專利名稱：操作壓縮機的方法及其設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明提供了一種操作壓縮機以用于在出口堵塞情況期間減小瀉放負載的方法， 以及一種用于在壓縮機出口堵塞情況期間減小瀉放負載的設備。
背景技術：
壓縮機的通常應用為用作制冷壓縮機，由此，其用于例如在天然氣(NG)液化時壓縮制冷劑流。制冷劑流用來在液化時例如通過使致冷劑與一個或多個熱交換器中的天然氣進行間接熱交換而從天然氣中吸取熱量。天然氣是有用的燃料的來源，同時也是各種烴化合物的原料的來源。由于許多原因，通常期望在在天然氣流的來源處或附近的液化天然氣(LNG)廠中使天然氣液化。例如， 液態(tài)天然氣可以比氣態(tài)天然氣更容易存儲并且長距離輸送，因為它占據(jù)的較小的體積并且不必在高壓下存放。通常，天然氣在升高的壓力下進入LNG廠，并且在低溫下進行預處理以生產(chǎn)出適用于液化的純凈供料流。使用熱交換器通過多個冷卻階段來處理純凈氣以逐漸降低其溫度，直到實現(xiàn)了液化為止。然后使液態(tài)天然氣進一步冷卻并且膨脹至適用于存儲和輸送的最終大氣壓力。用于天然氣液化的冷卻階段利用在一個或多個致冷劑回路中循環(huán)的一種或多種致冷劑。致冷劑回路可包括一個或多個致冷劑壓縮機、一個或多個熱交換器以及一個或多個冷卻裝置。在這些回路中，在致冷劑壓縮機中可壓縮至少部分蒸發(fā)的制冷劑流以提供壓縮的致冷劑排放流。然后可將該壓縮的制冷劑流在冷卻裝置(諸如空氣或水冷卻器)中或者在熱交換器中相對于另一條制冷劑流進行冷卻，以提供冷卻的制冷劑流。然后，冷卻的制冷劑流可選地被膨脹，然后通入熱交換器中，在該熱交換器中，它可冷卻天然氣。如果在壓縮機排放的下游出現(xiàn)堵塞或限流(所謂的“出口堵塞情況”)并且正常操作在繼續(xù)進行，則在壓縮的致冷劑排放流中的壓力將增大，有可能高于設計壓力，可能出現(xiàn)機械故障和內(nèi)容物泄漏。因此，壓縮的制冷劑排出流通常配備有減壓閥，該減壓閥在可能出現(xiàn)機械故障之前將壓縮的制冷劑排出流通入放空系統(tǒng)(flare system)中。放空系統(tǒng)的尺寸必須設定成能處理對于這種情況來說所預期的瀉放負載。管道和放空系統(tǒng)可能導致相當大的資本支出。因此，期望使處理這樣的流動所需的管道和放空系統(tǒng)的尺寸最小化。US2005/0022552公開了一種氣體壓縮設備，該氣體壓縮設備包括氣體壓縮機和驅動裝置，驅動裝置在氣體壓縮機的動力要求超過驅動裝置的最大功率時慢下來；和循環(huán)管路，該循環(huán)管路具有與氣體壓縮機的出口流體連通的泄壓閥。卸壓閥為在循環(huán)管路中除了任意防喘振閥之外的裝置。循環(huán)管路接收來自壓縮機出口的上游的壓縮氣體流。卸壓閥在來自出口的排出壓力達到規(guī)定壓力時打開，從而向氣體壓縮機的入口提供壓縮氣體，由此提高通過壓縮機的質(zhì)量流量并且調(diào)節(jié)驅動裝置。在US2005/0022552中公開的設備操作以打開循環(huán)管路，這增大了通過壓縮機的
質(zhì)量流量。這將需要更多的壓縮動力，并且因此驅動裝置的最大能量供率將達到在某一點，從而導致速度降低。這可能在排出壓力達到系統(tǒng)的設計壓力之前降低排出壓力。但是，這取決于驅動裝置的正常操作壓力、設計壓力和最大功率。如果例如存在多個可用的驅動裝置功率，則這可能導致過壓并且隨后對壓縮機或相關聯(lián)的管道系統(tǒng)造成損壞以及導致內(nèi)容物泄漏。

發(fā)明內(nèi)容
在第一方面中，本發(fā)明提供了一種操作壓縮機以便減小在出口堵塞情況期間的瀉放負載的方法及其設備，該方法至少包括以下步驟(a)使一條或多條壓縮機供給流通到第一壓縮機的一個或多個入口，每個壓縮機供給流通過壓縮機供給閥；(b)在所述第一壓縮機中壓縮所述一條或多條壓縮機供給流以在所述第一壓縮機的出口處形成壓縮的排出流；(c)監(jiān)測第一壓縮機出口堵塞情況的第一標識；以及(d)在檢測到第一壓縮機出口堵塞情況的第一標識時，指示壓縮機供給閥關閉。在第二方面中，本發(fā)明提供了一種用于減小在壓縮機出口堵塞情況期間的瀉放負載的設備，該設備至少包括第一壓縮機，該第一壓縮機具有用于壓縮的排出流的出口和用于一條或多條壓縮機供給流的一個或多個入口，每條壓縮機供給流通過壓縮機供給閥；以及第一控制器，該第一控制器與第一裝置連通以提供第一壓縮機出口堵塞情況的第一標識，所述第一控制器還與每個壓縮機供給閥連通，從而在檢測到第一壓縮機出口堵塞情況的第一標識時，所述第一控制器發(fā)送第一信號以關閉每個壓縮機供給閥。


現(xiàn)在將參照所附的非限制性附圖并且僅以舉例的方式來說明本發(fā)明的實施例，其中圖1為根據(jù)一個實施例的用于操作壓縮機的方法和設備的示意圖；并且圖2為根據(jù)第二實施例的用于操作制冷壓縮機的方法和設備的示意圖。優(yōu)選實施方式出于說明的目的，將給管線以及在該管線中所運送的流指定一個附圖標記。本方法和設備用來減小與壓縮機出現(xiàn)出口堵塞情況相關聯(lián)的瀉放流量。在檢測到出口堵塞情況的第一標識時，中斷壓縮機循環(huán)的正常操作，并且指示將壓縮機供給閥關閉。通過在檢測到第一壓縮機出口堵塞情況的第一標識時指示將壓縮機供給閥關閉， 設法減少流經(jīng)壓縮機的質(zhì)量流量。如果壓縮機供給閥中的一個關閉，則減少瀉放流量。在本公開內(nèi)容的上下文中，“關閉”和“要關閉”壓縮機供給閥優(yōu)選分別指“關上” 和“要關上”所涉及的壓縮機供給閥，例如基本上完全擋住流經(jīng)所涉及的壓縮機供給閥的壓縮機供給流。優(yōu)選的是，與其中發(fā)生節(jié)流的控制閥相反的是，可能指示關閉的所涉及的任一壓縮機供給閥設置成受速動控制(有時也被稱為雙位置控制)的速閉閥形式。參照這些附圖，圖1顯示出根據(jù)第一實施例的用于操作壓縮機100的方法和設備 1，該壓縮機具有壓縮機第一供給流10和壓縮機第二供給流20。
但是，在此所公開的方法可用于具有兩條或更多條壓縮機供給流(諸如η條供給流，其中η為大于或等于2的整數(shù)，更優(yōu)選在從2到6的范圍內(nèi))的壓縮機的任一系統(tǒng)中。每條壓縮機供給流10、20通過壓縮機供給閥12、22。在圖1中顯示出兩個供給閥。 但是，如果存在η條壓縮機供給流，則可設置η個壓縮機供給閥，每條供給流設置一個壓縮機供給閥。圖1顯示出通過壓縮機第一供給閥12的壓縮機第一供給流10和通過壓縮機第二供給閥22的壓縮機第二供給流20。第一壓縮機100可以是單級或多級壓縮機。多級壓縮機的示例包括在單個殼體中裝有兩個或多個壓縮段的那些壓縮機或者多個壓縮機串聯(lián)布置在共同的機械傳動軸上以按順序地壓縮壓縮機供給流的那些壓縮機。第一壓縮機100可以是本領域所已知的任一壓縮機，諸如離心式、斜流式、軸流式、往復式、旋轉螺桿式、旋轉葉片式、渦旋式或隔膜式壓縮機。在圖1的實施例中，顯示出兩個壓縮段。壓縮機第一供給流10在第一入口 18處進入第一壓縮機100。處于比壓縮機第一供給流更高的壓力下的壓縮機第二供給流20在第二入口觀處進入第一壓縮機100。將壓縮機第一供給流10和第二供給流20被壓縮以在第一壓縮機100的出口 105處提供壓縮的排出流150。第一壓縮機100可由將在下面進行更詳細討論的第一驅動裝置200驅動。對于每條壓縮機供給流10、20而言，壓縮的排出流150可設有再循環(huán)流110、120。 因此，對于η條壓縮機供給流而言，可提供η條再循環(huán)流。每條再循環(huán)流110、120在相應的入口 18、觀與相應的壓縮機供給閥12、22之間將壓縮機排出流150與壓縮機供給流10、20連接。每條再循環(huán)流10、20設有再循環(huán)膨脹裝置 112、122，諸如焦耳-湯姆森閥。圖1顯示出來自壓縮的排出流150的第一再循環(huán)流110在壓縮機第一供給閥12與第一入口 18之間與壓縮機第一供給流10連接之前通過第一再循環(huán)膨脹裝置112。同樣地，圖1顯示出來自壓縮的排出流150的第二再循環(huán)流120在壓縮機第二供給閥22與第二入口觀之間與壓縮機第二供給流20連接之前通過第二再循環(huán)膨脹裝置122。再循環(huán)流110、120可保護第一壓縮機免受由于喘振引起的損壞，即在壓縮機供給流的流量太低時可能出現(xiàn)的情況，從而導致流量快速脈動。可通過打開再循環(huán)閥112、122 以使得壓縮的排出流150中的至少一部分回流到第一壓縮機150的入口 18J8來減輕這種情況，由此增大流入第一壓縮機150的質(zhì)量流量。沒有在再循環(huán)流110、120中再循環(huán)的壓縮的排出流150部分流向下游，作為持續(xù)壓縮流160。該持續(xù)壓縮流160因此代表壓縮的排出流150的總流量減去經(jīng)由再循環(huán)流 110、120回流到第一壓縮機100的吸入側的任意再循環(huán)流量。第一壓縮機100的排出流下游的堵塞或受限制可能增大壓縮的排出流150的壓力以及增大在第一壓縮機100與堵塞處或受限制處之間的流下游的任意流的壓力。如果沒有采取措施來防止壓力增大，則所謂的壓縮機出口堵塞情況可能導致在第一壓縮機的出口處出現(xiàn)過壓，這會超過設計規(guī)范，從而造成機械故障。因此，出口堵塞情況在這里被定義為在第一壓縮機排出流下游的堵塞或流量受限制，這使得壓縮的排出流的流量降低至正常操作所需的壓力以下，因此導致在第一壓縮機的出口處的壓力增大。出口堵塞情況可能會由于許多原因而出現(xiàn)，這將取決于第一壓縮機100的性質(zhì)和壓縮機在其中工作的回路。壓縮機出口堵塞情況的示例包括與壓縮排出流150流體連通的閥的故障(例如排放分隔閥350在關閉位置中的故障)、諸如與壓縮排出流150流體連通的冷凝器的部件的堵塞、或者與壓縮的排出流150流體連通的任一冷凝器的冷凝能力喪失。在沒有采取措施來解決壓縮機出口堵塞情況的已知系統(tǒng)中，壓縮機循環(huán)繼續(xù)工作，從而壓縮機供給流將繼續(xù)流進壓縮機的入口。另外，存在的任何防喘振控制系統(tǒng)將會打開任何再循環(huán)閥。這將造成排出壓力增大，并且還會導致在打開任何再循環(huán)閥的情況下吸入壓力增大。如果可給壓縮機提供足夠的動力，則排出壓力將繼續(xù)升高，而且除非設置卸壓閥，否則可能超過系統(tǒng)的設計壓力。傳統(tǒng)地，這樣的卸壓閥與放空系統(tǒng)連接，該放空系統(tǒng)的尺寸設定成應付由于出口堵塞情況而引起的整個瀉放流量，即，由所有壓縮機供給流的壓縮產(chǎn)生的并且必須被瀉放以防止在壓縮機的出口處壓力進一步增大的質(zhì)量流量。圖1公開了一個優(yōu)選實施例，其中設有與壓縮排出流150流體連通的可選的卸壓閥250。在所示的實施例中，卸壓閥250與持續(xù)壓縮流160連接，該持續(xù)壓縮流由沒有再循環(huán)到第一壓縮機100的一個或多個入口的那部分壓縮的排出流150來提供。卸壓閥250可以與放空系統(tǒng)300連接。放空系統(tǒng)300可以包括放空管道(flare stack)和相關量的管道 (未示出)。在此所公開的方法和設備提供了至少一個(更優(yōu)選為兩個)用于保護設備1的屏障系統(tǒng)，該設備1包括第一壓縮機100和壓縮排出流150。第一屏障系統(tǒng)通過指示壓縮機供給閥12、22的關閉來解決在出現(xiàn)出口堵塞情況之后壓縮的排出流150的壓力增大。這用來通過防止額外質(zhì)量流量經(jīng)由壓縮機供給系統(tǒng) 10、20進入到第一壓縮機150中來防止在第一壓縮機100的出口 105處的壓力進一步增大。第一屏障系統(tǒng)監(jiān)測第一壓縮機出口堵塞情況的第一標識。第一標識可以為下面組中的一個或多個壓縮排出流150的選定排出壓力；壓縮排出流150的選定排出溫度；第一壓縮機的選定功率；一條或多條壓縮機供給流10、20的選定吸入壓力；以及一條或多條壓縮機供給流10、20的選定吸入溫度。第一標識優(yōu)選針對出口堵塞情況應該是選擇性的，而針對在不存在出口堵塞情況時在正常工作狀況下出現(xiàn)的其它情況不是選擇性的。例如，如果使用工藝可測量參數(shù)(例如，在上面的組中所列出的排出壓力或其它可測量參數(shù))，則該可測量參數(shù)的選定值應該足夠高或足夠低，從而在沒有出現(xiàn)出口堵塞的情況下在正常工作狀況下可出現(xiàn)的工藝可測量參數(shù)的正常變化不會達到和/或超過該選定值，從而不會造成檢測到出口堵塞情況的第一標識。選定值優(yōu)選應該足夠高或足夠低，從而所討論的工藝可測量參數(shù)只有在出口堵塞情況下才達到或超過選定值。優(yōu)選的是，第一壓縮機出口堵塞情況的第一標識包括壓縮的排出流150的選定排出壓力，或者更優(yōu)選的是由壓縮的排出流150的選定排出壓力構成。該排出壓力被認為是壓縮機出口堵塞情況的最直接標識中的一個并且也是相對容易測量的參數(shù)。因此，例如，第一標識可以是壓縮的排出流150中的選定壓力。在達到該選定壓力時，指示將壓縮機供給閥12、22關閉。很多個壓縮機供給閥12、22(從零個到所有壓縮機供給閥12、2幻可根據(jù)指示關閉。這些壓縮機供給閥12、22中的零個、一些或所有壓縮機供給閥可能不會關閉。
在此所公開的方法因此可以至少包括以下步驟(a)讓具有壓縮機第一供給閥12的壓縮機第一供給流10通到第一壓縮機100的第一入口 18 ；并且讓具有壓縮機第二供給閥22的壓縮機第二供給流20通到第一壓縮機 100的第二入口 28 ；(b)在第一壓縮機100中壓縮第一壓縮機供給流10和第二壓縮機供給流20以在第一壓縮機100的出口 105處提供壓縮的排出流150 ；(c)監(jiān)測第一壓縮機100的出口堵塞情況的第一標識；以及(d)如果檢測到第一壓縮機100的出口堵塞情況的第一標識，則指示將第一供給閥12和第二供給閥22兩者都關閉。在指示將在第一屏障系統(tǒng)中的壓縮機供給閥12、22關閉時，存在許多不同情形， 每種情形具有其自身的可能性。例如，在圖1的實施例中，壓縮機第一供給閥12和第二供給閥22兩者會可以關閉，或者壓縮機第一供給閥12和第二供給閥22 二者中之一可以關閉，或者壓縮機第一供給閥12和第二供給閥22兩者都可能沒有響應于指示關閉。例如，如果供給閥12、22為電子致動閥，則這些供給閥中的一個或兩個可能由于閥凍結或者電子指示信號未能到達閥而不能關閉?？梢酝ㄟ^進行適當?shù)娘L險評估來計算出現(xiàn)每種情形的可能性。如果成功關閉所有壓縮機供給閥12、22的可能性可接受地高并且將壓縮機供給閥12、22中的一個或多個關閉的可能性可容忍地低，則不需要卸壓閥250和放空系統(tǒng)300。如果壓縮機供給閥12、22中的至少一個不能關閉的可能性不可接受地高，則壓縮機供給流10、20中的至少一條將繼續(xù)供應給第一壓縮機100的可能性高。在出口堵塞情況期間，這將導致在第一壓縮機100的出口 105處的壓力增大，并且因此在壓縮的排出流150 和壓縮的持續(xù)流160中的壓力增大。為了減輕該壓力，可設置與壓縮的排出流150流體連通的卸壓閥250。卸壓閥250被構造用于響應于由于出口堵塞情況而引起的排出壓力增大而打開，從而為持續(xù)壓縮流160提供開口。卸壓閥250可連接至放空系統(tǒng)300以處理流經(jīng)卸壓閥250的那部分持續(xù)壓縮流160。如果成功關閉壓縮供給閥12、22中的一個或多個的可能性可接受地高，而且壓縮機供給閥都沒有關閉的可能性可容忍地低，則放空系統(tǒng)300和卸壓閥250中的一個或兩個的尺寸與設計用來適應所有壓縮機供給流10、20的輸出量的尺寸相比可減小。例如，如果供給閥12、22中的每一個不能關閉的可能性相同，則不能關閉的供給閥的數(shù)量增加的可能性降低。在圖1的存在兩個供給閥的情況中，如果每個供給閥不能關閉的可能性為0. 1，則兩個供給閥都不能關閉的可能性為0.01，一個供給閥不能關閉的可能性為0. 18，一個或兩個供給閥不能關閉的可能性為0. 19，而任一個供給閥不能關閉的可能性為0. 81。因此，如果0. 19的可能性代表可容忍地低的風險，則該設備可不配備有卸壓閥250和放空系統(tǒng)300。但是，如果決定這些供給閥中的一個或兩個的可能性為0. 19代表不可接受的高風險，而保持兩個供給閥12、22都不能關閉的可能性為0. 01代表可容忍的低風險，則可設置與壓縮的排出流150流體連通的卸壓閥250。在該情況下，卸壓閥250可連接至放空系統(tǒng) 300。卸壓閥250和放空系統(tǒng)300中的一個或兩個的尺寸可設定為至少適應來自第一壓縮機的瀉放流量。在圖1的實施例中，瀉放流量將對應于由具有最大流量的壓縮機供給流所產(chǎn)生的持續(xù)壓縮流160。如果保持兩個供給閥都不能關閉的可能性為0. 01代表不可容忍的高風險，則卸壓閥250和放空系統(tǒng)300中的一個或兩個的尺寸設定為至少適應來自由兩個壓縮機供給流 10,20所產(chǎn)生的持續(xù)壓縮流160的流量。在一個實施例中，第一屏障系統(tǒng)可設有第一安全標準，該第一安全標準限定了可容忍不能關閉的壓縮機供給閥10、20的數(shù)量。例如，第一安全標準可設定為在不會造成不可容忍的風險(例如造成內(nèi)容物泄漏的情況下)可允許在指示壓縮機供給閥關閉時不能關閉的壓縮機供給閥的最大數(shù)量。該安全標準因此可用來計算出任意卸壓閥250和任意放空系統(tǒng)300中的一個或兩個的最小容量。在第一安全標準設定為零個供給流閥出故障時，不需要卸壓閥250或放空系統(tǒng) 300。這意味著通過風險評估已經(jīng)將供給閥中的一個或多個不能關閉計算為可容忍地低。在存在卸壓閥和放空系統(tǒng)時，卸壓閥250和放空系統(tǒng)300中的一個或兩個可設計成至少適應在第一安全標準中所限定的不能關閉的供給閥12、22的數(shù)量期間由持續(xù)流入第一壓縮機100中的壓縮機供給流10、20的壓縮產(chǎn)生的瀉放流量。因此，一般來說，“瀉放流量”被定義為在出現(xiàn)出口堵塞情況之后必須泄放以便防止在第一壓縮機100的出口 105與堵塞處或流量限制處之間的壓力進一步增大的流量。在圖1的實施例中，瀉放流量等同于持續(xù)壓縮流160的流量。這可以與壓縮的排出流150的流量進行對比，該壓縮的排出流的流量還包括通過再循環(huán)流110、120提供給第一壓縮機100 的質(zhì)量流量。例如，如果有η個壓縮機供給閥12、22，其中η為大于或等于1的整數(shù)，則第一安全標準可限定為m個壓縮機供給閥12、22不能關閉，其中m為從0到η范圍內(nèi)的整數(shù)，更優(yōu)選的是m為從0到(n-1)或者從1到η范圍內(nèi)的整數(shù)，甚至更優(yōu)選的是m為從1到(n_l)范圍內(nèi)的整數(shù)。因此，一般來說，針對第一安全標準的瀉放流量可定義為由m條供給閥12、22在其中不能關閉的壓縮機供給流10、20的第一壓縮機100中的壓縮產(chǎn)生的流量。因此，在其中m = η的第一安全標準的情況中，風險評估已經(jīng)表明，偶數(shù)個供給閥不能關閉的可能性不可容忍地高，使得卸壓閥250和放空系統(tǒng)300中的一個或兩個的尺寸設定為至少適應由所有壓縮機供給流10、20的壓縮所產(chǎn)生的瀉放流量。在其中m < η的第一安全標準的情況下，m+1個或更多個壓縮機供給閥12、22不能關閉已經(jīng)在風險評估中計算為可容忍地低。因此卸壓閥250和/或放空系統(tǒng)300的尺寸可被設定為至少適應由m條壓縮機供給流10、20產(chǎn)生的瀉放流量。第一安全標準將專屬于特定的設備和設置。數(shù)值m在風險評估中以統(tǒng)計方式確定，以使得m+1個或更多個閥不能關閉代表可容忍的風險，從而在m個閥不能關閉具有較高可能性并且代表不可容忍的危險時具有可接受的低可能性。在一個實施例中，例如通過下面步驟通過針對η個閥進行隨機分析可確定出第一安全標準，m (i)針對正在關閉或保持打開的閥的數(shù)量中的n+1個可能結果中的每一個計算出可能性，這代表從0到η個不能關閉的供給閥，例如0、1、2、3等個供給閥不能關閉；(ii)針對其中“0”、“1或更多”至“n-1或更多”以及“η”個供給閥不能關閉(例如“0”、“1或更多”、“2或更多”、“3或更多”等個供給閥不能關閉)的情形計算出總可能性；(iii)選擇在步驟(ii)中計算出具有最高可能性的情形，該情形代表可容忍的風險，如果存在一個情形，則(iv)將第一安全標準設置在比在步驟(iii)中選擇的范圍中的最低閥數(shù)少一個的閥不能關閉，除非a)在步驟(ii)中計算出的總可能性代表都可容忍的風險，在該情況下，安全標準設定為0個閥，或者b)在步驟(ii)中計算出的總可能性沒有一個代表可容忍的風險，在該情況下，安全標準設定為η個閥。現(xiàn)在將針對具有四個供給閥并且采用了完全假定的閥失效和可容忍的風險可能性的系統(tǒng)以舉例的方式來說明第一安全標準的選擇。一種具有四個供給閥的系統(tǒng)，其中每個閥的假設的且獨立的不能關閉可能性為0. 1，可將0、1、2、3和4個供給閥不能關閉的情形的可能性分別計算為0. 656,0. 292,0. 049,0. 004和0. 0001 (步驟(i))。然后可以將0、1或更多、2或更多、3或更多以及4個供給閥不能關閉的總可能性分別計算為0. 6561,0. 3429, 0. 0523,0. 0037和0. 0001 (步驟(ii))。如果可容忍的風險設定為可能性為0. 01或更小的情形，則將3個或更多個不能關閉的供給閥計算為在確定為表示可容忍的風險的最高可能性處出現(xiàn)(步驟(iii))?？梢詫踩珮藴试O定為2個供給閥不能關閉(步驟(iv))?；氐綀D1，在其中第一安全標準限定為m = 0個壓縮機供給流閥12、22不能關閉的狀況中，即所有壓縮機供給流閥12、22將根據(jù)指示關閉，則提供了一種設備，其中已經(jīng)確定存在1個或更多個閥不能關閉的可容忍的低風險。這意味著，卸壓閥250和放空系統(tǒng)300 不必要并且不必存在，或者如果存在由多個處理單元(例如兩個或多個壓縮機)共享的公共放空系統(tǒng)300，則這種公共放空系統(tǒng)的尺寸不必設定為適應由任一個壓縮機供給流10、 20所產(chǎn)生的瀉放流量。在圖1的實施例中，存在兩條壓縮機供給流10、20和兩個壓縮機供給閥12、22。如果該情況出現(xiàn)的可能性不可接受地高，同時壓縮機供給閥12、22兩者都不能關閉的可能性可容忍地低，則可選擇壓縮機供給閥12、22中的一個不能關閉的安全標準。卸壓閥250和放空系統(tǒng)300中的一個或兩個的尺寸可設定為至少適應由第一安全標準(即2個供給閥12、22中的一個不能關閉)所產(chǎn)生的瀉放流量。因此，放空系統(tǒng)的尺寸設定為處理由單條壓縮機供給流(即壓縮機第一供給流10和第二供給流20中的一條或另一條)所產(chǎn)生的瀉放流量。在壓縮機供給流10、20具有不同質(zhì)量流量的情況下，放空系統(tǒng)的尺寸應該設定為處理由具有較大質(zhì)量流量的壓縮機供給流10、20所產(chǎn)生出的瀉放負載。一般來說，如果安全標準設定為m個供給閥12、22不能打開，則放空系統(tǒng)300的尺寸應該設定為處理由具有最大質(zhì)量流量的m條流體流所產(chǎn)生的瀉放負載。在一個優(yōu)選實施例中，至少卸壓閥250的尺寸設定為至少適應由第一安全標準所產(chǎn)生的瀉放流量。在另一個實施例中，卸壓閥250的尺寸設定為至少適應由第一安全標準所產(chǎn)生的瀉放流量，同時放空系統(tǒng)300的尺寸可足以適應比由第一安全標準所產(chǎn)生的瀉放流量更大的流量。這種情況會在下述情況下出現(xiàn)，即放空系統(tǒng)300與對放空系統(tǒng)300的容量提供限制情況的一個或多個其它處理單元共享，即其它處理單元需要比由第一安全標準所產(chǎn)生的流量更大的放空容量。這例如會在下述情況下出現(xiàn)，即在此所公開的方法和設備用來保護 LNG液化廠中的主制冷壓縮機，其中放空系統(tǒng)的尺寸設定為適應來自將作為限制情形的丙烷預冷卻段的瀉放負載。在卸壓閥250的尺寸設定為至少適應由第一安全標準所產(chǎn)生的瀉放流量的再一個實施例中，放空系統(tǒng)300的尺寸可設定為適應比由第一安全標準所產(chǎn)生的瀉放流量少的瀉放流量。在該情況下，如果將出現(xiàn)出口堵塞情況并且要打開卸壓閥250，則將能實現(xiàn)防止內(nèi)容物泄漏。但是，由第一安全標準所產(chǎn)生的瀉放流量將超過放空系統(tǒng)300的容量，從而導致過度放空以及對放空系統(tǒng)300 (例如放空管道)造成潛在的熱輻射損壞。在另一個實施例中，卸壓閥250和放空系統(tǒng)300都具有最小的尺寸以至少適應由第一安全標準產(chǎn)生的瀉放流量。顯然，在第一安全標準具有m個不能關閉的閥并且數(shù)字m小于供給閥的總數(shù)量η 時，與尺寸設定為適應來自所有壓縮機供給流10、20的組合的瀉放負載的卸壓閥和/或放空系統(tǒng)相比，可減小構成用來適應瀉放流量的卸壓閥250和放空系統(tǒng)300中的一個或兩個的尺寸。這可導致大大節(jié)省資本性支出(CAPEX)，這是因為較小的卸壓閥和放空系統(tǒng)(尤其是放空管道)與尺寸較大的單元比費用大大減小。因此，在可適用于在此所公開的所有方面的另一個優(yōu)選實施例中，卸壓閥250和放空系統(tǒng)300中的一個或兩個的尺寸可設定為適應比由在第一壓縮機100中的η條壓縮機供給流10、20的壓縮所產(chǎn)生的流量更小的流量。仍然更優(yōu)選的是，卸壓閥250和放空系統(tǒng) 300中的一個或兩個的尺寸可設定為適應由第一安全標準產(chǎn)生的瀉放流量并且比由在第一壓縮機100中的所有η條壓縮機供給流10、20的壓縮所產(chǎn)生的流量更小的流量。在另一個實施例中，卸壓閥250和放空系統(tǒng)300中的一個或兩個的尺寸可設定為最多基本上適應由第一安全標準所產(chǎn)生的瀉放流量。例如，卸壓閥250和放空系統(tǒng)300中的一個或兩個的尺寸可以設定為最多適應由第一安全標準所產(chǎn)生的瀉放流量的優(yōu)選120%、 更優(yōu)選110%、甚至更優(yōu)選105%。從另一方面看，如果將在此所公開的方法和設備引入工廠中，其中放空系統(tǒng)設計成處理由所有壓縮機供給流產(chǎn)生的整個瀉放負載，則在在第一安全標準中不能關閉的供給流閥數(shù)量m小于供給流閥總數(shù)量η時，放空系統(tǒng)容量可有利地自由地用于其它目的。第一屏障系統(tǒng)可以由儀器保護功能(IPF)來提供。這包括第一控制器XCl和用來監(jiān)測第一壓縮機100的出口堵塞情況的第一標識的第一監(jiān)測裝置Ρ1。第一標識可以為由下述參數(shù)構成的組中的一個或多個參數(shù)壓縮的排出流150的選定排出壓力；壓縮的排出流 150的選定排出溫度；第一壓縮機100的選定功率；一條或多條壓縮機供給流10、20的選定吸入壓力；和一條或多條壓縮機供給流10、20的選定吸入溫度。第一監(jiān)測裝置Pl可設定為具有第一選定值，諸如壓力、溫度或壓縮機功率，這是出口堵塞情況的第一標識。在檢測到第一選定值時，第一監(jiān)測裝置Pl可將第一信號傳送給第一控制器XCl。例如，第一監(jiān)測裝置Pl可以是在壓縮的排出流150中的壓力傳感器。在壓力達到標識出口堵塞情況的第一選定值時，第一信號被傳送到第一控制器)(C1。在接收到標識已經(jīng)出現(xiàn)出口堵塞情況的第一信號時，第一控制器XCl可將第一指示信號發(fā)送至壓縮機供給閥12、22，從而指示他們的關閉，這些壓縮機供給閥可以是電致動閥。另外，第一控制器XCl可將第二指示信號發(fā)送至再循環(huán)閥112、122，從而指示它們的打開以允許壓縮的排出流120再循環(huán)到第一壓縮機100的入口 18J8以防止喘振，這些再循環(huán)閥可以是電致動閥。但是，優(yōu)選的是，第一屏障系統(tǒng)與可保護第一壓縮機免受喘振的任何系統(tǒng)或者可保護第一壓縮機免受高排出溫度、振動等的其它系統(tǒng)完全獨立。如果成功，則第一屏障系統(tǒng)可防止在第一壓縮機100的出105處的壓力進一步增大。這在所有壓縮機供給閥12、22根據(jù)指示成功關閉時將出現(xiàn)。如果壓縮機供給閥中的一個或多個不能關閉，則第一壓縮機排出壓力可能增大， 直到任一個第二屏障系統(tǒng)接合，或者卸壓閥250打開。在此所公開的第二屏障系統(tǒng)優(yōu)選獨立于第一屏障系統(tǒng)。第二屏障系統(tǒng)應該也獨立于任一個壓縮機防護系統(tǒng)，諸如防喘振系統(tǒng)。第二屏障系統(tǒng)的目的在于在檢測到第一壓縮機出口堵塞情況的第二標識時，降低第一壓縮機100的壓縮動力。這可包括將第一壓縮機的壓縮動力降低至零，以使得停止第一壓縮機100的操作。第二屏障系統(tǒng)監(jiān)測第一壓縮機100的出口堵塞情況的第二標識。第二標識可以是由下面參數(shù)組成的組中的一個或多個參數(shù)壓縮的排出流160的選定排出壓力；壓縮的排出流150的選定排出溫度；第一壓縮機100的選定功率；一條或多條壓縮機供給流10、20的選定吸入壓力；以及一條或多條壓縮機供給流10、20的選定吸入溫度。第二標識可以與上述第一標識相同或不同。而且，第二標識和第一標識可以測量相同的性能，例如溫度、壓力或第一壓縮機功率，但是可以選擇成不同的數(shù)值。因此，第二標識的選擇可提供構造成用來在下述條件下致動的第二屏障系統(tǒng)在與第一屏障系統(tǒng)相同的條件下，即在兩個系統(tǒng)都采用了相同的致動標準的情況；在第一屏障系統(tǒng)之前；或者在第一屏障系統(tǒng)之后。例如，第一壓縮機100的出口堵塞情況的第一標識和第二標識可以選擇為壓縮的排出流150的相同或不同的壓力水平。在檢測到第一壓縮機出口堵塞情況的第二標識時，指示減小第一壓縮機100的壓縮動力。在一個優(yōu)選實施例中，指示壓縮機功率減小至零。第一壓縮機100可以由第一驅動裝置200以機械方式驅動，該驅動裝置可以是如圖1所示的電驅動裝置?？商娲氖?，壓縮機100可以由汽輪機或蒸汽輪機(未示出)以機械方式驅動?？梢酝ㄟ^下面過程中的一個或多個來實現(xiàn)壓縮動力的減小減小第一驅動裝置200的速度；以及減少給第一驅動裝置200提供的動力。在第一驅動裝置200是電驅動裝置的情況下，可減小提供給第一驅動裝置的電能，或者如果期望將壓縮動力降低至零，則通過如圖1所示的開關210斷開給第一驅動裝置提供電能的電路。如果第一壓縮機100由汽輪機或蒸汽輪機以機械方式驅動，則可以減少提供給汽輪機的燃料或者提供給蒸汽輪機的蒸汽，由此降低第一驅動裝置的速度。如果期望的話，可完全停止燃料或蒸汽的供應，從而使第一驅動裝置200停止，并且由此停止第一壓縮機100 的操作。第一壓縮機100的動力降低可防止在壓縮機的出口 105處的壓力進一步增大。第二屏障系統(tǒng)可由儀器保護功能(IPF)提供。這包括第二監(jiān)測裝置P2和第二控制器)(C2，該第二監(jiān)測裝置P2用于監(jiān)測第一壓縮機100的出口堵塞情況的第二標識。第二監(jiān)測裝置P2可設定有第二選定值，諸如壓力、溫度或壓縮機功率，該第二選定值是出口堵塞情況的第二標識。在檢測到第二選定值時，第二監(jiān)測裝置P2可將第二信號傳送至第二控制器XC20例如，第二監(jiān)測裝置P2可以是在壓縮的排出流150中的壓力傳感器。為了提供相對于第一屏障系統(tǒng)的獨立性，第二監(jiān)測裝置P2優(yōu)選是相對于第一監(jiān)測裝置Pl單獨的裝置。 在壓力達到第二選定值時，第二信號被發(fā)送至第二控制器)(C2，從而標識已經(jīng)出現(xiàn)了出口堵塞情況。在接收到第二信號時，第二控制器XC2可將第三指示信號發(fā)送至適當?shù)难b置以減小第一壓縮機功率。例如，第三指示信號可發(fā)送至閥，該閥優(yōu)選是電致動閥，諸如電磁閥，以便限制分別供給汽輪機或蒸汽輪機的第一驅動裝置200的燃料或蒸汽流量。如果第一驅動裝置200是電動馬達，則指示信號可提供至該馬達以減小動力，或者指示信號可提供至配電系統(tǒng)以降低提供給電驅動裝置的電能，或者如果電開關用于使驅動裝置完全停止，則指示信號可提供至在電驅動裝置電源電路中的電開關210。在一個優(yōu)選實施例中，第二屏障系統(tǒng)與第一屏障系統(tǒng)相結合地操作。例如，如果出口堵塞情況的第一標識設定在它將在第二標識之前出現(xiàn)的水平，例如設定在比第二標識低的第一壓縮機排出壓力下，則在檢測到出口堵塞情況的第一標識時，將指示壓縮機供給閥 12、22關閉。如果所有壓縮機供給閥12、22成功關閉，則在第一壓縮機100的出口 105處的壓力不可能進一步增大，并且第一屏障系統(tǒng)將已經(jīng)成功操作。但是，在壓縮機供給閥12、22中的一個或多個不能關閉的情況下，在第一壓縮機 100的出口 105處的壓力將繼續(xù)升高，直到達到出口堵塞情況的第二標識為止。在達到第二標識時，第二屏障系統(tǒng)將致動，從而指示第一壓縮機功率減小。更優(yōu)選的是，給出使第一壓縮機功率減小到零的指示。在第一驅動裝置是汽輪機或蒸汽輪機的情況下，將發(fā)送指令以分別關閉在燃氣或蒸汽流中的一個或多個閥，例如氣流控制閥和速閉閥。類似地，如果第一驅動裝置200是電動馬達，則可發(fā)送指令以打開一個或多個開關210以使給第一驅動裝置200供給電能的電路中斷。如果這些閥中的至少一個成功關閉或者開關210成功打開，則第一驅動裝置200 將停止，并且第一壓縮機100將中止操作。將中止在第一壓縮機的排出部處壓力的任何進一步增大。第一屏障系統(tǒng)和第二屏障系統(tǒng)的組合可能導致在出口堵塞情況之后在壓縮機出口處的壓力增大到設計壓力以上的可能性明顯降低。卸壓閥250的第一設定壓力應該設定在第一標識的水平以上的水平處，以確保在打開卸壓閥250之前指示供給閥12、22的關閉。在一個優(yōu)選實施例中，卸壓閥250的第一設定壓力設定在第一屏障系統(tǒng)的出口堵塞情況的第一標識和任何第二標識(如果存在第二屏障系統(tǒng)的話)以上的水平處。如果不是所有的供給閥12、22都關閉而且同時仍然滿足第一安全標準，例如這設定供給閥12、22中的一個不能關閉，并且可選的第二屏障系統(tǒng)沒有成功地減小第一壓縮機 100的功率，則第一壓縮機的出口 105處的壓力將繼續(xù)升高，直到達到第一卸壓閥250的第一設定壓力為止，在這時卸壓閥250將打開，并且壓縮的排出流150中的至少一部分將作為持續(xù)壓縮流160通到放空系統(tǒng)300，并且預計不會出現(xiàn)進一步壓力增大。這里所公開的方法和設備的優(yōu)點可以參照LNG輸出設施來舉例說明。LNG輸出設施的放空系統(tǒng)的尺寸由在預冷卻壓縮機的出口堵塞期間必須應付的瀉放負載來決定。如果可將來自這種情況的瀉放負載降低大約50%，則其它瀉放負載情況將控制放空系統(tǒng)的尺寸。在一些情況下，這會允許放空高度從大約180m減小至120m，表示尺寸和重量明顯減小。在空間有限的某些情況下，例如在近海LNG廠中，這代表明顯節(jié)省在近海船或平臺結構方面的成本。在一個優(yōu)選實施例中，在此所公開的方法和設備尤其適用于設置在漂浮船、近海平臺或沉箱上。漂浮船可以為任何可動或錨系的船，該船通常至少具有船體，并且通常呈輪船(諸如“油輪”)的形式。這些漂浮船可以具有任意的尺寸，但是通常是細長的。雖然漂浮船的尺寸在海上沒有限制，但是漂浮船的建造和維護設施可能限制這些尺寸。因此，在此所公開的一個實施例中，漂浮船或近海平臺的長度小于600m(諸如為500m)，寬小于100m(諸如為80m)，以便能夠容納在現(xiàn)有的造船和維護設施中。近海平臺也可以是可動的，但是與漂浮船相比通?？筛谰眯缘囟ㄎ?。近海平臺也可以是漂浮的，并且也可以具有任意合適的尺寸。如何將圖1中所描述的構思延伸至其中存在2條以上壓縮機供給流的其它實施例是顯而易見的。在一個優(yōu)選實施例中，在此所公開的方法和設備可應用于具有四條壓縮機供給流的制冷壓縮機。圖2顯示出一個實施例，其中第一壓縮機100設有四條壓縮機供給流10、20、30、 40。圖2中所示的方案表示簡化的致冷劑回路，例如在美國專利No. 4，404，008中所公開的丙烷致冷劑預冷卻、混合致冷劑主冷卻系統(tǒng)(C3MR)的丙烷預冷卻段。第一壓縮機100可以是由壓縮機的第一供給流10、第二供給流20、第三供給流30 和第四供給流40分別在第一入口 18、第二入口 28、第三入口 38和第四入口 48處供料的致冷劑壓縮機。第一壓縮機100在出口 105處提供壓縮的排出流150作為壓縮的致冷劑排出流。為了簡化起見，在圖2中沒有顯示出任何再循環(huán)流。在該實施例中，在此所公開的方法包括以下步驟將具有壓縮機第一供給閥12的壓縮機第一供給流10通到第一壓縮機100的第一入口 18 ；將具有壓縮機第二供給閥22的壓縮機第二供給流20通到第一壓縮機100的第二入口觀；將具有壓縮機第三供給閥32的壓縮機第三供給流30通到第一壓縮機100的第三入口 38 ；以及將具有壓縮機第四供給閥 42的壓縮機第四供給流40通到第一壓縮機100的第四入口 48。在壓縮之后，壓縮的致冷劑排出流150可通過一個或多個冷卻裝置400、閥350、 550、累積器500和/或熱交換器600，這可能引起出口堵塞情況。圖2顯示出壓縮的排出流150通過排出分隔閥350以提供受控的壓縮的制冷劑流 360。如果排出分隔閥350將在關閉位置中失效，則將出現(xiàn)壓縮機出口堵塞情況。受控的壓縮的制冷劑流360然后可以在一個或多個冷卻裝置400 (諸如空氣或水冷卻器)中冷卻以提供冷卻的制冷劑流410。該冷卻的制冷劑流410可直接用來冷卻流 620 (諸如烴流)，或者在冷卻步驟之前進行進一步處理，以使得它成為源自最終可提供冷卻的冷卻制冷劑流410的流。優(yōu)選的是，該冷卻的制冷劑流被至少部分冷凝，更優(yōu)選的是基
14本上完全冷凝，由此被冷凝的致冷劑中的至少一部分被流620蒸發(fā)，由此從流620中帶走熱量。冷卻裝置400中的一個的冷卻失效將導致冷凝能力喪失以及在壓縮機的出口 105 處的壓縮的排出流150的壓力增大。如果流向冷卻裝置400的冷卻流(諸如冷卻水流)中斷，則這種冷卻失效可能出現(xiàn)。這可能造成出口堵塞情況。另外，在任一冷卻裝置400中(例如在冷凝器中)加入惰性材料，也可能導致出口堵塞情況。這樣的惰性材料可以例如在與第一壓縮機100流體連通的熱交換器600(諸如繞管式熱交換器)中由管子破裂產(chǎn)生?？蓪⒗鋮s的制冷劑流410通到累積裝置500中，該累積裝置可提供累積器排出流 510。累積器排出流510可經(jīng)過累積器排出分隔閥550以提供受控的排出隔離閥550以提供受控的累積器排出流560。假若累積器排出分隔閥550不能處于關閉位置中，則可能出現(xiàn)出口堵塞情況。可將受控的累積器排出流560通到一個或多個熱交換器600。在存在一個以上熱交換器600時，這些熱交換器可串聯(lián)或并聯(lián)布置，并且例如在熱交換器600處于不同的壓力下的情況中在膨脹之后由源自受控的累積器排出流510的流供料。在C3MR工藝的丙烷預冷卻段中，四個熱交換器600可串聯(lián)布置，每個熱交換器在不同的壓力下操作，以提供四條壓縮機供給流10、20、30、40。為了簡化起見，圖2只是顯示出單個熱交換器600。受控的累積器排出流560可在熱交換器600中與烴流620和/或另一條制冷劑流 (未示出)進行熱交換，以提供冷卻的烴流630和/或冷卻的制冷劑流(未示出)以及加熱的制冷劑流610。加熱的制冷劑流610在返回到第一壓縮機100之前可進行進一步處理，作為壓縮的第一、第二、第三或第四供給流10、20、30、40。在此所公開的方法和設備優(yōu)選用在LNG廠中，從而冷卻的烴流630可以是冷卻的天然氣流，諸如在_35°C下的預冷卻的天然氣流，或者是部分或全部液化的天然氣流。也可以通過一個或多個熱交換器600來提供冷卻的制冷劑流，諸如混合的制冷劑流。天然氣主要由甲烷構成。除了甲烷之外，天然氣通常包括一些較重烴和雜質(zhì)，包括但不限于二氧化碳、硫、硫化氫和其它含硫化合物、氮氣、氦氣、水、其它非烴酸性氣體、乙烷、丙烷、丁烷、C5+烴和芳烴。這些和任意其它普通的或已知的較重烴和雜質(zhì)阻礙或妨礙了液化甲烷的通常已知方法，尤其是阻礙或妨礙了最有效的液化甲烷的方法。最為已知或推薦的使烴液化(尤其是使天然氣液化)的方法是基于在液化過程之前盡可能降低較重烴和雜質(zhì)中的至少大部分的水平。比甲烷重的烴以及通常乙烷典型地被冷凝并且從天然氣流中作為天然氣液體 (NGLs)被回收。甲烷通常在高壓洗滌塔中與天然氣液體分離，隨后天然氣液體在許多專用的蒸餾塔中被充分分餾，從而產(chǎn)生出有價值的烴產(chǎn)品，或者作為產(chǎn)品流本身或者在液化中使用(例如用作制冷劑的組分)。假若出現(xiàn)了與第一壓縮機100相關的出口堵塞情況，則通過第一監(jiān)測裝置Pl將檢測到出口堵塞情況的第一標識。例如，通過與壓縮的制冷劑排出流150連通的第一壓力傳感器Pl將檢測出標識出口堵塞情況的壓力水平。第一屏障系統(tǒng)于是將指示第一、第二、第三和第四供給閥12、22、32和42關閉。因此，在圖2的實施例的方法中，步驟(d)包括在檢測到第一壓縮機100出口堵塞
15情況的第一標識的情況下指示壓縮機第一、第二、第三和第四供給閥12、22、32、42關閉。五個第一安全標準可適用于所公開的制冷系統(tǒng)，其中四個供給閥12、22、32、42中沒有一個、一個、兩個、三個或四個不能關閉。選擇哪個安全標準將取決于這些情形出現(xiàn)的可能性。假若供給閥中的一個或多個保持打開的可能性可容忍地小，則可將第一安全標準設定為零個閥不能關閉，并且設備不設置有卸壓閥250或放空系統(tǒng)300。假若供給閥中的兩個或更多個保持打開的可能性可容忍地小，但是供給閥中的一個保持打開的可能性不可接受地高，則可將第一安全標準設定為一個供給閥不能關閉，并且放空系統(tǒng)300的尺寸設定為適應由具有最大流量的壓縮機供給系統(tǒng)所產(chǎn)生的流量。假若供給閥中的三個或更多個保持打開的可能性可容忍地小，則可將第一安全標準設定為兩個供給閥不能打開，并且放空系統(tǒng)300的尺寸設定為適應由具有兩個最大流量的兩條壓縮機供給流所產(chǎn)生的流量。顯而易見的是，這種放空系統(tǒng)300將大于在前一段的實施例中的放空系統(tǒng)，但是仍然小于尺寸設定成處理由具有最高流量的三個或四個壓縮機制冷劑供給流10、20、30所產(chǎn)生的流量的放空系統(tǒng)。假若所有四個供給閥保持打開的可能性可容忍地小，則可將第一安全標準設定為三個供給閥不能打開，并且放空系統(tǒng)300的尺寸設定為適應由具有三個最大流量的三條壓縮機供給流所產(chǎn)生出的流量。顯而易見的是，這種放空系統(tǒng)300將大于在前一段落的實施例中的放空系統(tǒng)，但是仍然小于尺寸設定成處理由所有四個壓縮機制冷劑供給流10、20、 30,40產(chǎn)生出的流量的放空系統(tǒng)?？商娲?，假若所有四個供給閥不能關閉的可能性不可接受地高，則可將第一安全標準設定為所有四個供給閥都不能關閉，并且放空系統(tǒng)300的尺寸設定為處理來自四個壓縮機供給流的全部流量。假若四個供給閥12、22、32、42中的任一個在第一屏障系統(tǒng)的指示時不能關閉，則在制冷劑壓縮機100的出口 105處的壓力將繼續(xù)升高。如果存在第二屏障系統(tǒng)，其中第二標識選擇成在第一標識之后出現(xiàn)，則將檢測到出口堵塞情況的第二標識。如果第二監(jiān)測裝置P2為與壓縮的制冷劑排出流150連通的壓力傳感器，則這將設定為在達到比第一標識的壓力高的壓力時出現(xiàn)。圖2顯示出由經(jīng)過控制閥220和速閉閥230的高壓蒸汽流240供給動力的蒸汽輪機200b。在第二屏障系統(tǒng)檢測到出口堵塞情況時，可從第二控制器XC2發(fā)送出第三指示信號以關閉控制閥220和速閉閥230。假若這些閥中的任一個關閉，則防止高壓蒸汽流240到達蒸汽輪機200b，并且該蒸汽輪機停止，由此使第一制冷劑壓縮機100停止。在一個可替代的實施例中，可通過去除蒸汽輪機200b的蒸汽冷凝器240的冷卻負載來使蒸汽輪機200b停止，由此減小供給第一制冷劑壓縮機100的動力。假若第二屏障系統(tǒng)是成功的，則將防止在第一制冷劑壓縮機100的出口 105處的壓力進一步增大?？杀苊庑秹洪y250打開，從而不會出現(xiàn)第一壓縮機100任何儲存量放空和相關回路。如果第一屏障系統(tǒng)和第二屏障系統(tǒng)不成功，同時仍然滿足第一安全標準，則卸壓閥230在達到其設定壓力點時將打開，并且在供給閥12、22、32、42保持打開的情況下將與來自制冷劑供給流10、20、30、49的流量相等的壓縮制冷劑通入放空系統(tǒng)300中。
本領域普通技術人員將理解的是，在不脫離所附權利要求書的范圍的情況下，可以按照許多不同的方式實施本發(fā)明。例如，顯而易見的是，本發(fā)明可以與任意壓縮機系統(tǒng)一起使用，而不僅僅是具體公開的制冷劑回路。另外，盡管已經(jīng)對采用了 2條和4條壓縮機供給流的實施例進行了詳細討論，但是本發(fā)明還可以應用于具有1條或更多條壓縮機供給流的任意壓縮機。
權利要求
1.一種操作壓縮機以用來減小在出口堵塞情況期間瀉放負載的方法，該方法至少包括以下步驟(a)使一條或多條壓縮機供給流通到第一壓縮機的一個或多個入口，每個壓縮機供給流通過壓縮機供給閥；(b)在所述第一壓縮機中壓縮所述一條或多條壓縮機供給流以便在所述第一壓縮機的出口處形成壓縮的排出流；(c)監(jiān)測第一壓縮機出口堵塞情況的第一標識；以及(d)在檢測到第一壓縮機出口堵塞情況的第一標識時，指示壓縮機供給閥關閉。
2.如權利要求1所述的方法，其中在步驟(a)中，存在η條通過η個壓縮機供給閥的壓縮機供給流，其中η為大于或等于 1的整數(shù)；在步驟(c)中，第一監(jiān)測裝置監(jiān)測第一壓縮機出口堵塞情況的第一標識；并且還包括以下步驟(e)提供第一安全標準，其中壓縮機供給閥中的m個在步驟(d)中不能關閉，其中m為從0到η范圍內(nèi)的整數(shù)。
3.如權利要求2所述的方法，還包括以下步驟(f)提供與所述壓縮的排出流流體連通的卸壓閥，所述卸壓閥設定為在第一設定壓力下打開，該第一設定壓力在第一壓縮機的出口堵塞情況的第一標識之后達到；所述卸壓閥與放空系統(tǒng)連接；以及其中所述卸壓閥和所述放空系統(tǒng)中的一個或兩個的尺寸設定為至少適應由壓縮機供給閥中的m個在步驟(d)中不能關閉的第一安全標準所產(chǎn)生的瀉放流量，其中m為從1到 η范圍內(nèi)的整數(shù)。
4.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中步驟(a)包括使具有壓縮機第一供給閥的壓縮機第一供給流通到第一壓縮機的第一入口 ；并且使具有壓縮機第二供給閥的壓縮機第二供給流通到第一壓縮機的第二入口。
5.如前述權利要求中任一項所述的方法，還包括以下步驟(g)用第一驅動裝置驅動所述第一壓縮機；(h)用第二監(jiān)測裝置監(jiān)測第一壓縮機出口堵塞情況的第二標識；以及(i)在檢測到所述第一壓縮機出口堵塞情況的第二標識時，指示降低第一壓縮機的壓縮動力。
6.如權利要求5所述的方法，其中通過包括下述方式的組中的一種或多種方式來實現(xiàn)降低第一壓縮機的壓縮動力減小第一驅動裝置的速度；以及降低提供給第一驅動裝置的動力。
7.如權利要求5或6所述的方法，其中所述第一驅動裝置為蒸汽輪機，并且通過包括下述方式的組中的一種或多種方式來實現(xiàn)降低蒸汽輪機的壓縮動力減小流入蒸汽輪機的蒸汽流量；以及移除蒸汽輪機的蒸汽冷凝器的冷卻負載。
8.如權利要求5至7中任一項所述的方法，其中在達到第一壓縮機出口堵塞情況的第一標識和第二標識之后達到所述第一設定壓力。
9.如權利要求5至8中任一項所述的方法，其中(i)第一標識和第二標識是相同的；或者(ii)第一標識選擇成使得它在第二標識之前出現(xiàn)；或者(iii)第二標識選擇成使得它在第一標識之前出現(xiàn)。
10.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中第一壓縮機出口堵塞情況的標識選自包括下述參數(shù)的組中的一個或多個參數(shù)壓縮的排出流的選定排出壓力；壓縮的排出流的選定排出溫度；第一壓縮機的選定功率；一條或多條壓縮機供給流的選定吸入壓力；以及一條或多條壓縮機供給流的選定吸入溫度。
11.如前述權利要求中任一項所述的方法，其中所述第一壓縮機為制冷劑壓縮機，兩條或更多條壓縮機供給流為制冷劑供給流，以及所述壓縮的排出流為壓縮的制冷劑排出流， 該方法還包括以下步驟(j)冷卻源自所述壓縮的制冷劑排出流的流，以提供冷卻的制冷劑流；以及(k)使所述冷卻的制冷劑流或者源自該冷卻的制冷劑流的流與烴流或其它制冷劑流進行熱交換，以提供冷卻的烴流。
12.如權利要求11所述的方法，其中所述烴流是天然氣流，并且所述冷卻的烴流是冷卻的天然氣流，例如至少部分液化的天然氣流。
13.一種用于在壓縮機出口堵塞情況期間減小瀉放負載的設備，該設備至少包括第一壓縮機，所述第一壓縮機具有用于壓縮的排出流的出口和用于一條或多條壓縮機供給流的一個或多個入口，每條壓縮機供給流通過壓縮機供給閥；以及第一控制器，所述第一控制器與第一裝置連通以提供第一壓縮機出口堵塞情況的第一標識，所述第一控制器還與每個壓縮機供給閥連通，從而在檢測到第一壓縮機出口堵塞情況的第一標識時，所述第一控制器發(fā)送第一信號以關閉每個壓縮機供給閥。
14.如權利要求13所述的設備，其中存在η條通過η個壓縮機供給閥的壓縮機供給流， 其中η為大于或等于1的整數(shù)；并且還包括與所述壓縮的排出流流體連通的卸壓閥，所述卸壓閥的尺寸設定為在第一設定壓力下打開，該第一設定壓力在第一壓縮機出口堵塞情況的第一標識之后達到；以及與所述卸壓閥流體連通的放空系統(tǒng)，其中卸壓閥和放空系統(tǒng)中的一個或兩個的尺寸設定為至少適應由第一安全標準所產(chǎn)生的瀉放流量，在所述第一安全標準中，壓縮機供給閥中的m個在步驟(d)中不能關閉，其中m為從1到η范圍內(nèi)的整數(shù)。
15.如權利要求13或14所述的設備，還包括第一驅動裝置，所述第一驅動裝置與所述第一壓縮機機械連接以驅動所述第一壓縮機；與第二裝置連通的第二控制器，所述第二裝置提供第一壓縮機出口堵塞情況的第二標識，以使得在檢測到第一壓縮機出口堵塞情況的第二標識時，所述第二控制器發(fā)送第三信號以降低第一壓縮機的壓縮動力。
全文摘要
本發(fā)明提供一種操作壓縮機(100)以用來減小在出口堵塞情況期間的瀉放負載的方法及其設備，該方法至少包括以下步驟(a)使得一條或多條壓縮機供給流(10、20、30、40)流向第一壓縮機(100)的一個或多個入口(18、28、38、48)，每條壓縮機供給流(10、20、30、40)通過壓縮機供給閥(12、22、32、42)；(b)在所述第一壓縮機(100)中壓縮所述一條或多條壓縮機供給流(10、20、30、40)以在第一壓縮機(100)的出口(105)處形成壓縮的排出流(150)；(c)監(jiān)測第一壓縮機(100)的出口堵塞情況的第一標識；以及(d)在檢測到第一壓縮機(100)的出口堵塞情況的第一標識時，指示壓縮機供給閥(12、22、32、42)關閉。
文檔編號F25J1/02GK102365518SQ200980148924
公開日2012年2月29日 申請日期2009年12月7日 優(yōu)先權日2008年12月9日
發(fā)明者C·A·C·范德利斯唐, J·A·M·維格林克 申請人:國際殼牌研究有限公司