مهندسی شیمی ایران

مهندسی شیمی ایران

تحلیل تجربی و شبیه‌سازی ناپایداری سرج در توربوکمپرسورهای واحد تبرید پالایشگاه گاز سرخون و قشم: توسعه ابزار پایش و تعیین محدوده ایمن عملکرد

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 پالایشگاه گاز سرخون
2 مدیر عامل پالایشگاه گاز سرخون
3 پالایشگاه گاز سرخون و قشم
4 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه هرمزگان
5 مربی گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه هرمزگان
6 مهندسی مکانیک، مجتمع آموزش عالی لارستان
10.22034/ijche.2026.552907.1561
چکیده
کاهش خوراک ورودی به پالایشگاه‌ گاز سرخون و قشم منجر به کاهش ظرفیت کمپرسورهای واحد تبرید نسبت به شرایط طراحی شده و احتمال بروز ناپایداری‌هایی از جمله سرج افزایش یافته‌است. در این پژوهش، فرآیند تبرید پالایشگاه با استفاده از نرم‌افزار Aspen HYSYS و مدل ترمودینامیکی Peng–Robinson بر اساس شرایط عملیاتی شبیه‌سازی گردید. دقت شبیه‌سازی با استفاده از مجموع مربعات خطا برای دبی، فشار و دما به ترتیب برابر با 516/1کیلومول بر ساعت، 176/0 کیلوپاسکال و 861/2درجه سانتی‌گراد ارزیابی شد. به منظور غلبه بر محدودیت‌های ناشی از عدم دسترسی به نمودار مشخصه کمپرسور، برای نخستین بار تست‌های عملیاتی در سه سرعت مختلف کمپرسور انجام گرفت و شرایط سرج به‌صورت واقعی بررسی شد. همچنین برای پایش پدیده سرج، از سنسورهای ارتعاشی استفاده گردید تا رفتار دینامیکی کمپرسورها با دقت بیشتری ارزیابی شود. در نهایت، داده‌های تجربی و نتایج شبیه‌سازی در قالب یک نرم‌افزار کاربردی مبتنی بر اکسل ارائه شد که امکان پایش وضعیت عملیاتی کمپرسورها، تصمیم‌گیری سریع و افزایش ایمنی بهره‌برداری را فراهم نمود.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Experimental Investigation and Simulation of Surge Instability in Turbo-Compressors of the Refrigeration Units at Sarkhun and Qeshm Gas Refinery: Development of a Monitoring Tool and Identification of Safe Operating Limits

نویسندگان English

yasha hasanzade 1
foad hamzavi 2
ali ghobadi 3
Saeed Niazi 4
Abdolhamid Ansarinasab Minabi 5
amirreza rahimi 3
omid mostaghisi 3
seyed amir razavizadeh 3
ali saadat 3
samad ghafari 6
1 sarkhoon gas refinery
2 CEO of Sarakhoun Gas Refinery
3 Sarakhoun and Qeshm Gas Refinery
4 Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, University of Hormozgan
5 Instructor, Mechanical Engineering Department, Faculty of Engineering, University of Hormozgan
6 Mechanical Engineering, Larstan Higher Education Complex
چکیده English

The reduction in feed gas supplied to the Sarkhun and Qeshm Gas Refinery caused the refrigeration unit compressors to operate considerably below their design capacity, thereby increasing the risk of process instabilities, particularly compressor surge. In this study, the refrigeration cycle of the refinery was simulated using Aspen HYSYS software in conjunction with the Peng–Robinson thermodynamic equation of state, based on real operating data. Model accuracy was assessed through the sum of squared errors, yielding deviations of 1.516 kmol/h in flow rate, 0.176 kPa in pressure, and 2.861 °C in temperature. To overcome the limitations associated with the unavailability of compressor characteristic curves, operational performance tests were conducted for the first time at three distinct compressor rotational speeds, enabling a realistic evaluation of surge onset conditions. Furthermore, vibration sensors were implemented to continuously monitor dynamic compressor behavior and accurately detect surge events. The experimental findings and simulation outcomes were subsequently integrated into an Excel-based decision-support tool, enabling real-time operational monitoring, enhancing decision-making efficiency, and improving overall process safety.

کلیدواژه‌ها English

Surge phenomena
Simulation
Refrigeration unit
Compressor
Process unit

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 15 بهمن 1404