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基石:管道和压缩站的演变

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19 十一月 2025

“压缩技术基石”系列文章重点介绍了160多年来持续发展过程中涌现的众多重要产品。本文是“压缩技术基石”系列七篇姊妹文章中的第五篇,旨在探讨天然气管道和压缩站的发展历程。

俄亥俄州燃料气公司

俄亥俄燃料气公司成立于1902年,最初名为俄亥俄燃料供应公司,其前身是世纪之交前俄亥俄州中部地区的天然气井钻探项目。上一期回顾了约1923年一份手写蓝墨的期刊中的多条记录,该期刊详细记载了俄亥俄燃料气管道大部分压缩站的设备和简要历史。这些压缩站的设备功率从50马力(37千瓦)到1350马力(1007千瓦)不等,其中最大的压缩站总功率达14580马力(10872千瓦)。本期将介绍更多压缩站的情况。

希望天然气公司哈贝尔站压缩机房,1939 年。

米利压缩站建于1920年,位于俄亥俄州霍姆斯县。该站配备了两台485马力(362千瓦)的库珀卧式压缩机。什里夫压缩站建于1920年,位于俄亥俄州韦恩县。该站配备了两台150马力(112千瓦)的库珀卧式压缩机。布里尔压缩站建于1921年,位于俄亥俄州华盛顿县。该站配备了四台80马力(60千瓦)的克拉克兄弟卧式压缩机。约克压缩站建于1922年,位于俄亥俄州麦地那县。该站的压缩设备包括三台从佩里斯维尔压缩站转移过来的485马力(362千瓦)库珀卧式压缩机和两台全新的同型号库珀卧式压缩机。布朗压缩站建于1922年,位于俄亥俄州诺克斯县杰洛韦村附近。该站配备了六台160马力(119千瓦)的库珀卧式压缩机和一台80马力(60千瓦)的库珀卧式压缩机。佩里斯维尔压缩站建于1922年,位于俄亥俄州佩里斯维尔附近。该站配备了四台65马力(48千瓦)的米勒卧式压缩机。哈根压缩站建于1923年,位于俄亥俄州诺布尔县。该站配备了三台65马力(48千瓦)和四台110马力(82千瓦)的瓦茨-米勒卧式压缩机。赫斯洛普压缩站建于1923年,位于俄亥俄州华盛顿县。该站配备了三台65马力(49千瓦)的瓦茨-米勒卧式压缩机。盖伊压缩站也建于1923年,位于俄亥俄州雅典县斯图尔特。该站配备了三台190马力(142千瓦)的瓦茨-米勒卧式压缩机。

有趣的是,随着大型气田的枯竭,小型气田取而代之,而发动机压缩机的体积也比早期安装的巨型机组要小。当时大多数大型蒸汽和燃气发动机压缩机制造商都位于俄亥俄州和宾夕法尼亚州西部。仅俄亥俄州就有位于弗农山的库珀和里夫斯公司(Cooper and Reeves)、位于斯普林菲尔德的米勒公司(Miller,以及沃茨-米勒公司Watts-Miller)、位于辛辛那提的莱德洛-邓恩-戈登公司(Laidlaw-Dunn-Gordon)和位于托莱多的拉斯伯恩-琼斯公司(Rathburn-Jones)。由于运输和安装大型卧式机组成本高昂且耗费精力,因此倾向于从靠近气田的制造商处采购。由此可见,大约在1916年之后,俄亥俄州的库珀和米勒公司主导了俄亥俄州燃气公司的设备市场。

走进哈贝尔车站

霍普天然气公司位于西弗吉尼亚州哈贝尔的压缩站建于第一次世界大战前,其1939年左右拍摄的多张照片进一步证实了当时每个偏远站点都必须建造自给自足的基础设施和村落。图1展示了1939年的哈贝尔压缩站建筑。多根没有消音器的发动机排气管想必在附近的山丘上奏响了一场相当嘈杂的“音乐会”。

图 2 是发动机压缩机房内部的视图,图中显示了四台大型西屋卧式燃气发动机压缩机中的三台,背景中还可以看到另外两台库珀卧式机组。

1939 年,霍普天然气哈贝尔站压缩机房内部景象,可以看到四台西屋和两台库珀卧式发动机压缩机。

图 3 展示了西屋大型压缩机组的压缩机缸体。与 20 世纪 50 年代之前的低速压缩机一样,气体管道直接连接到大型长行程气缸,没有使用容积式储气罐来减少脉动。直到很久以后,随着压缩机转速和脉动频率的提高,管道振动问题和故障也随之增多,声学设计分析和衰减原理才得以发展起来。

图 2 所示为 1939 年西屋大型机组末端的压缩机气缸。

与大多数偏远站点一样,哈贝尔站所需的所有电力和压缩空气均在现场产生。一台西屋三缸立式燃气发动机驱动同一传动轴上的直流发电机和离合器驱动的卧式空气压缩机,为哈贝尔站提供这些公用设施。大多数压缩站还配备设备齐全的机械车间,用于维修偏远站点的机械设备。

图 4 展示了 Hubbell 园区内十几栋公司所有的住宅,这些住宅供员工及其家属居住。园区内还有一个大型俱乐部会所,用于社交聚会,并设有供访客休息的房间。

1939 年,哈贝尔车站十几栋公司所有的住宅中的几栋。
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