力， 就可作为供气源。因此， 使用氮气瓶、微型空气压缩机或集气站内天然气 3 种气源均可。
2 1 氮气瓶气源
（ 1） 氮气源供气工艺流程。氮气瓶作为站内仪表风气源 （ 即动力气源） ， 其瓶组高压氮气经供气总管减压阀降压至 0 6 MPa， 降压后的氮气经管线连接到进站区和外输区紧急气动截断阀。
（ 2） 氮气瓶作为仪表风气源的缺点。根据紧急气动截断阀的工作原理可知， 只有开启和关闭时消耗氮气， 运行过程不消耗氮气。现场试验发现， 紧急气动截断系统出现泄漏点， 暴露出活接头、丝扣、截断阀本体、电磁阀及减压阀密封圈部件受环境温度变化频繁漏气等问题。集气站紧急气动截断阀氮气消耗过快， 平均 1 瓶氮气可使用 10 15 天，少数集气站 1 瓶氮气可使用 2 3 个月， 约有 8 个集气站 1 瓶氮气只能使用 3 5 天。氮气瓶的频繁更换， 增加了截断阀自动/ 手动转换次数， 造成截断阀故障增多、使用寿命下降， 进而增加了紧急气动截断阀的运行及维护成本。
（ 3） 解决措施。**， 仪表风管线与截断阀、电磁阀及氮气源接口尽量减少活接， 使用生料带密封缠绕， 对查明泄漏点及时整改。对肥皂泡查不出的漏点， 使用其他验漏方法， 如在仪表风气源中加入加臭剂或色素等示踪剂查找露点。第二， 对因工作环境温度而使电磁阀、减压阀密封圈等部件塑性变形损坏， 对紧急气动截断阀电磁阀、减压阀密封圈部件进行重新选型。
2 2 微型空气压缩机气源
（ 1） 微型空气压缩机的选型。目前， 市场上的微型空气压缩机主要有往复式、螺杆式和离心式 3种机型。往复式压缩机在国内微型机中技术较为成熟， 费用较低， 每座集气站配有外电和燃料发电机， 故推荐选用电驱往复式空气压缩机。
经调研， 适合本站的微型空气压缩机根据排气量分 3 类机型： 排气量 0 1 m 3 / min； 排气量0 2 m 3 / min； 排气量 0 3 m 3 / min.
（ 2） 供气工艺流程及技术要求。空气经过滤器进入空气压缩机， 压缩后的空气经过冷干机后进入过滤器过滤， 过滤后的空气进入空气储蓄罐储集，并进入站内仪表风总管。
微型空气压缩机供气原理与氮气瓶供气原理类似， 压缩后的空气替代氮气作为供气源向紧急气动截断阀供气； 不同之处为当空气储气罐气量达到某一设定压力时， 微型空气压缩机自动开启并向储气罐充气， 达到某一设定压力后， 微型空气压缩机自动关闭。微型空气压缩机供气系统中加入了冷干机、过滤器和减压阀， 其作用是冷凝、干燥压缩后的空气， 进一步过滤、调节压缩后空气压力。
（ 3） 空气压缩机理论开启频率计算。已知集气站站内紧急气动截断阀的理论耗气速度为 1 5 L/ s， 即每分钟消耗氮气 90 L， 结合微型空气压缩机的相关性能参数， 选择排气量为 0 1 m 3 / min 的微型空气压缩机即可满足截断阀的气量需求。
结合目前靖边气田集气站紧急气动截断阀氮气瓶使用周期， 可得出微型空气压缩机理论开启频率公式F = Q 1 24 Q 2 N式中 F 为微型空气压缩机理论开启频率 （ h/次） ； Q 1为微型空气压缩机储气罐压力下降到 0 6 MPa 时的消耗气量 （ L） ； Q 2为氮气瓶压力由 12 5 MPa 下降到 0 6 M Pa 时的消耗气量 （ L） ； N 为氮气瓶使用周期 （ d） .
按 1 瓶氮气*少使用周期为 15 d 计， 且微型空气压缩机储气罐容积至少 65 L， 排气压力为 1 5 MPa 时， 微型空气压缩机的理论开启频率计算结果如下F = Q 1 24 Q 2 N =（1 5- 0 6）65 24（12 5 - 0 6）40 15 = 44 6（h/ 次）即微型空气压缩机至少每隔 44 6 h 开启 1 次。
（ 4） 空气压缩机组的优点。**， 相比氮气瓶供气方式， 微型空气压缩机供气方式的优点是压缩空气成本低廉， 压缩的空气是取之不尽的， 可以持续不间断地向紧急气动截断阀供气， 减少了工作量， 提高了工作效率， 解决了站内仪表风漏气而引起的运行成本增加的问题。第二， 空气压缩机理论开启频率低， 避免频繁启动， 降低了动设备的故障率， 保证了集气站内仪表风系统运行的稳定。
2 3 集气站内自用气气源
（ 1） 站内天然气作为仪表风气源工艺流程。利用集气站内外输天然气作为仪表风气源， 将外输区自用气管线增加调压器， 适合仪表风压力的天然气连接到气源总管。
（ 2） 天然气作为仪表风气源的优点。其优点包括： 供气稳定； 整个供气流程中钢管连接都采用焊接方式， 减少了活接头；整个供气系统只有安装费用， 运行成本低；与微型空气压缩机相比， 无需机械设备的维修与保养及专业技术人员的技术支持。
（ 3） 天然气作为仪表风气源的缺点。其缺点包括： 天然气是易燃、易爆气体， 整个供气系统又不能保证零漏点， 天然气泄露在空气中存在着安全隐患； 天然气中含水和 H 2 S， 会腐蚀紧急气动截断阀供气系统。
3 经济效益评价
（ 1） 氮气瓶作为气源年平均运行成本。由于集气站内仪表风系统存在漏气问题， 平均每瓶氮气使用周期仅为 15 d， 按目前每瓶氮气价格 200 元 （ 含运输费用） ， 集气站年平均运行 320 d 计算， 氮气瓶供气源年平均运行成本为 4 400 元。
针对集气站仪表风漏气问题加强整改， 结合有效管理， 集气站平均每瓶氮气的使用周期将会提升。根据不同氮气瓶使用周期， 可得出不同氮气瓶供气源年平均运行成本。
（ 2） 微型空气压缩机作为气源年平均运行成本。根据目前集气站紧急气动截断阀运行情况， V - 0 1/ 15 防爆型微型空气压缩机能够满足紧急气动截断阀的运行。增加微型空气压缩机设备购置费8 700元 （ 含干燥器、过滤器等配套设备） ， 管线材料费用 600 元， 施工费用 2 000 元， 年平均维护费用 700 元 （ 过滤器等部件） ， 若微型空气压缩机使用年限为 15 年， 则年平均运行成本为 1 220 元。
（ 3） 集气站内自用气供气源年平均运行成本。
安装集气站内天然气仪表风气源系统费用约为8 000元 （ 含测爆仪） ， 主要为一次性投资， 日常消耗气量的费用可以忽略。
4 结语
（ 1） 分析以上集气站的 3 种仪表风气源， 可以认为 3 种方式都能持续、稳定地为站内仪表风系统提供气源。
（ 2） 从经济方面考虑， 站内天然气作为仪表风气源*为划算。
（ 3） 从安全、环保、经济综合角度考虑， 微型空气压缩机供气源作为集气站仪表风气源是可行的。
