天然氣分輸站的計量調壓設計

01年7第罰成2交迪氣儲運OL& GAS STORAGE AND TRANSPORTATION文章編號:10008241(2011)07-0528-02天然氣分輸站的計量調壓設計袁獻忠'薛光2黃明軍3張繼亮(1.中國石化天然氣川氣東送管道分公司川渝管理處四川達州635002中國石化天然氣川氣東送管道分公司工程技術(shù)部湖北武漢430077:3.中國石化中原油田分公司油氣儲運管理處河南濮陽(yáng)457165)+袁獻忠等.天然氣分輸站的計量調壓設計.油氣儲運,2011,30(7):528-529,535摘要:基于川氣東送管道大口徑、高壓力、長(cháng)距離的特點(diǎn),對分輸站計量裝置的選型、調壓流程方案的確定、流量調節和控制等問(wèn)題進(jìn)行了探討。通過(guò)對幾種調壓流程組合方案的對比分析,確定釆取三級調壓控制的模式,即安全切斷閥和監控調壓閥處于全開(kāi)位置,由工作調節閥對下游壓力進(jìn)行控制當工作調壓閥出現故障時(shí),監控調壓閥開(kāi)始工作,以維持下游壓力;當監控調壓閥出現故障時(shí),安全切斷閥動(dòng)作,切斷氣源,同時(shí)控制器開(kāi)啟備用回路,以確保下游管道和設備安全。該調節控制模式適用于高壓力、大流量、重要用戶(hù)的供氣,具有安全有效、調節性好的特點(diǎn)。關(guān)鍵詞:天然氣;分輸站;計量:調壓:設計中圖分類(lèi)號:TE89文獻標識碼:A川氣東送管道是繼西氣東輸管道之后又一條貫本身量程范圍比較窄,為3:1,壓損較大,安裝條件較穿我國東西部地區的天然氣管道大動(dòng)脈。隨著(zhù)國內對嚴格。渦輪流量計量程范圍較大,計量準確,工作量夭然氣需求的不斷增長(cháng),管道沿線(xiàn)建設的分輸站日益程在10%~80%之間,壓損小結構緊湊,安裝方便,增多,其主要功能是進(jìn)行計量調壓通常布設在城市門(mén)但是其對氣質(zhì)要求比較高需在上游安裝過(guò)濾器。旋站、電廠(chǎng)、工業(yè)現場(chǎng)等貿易交接點(diǎn)。因此,對分輸站穩進(jìn)漩渦流量計流量范圍大,故障率低操作維護方便,定供氣的要求比較高除非特殊原因不得停氣。川氣但低流量下存在計量誤差大的問(wèn)題不適宜民用計量。東送管道工程在站場(chǎng)計量調壓設計中,考慮管道今后超聲波流量計是通過(guò)測量超聲波信號在管內沿一定方的運行工況和工藝要求在各分輸站設計兩路計量調向傳輸的時(shí)間來(lái)計算流體的流速其測量準確度高量壓管路,一用一備,并在投產(chǎn)初期增設小流量計量調壓程范圍寬無(wú)可動(dòng)部件,安裝維修方便,幾乎沒(méi)有壓損支路,通過(guò)支路切換滿(mǎn)足不同的供氣流量要求。川氣東送管道主流量計選用超聲波流量計,小流量支路選用渦輪流量計1計量裝置的選用2調壓流程方案的確定分輸站計量設備的選擇應考慮以下因素:最大和最小流量操作壓力流量分布操作和維護情況、未來(lái)調壓和超壓保護裝置是保證計量調壓站功能和安流量增加及價(jià)格等,基于各種流量計的性能和適用范全性的重要系統。目前輸氣管道常用的調壓流程方案圍進(jìn)行選型。由于分輸站承擔著(zhù)天然氣的貿易計量,主要有5種:單臺工作調節閥;單臺工作調壓閥+串聯(lián)因此必須在計量精度上滿(mǎn)足貿易交接的要求。量程范個(gè)監控調壓閥:單臺工作調節閥+串聯(lián)一個(gè)安全切圍選擇要適當,需要充分考慮投產(chǎn)期間的小流量和今斷閥:工作監控調壓閥十安全切斷閥:工作調節閥十監后滿(mǎn)負荷運行的擴建需求。目前常用的天然氣流量計控調壓閥+安全切斷閥主要有孔板流量計、渦輪流量計、旋進(jìn)漩渦流量計、超單臺工作調節閥方案流程簡(jiǎn)單操作方便,量程比聲波流量計等。小,但需要運行人員隨時(shí)調整,安全性較差,氣量波動(dòng)孔板流量計工作量程在30%~80%之間,但是其時(shí)人員調整不及時(shí)將導致下游壓力波動(dòng)。單臺工作調28lwww.yqcy.ne201年7月307期2刀1睚天然氣分輸站的計量調壓設計Metering and pressure regulating design of gas offtake station交流壓閥+串聯(lián)一個(gè)監控調壓閥方案是通過(guò)兩個(gè)調壓閥串程中出現流量短時(shí)間超量程的現象,導致計量漏失;當聯(lián),分級調節和監控,實(shí)現對下游壓力的監控;其安全小流量供氣時(shí),會(huì )出現喘流現象國。如果僅以調壓閥性較好,流程簡(jiǎn)單,操作方便,但需要運行人員隨時(shí)調調節壓力和流量難以實(shí)現流量的精確調節,而且調節整,兩臺調壓器的壓力設定要合理。單臺工作調節閥流量時(shí)每次需要對其指揮器重新設定,易導致瞬間停+串聯(lián)一個(gè)安全切斷閥和工作監控調壓閥+安全切斷氣或流量超量程。分輸站的計量調壓流程應能夠適應閥這兩種方案均采用了安全切斷閥設置,安全性較高,上下游氣量變化的全過(guò)程,滿(mǎn)足用戶(hù)供氣、計量精度及能確保下游壓力不超壓,且占地和投資均不高:其缺點(diǎn)供氣峰谷波動(dòng)的需求。是:安全切斷閥一旦動(dòng)作,將迅速切斷下游供氣,因此根據相關(guān)工程經(jīng)驗,當面臨上述情況時(shí),設置流量需要對切斷閥的設置進(jìn)行調整和復位。調節閥,能夠起到較好的改善效果。在調壓閥前設置工作調節閥十監控調壓閥十安全切斷閥方案釆用流量調節閥可以準確控制流量。當出現流量超量程的三級控制模式,按照從上游至下游的順序串聯(lián)組成安現象時(shí),可以根據工況調整流量調節閥,使其保持適當全、監控式調壓系統(圖1)。正常情況下,安全切斷閥開(kāi)度,從而避免流量超量程。在小流量段,調壓閥靈敏和監控調壓閥處于全開(kāi)位置,由工作調節閥對下游壓度下降,易產(chǎn)生調節閥瞬時(shí)滯后或瞬時(shí)過(guò)量現象,導致力進(jìn)行控制。當控制器接收到站控系統的信號,供氣喘流,此時(shí)需減小調節閥開(kāi)度,避免調節閥前的流量瞬流量超過(guò)設定值時(shí),控制器和工作調節閥則切換到流時(shí)過(guò)量,從而實(shí)現對喘流的抑制“量控制狀態(tài),此時(shí)控制器輸出控制信號,限制分輸流將調壓閥與流量調節閥聯(lián)合使用,使調壓閥閥量:當工作調節閥出現故障,無(wú)法控制下游壓力時(shí),監套在大開(kāi)度段運動(dòng),以增大調壓閥流通截面,分散沖蝕控調壓閥開(kāi)始工作,以維持下游壓力的安全范圍:若監面,減少甚至消除在切換流程過(guò)程中對上下游開(kāi)關(guān)閥控調壓閥也出現故障,不能控制下游壓力時(shí),安全切斷的瞬間沖擊,既延長(cháng)了調壓閥易損件的更換周期,又降閥則自動(dòng)切斷氣源同時(shí)控制器開(kāi)啟備用回路,以保證低了生產(chǎn)運行成本。另外,隨著(zhù)下游用氣量的增多,當下游管道和設備的安全。供氣次數逐漸增加或需要連續供氣時(shí),可利用流量調117A118A節閥限流,削峰填谷,拉長(cháng)供氣時(shí)間,使間斷供氣平穩過(guò)渡至連續供氣。在正常生產(chǎn)運行中,可以采用流量調節閥抑制高峰,在冬季用氣高峰期,應合理調整各支路調壓閥壓力和流量調節閥開(kāi)度,并合理使用各支路10lA.101A的切換與配合。安全切斷閥監控調壓閥工作調節閥圖1安全監控式調壓系統4結論根據文獻[2],當可能的最高進(jìn)口壓力與允許最高出口壓力之差大于16MPa和進(jìn)出口壓力之比大于16在天然氣分輸站的計量調壓設計過(guò)程中,應綜合時(shí),每一回路應至少設置一臺截斷設備。川氣東送管考慮下游壓力和流量調節的相互影響,使其在生產(chǎn)運道分輸站根據自身的實(shí)際情況,選用了工作調節閥+行過(guò)程中能夠根據供氣計劃和供氣壓力進(jìn)行靈活設監控調壓閥+安全切斷閥方案。置。川氣東送管道站場(chǎng)的計量調壓設計中采用了壓力控制和流量調節相結合的控制邏輯,以滿(mǎn)足下游供氣3流量不穩定問(wèn)題的安全性和調節性需求。由于分輸站供氣關(guān)系到整個(gè)沿線(xiàn)的社會(huì )穩定和經(jīng)濟效益,因此,設計時(shí)應充分考慮隨著(zhù)下游用戶(hù)的增多,流量不斷增加,受用氣結構工藝配置和實(shí)際操作、社會(huì )需求之間的關(guān)系,合理選擇的影響,不同用戶(hù)的用氣規模差異很大,存在流量不穩計量調壓方案定的問(wèn)題。當下游用戶(hù)用氣不均勻時(shí),可能在輸氣過(guò)下轉第535頁(yè))www.yacy.net「s2901年7月第30第7總豆27期天然氣分輸站的計量調壓設計Metering and pressure regulating design of gas offtake station經(jīng)驗交流工作業(yè)方案和《施工現場(chǎng)準入證》到作業(yè)所在地辦理業(yè)中高度風(fēng)險和可能出現的各種意外事故,結合工作作業(yè)票證。作業(yè)票證實(shí)行屬地化管理,按照作業(yè)等級實(shí)際,編制事故應急預案,并進(jìn)行應急演練。和類(lèi)型辦理作業(yè)許可證、動(dòng)火作業(yè)票以及專(zhuān)項許可證近年來(lái),天然氣管道行業(yè)蓬勃發(fā)展,作業(yè)風(fēng)險管理站隊負責人或管理處現場(chǎng)項目負責人負責作業(yè)許可票是天然氣管道企業(yè)的重大課題,有效的作業(yè)風(fēng)險管理簽批,并組織對作業(yè)安全技術(shù)措施、應急預案的物資和與預控措施是天然氣管道企業(yè)安全生產(chǎn)的重要保證人員落實(shí)情況、工作安全分析風(fēng)險控制措施進(jìn)行確認。對天然氣管道企業(yè)的安全發(fā)展科學(xué)發(fā)展至關(guān)重要。在作業(yè)開(kāi)始前,做到10個(gè)確保:確保票證未經(jīng)簽發(fā)不作業(yè),確保風(fēng)險控制措施沒(méi)到位不作業(yè),確保作業(yè)部位參考文獻:和時(shí)間與票證不符不作業(yè),確保安全監護人不在場(chǎng)不[劉鐵民安全生產(chǎn)管理知識M]北京:中國大百科全書(shū)出作業(yè),確保主管人員不到場(chǎng)不作業(yè),確?，F場(chǎng)指揮不下版社,2008:21-70.令不作業(yè),確保個(gè)人防護設施不正確穿戴不作業(yè),確保2]祁有紅.安全精細化管理M北京:新華出版社200防護器具不使用不作業(yè),確保作業(yè)人員應急預案不熟悉不演練不作業(yè),確保全體施工作業(yè)人員未進(jìn)行進(jìn)站羅云.風(fēng)險分析與安全評價(jià)IM].北京:化學(xué)工業(yè)出版社安全教育不作業(yè)。2009:83-90.(5)加強作業(yè)風(fēng)險識別和過(guò)程控制。作業(yè)前從【4]吳蘇江.中國石油天然氣集團公司安全經(jīng)驗分享知識讀人員、程序/計劃、設備/工具、材料、工作環(huán)境等方面本M.北京:石油工業(yè)出版社,2010:6881主動(dòng)參與作業(yè)風(fēng)險和崗位危害因素識別,對已經(jīng)識(收稿日期:20101220別出的危險源,全體作業(yè)人員必須知曉,并設置安全警示標識;作業(yè)過(guò)程中,嚴格執行作業(yè)方案和風(fēng)險控制措施,自覺(jué)管理作業(yè)中的風(fēng)險,消除不安全、不規范的作作者簡(jiǎn)介:傅文奎1963年生1987年碩士畢業(yè)于河北大學(xué)歷史業(yè)方式;重視作業(yè)區域的安全動(dòng)態(tài),發(fā)現違章行為立即學(xué)專(zhuān)業(yè)現主要從事天然氣管道的運行管理工作。制止,發(fā)現危險源變化立即調整控制風(fēng)險措施:針對作電話(huà):0215889500mail:fuwenkuic@petrochina.com.cn(上接第529頁(yè))參考文獻:作者簡(jiǎn)介:袁獻忠,工程師,197年生,200年畢業(yè)于西安石油大1]齊云階.輸氣管道在線(xiàn)監測系統的改進(jìn)[門(mén).油氣田地面工程,學(xué)石油工程專(zhuān)業(yè)現主要從事川氣東送高壓長(cháng)輸天然氣管道的技術(shù)2010,29(1):24-25管理工作。[2]葉學(xué)禮,章申遠,任啟瑞,等GB50251-2003輸氣管道工程設電話(huà):08182390466 Email: wfsqgq@163com計規范[S].北京:中國計劃出版社,2003[3]邊云燕.高含硫氣田地面集輸工藝技術(shù)的新發(fā)展[.天然氣與石油,2006,24(5):28-31[4]聶仕榮.高含硫氣田集輸與處理技術(shù)[.油氣田地面工程2008,27(6):4546.[5]韓春紅.高壓天然氣礦場(chǎng)計量存在的問(wèn)題及對策[J].油氣田地面工程,2009,28(9):5253.(收稿日期:201008-19)www.yqcy.net廠(chǎng)s35