天然气分输站的计量调压设计

01年7第罰成2交迪气储运OL& GAS STORAGE AND TRANSPORTATION文章编号:10008241(2011)07-0528-02天然气分输站的计量调压设计袁献忠'薛光2黄明军3张继亮(1.中国石化天然气川气东送管道分公司川渝管理处四川达州635002中国石化天然气川气东送管道分公司工程技术部湖北武汉430077:3.中国石化中原油田分公司油气储运管理处河南濮阳457165)+袁献忠等.天然气分输站的计量调压设计.油气储运,2011,30(7):528-529,535摘要:基于川气东送管道大口径、高压力、长距离的特点,对分输站计量装置的选型、调压流程方案的确定、流量调节和控制等问题进行了探讨。通过对几种调压流程组合方案的对比分析,确定釆取三级调压控制的模式,即安全切断阀和监控调压阀处于全开位置,由工作调节阀对下游压力进行控制当工作调压阀出现故障时,监控调压阀开始工作,以维持下游压力;当监控调压阀出现故障时,安全切断阀动作,切断气源,同时控制器开启备用回路,以确保下游管道和设备安全。该调节控制模式适用于高压力、大流量、重要用户的供气,具有安全有效、调节性好的特点。关键词:天然气;分输站;计量:调压:设计中图分类号:TE89文献标识码:A川气东送管道是继西气东输管道之后又一条贯本身量程范围比较窄,为3:1,压损较大,安装条件较穿我国东西部地区的天然气管道大动脉。随着国内对严格。涡轮流量计量程范围较大,计量准确,工作量夭然气需求的不断增长,管道沿线建设的分输站日益程在10%~80%之间,压损小结构紧凑,安装方便,增多,其主要功能是进行计量调压通常布设在城市门但是其对气质要求比较高需在上游安装过滤器。旋站、电厂、工业现场等贸易交接点。因此,对分输站稳进漩涡流量计流量范围大,故障率低操作维护方便,定供气的要求比较高除非特殊原因不得停气。川气但低流量下存在计量误差大的问题不适宜民用计量。东送管道工程在站场计量调压设计中,考虑管道今后超声波流量计是通过测量超声波信号在管内沿一定方的运行工况和工艺要求在各分输站设计两路计量调向传输的时间来计算流体的流速其测量准确度高量压管路,一用一备,并在投产初期增设小流量计量调压程范围宽无可动部件,安装维修方便,几乎没有压损支路,通过支路切换满足不同的供气流量要求。川气东送管道主流量计选用超声波流量计,小流量支路选用涡轮流量计1计量装置的选用2调压流程方案的确定分输站计量设备的选择应考虑以下因素:最大和最小流量操作压力流量分布操作和维护情况、未来调压和超压保护装置是保证计量调压站功能和安流量增加及价格等,基于各种流量计的性能和适用范全性的重要系统。目前输气管道常用的调压流程方案围进行选型。由于分输站承担着天然气的贸易计量,主要有5种:单台工作调节阀;单台工作调压阀+串联因此必须在计量精度上满足贸易交接的要求。量程范个监控调压阀:单台工作调节阀+串联一个安全切围选择要适当,需要充分考虑投产期间的小流量和今断阀:工作监控调压阀十安全切断阀:工作调节阀十监后满负荷运行的扩建需求。目前常用的天然气流量计控调压阀+安全切断阀主要有孔板流量计、涡轮流量计、旋进漩涡流量计、超单台工作调节阀方案流程简单操作方便,量程比声波流量计等。小,但需要运行人员随时调整,安全性较差,气量波动孔板流量计工作量程在30%~80%之间,但是其时人员调整不及时将导致下游压力波动。单台工作调28lwww.yqcy.ne201年7月307期2刀1睚天然气分输站的计量调压设计Metering and pressure regulating design of gas offtake station交流压阀+串联一个监控调压阀方案是通过两个调压阀串程中出现流量短时间超量程的现象,导致计量漏失;当联,分级调节和监控,实现对下游压力的监控;其安全小流量供气时,会出现喘流现象国。如果仅以调压阀性较好,流程简单,操作方便,但需要运行人员随时调调节压力和流量难以实现流量的精确调节,而且调节整,两台调压器的压力设定要合理。单台工作调节阀流量时每次需要对其指挥器重新设定,易导致瞬间停+串联一个安全切断阀和工作监控调压阀+安全切断气或流量超量程。分输站的计量调压流程应能够适应阀这两种方案均采用了安全切断阀设置,安全性较高,上下游气量变化的全过程,满足用户供气、计量精度及能确保下游压力不超压,且占地和投资均不高:其缺点供气峰谷波动的需求。是:安全切断阀一旦动作,将迅速切断下游供气,因此根据相关工程经验,当面临上述情况时,设置流量需要对切断阀的设置进行调整和复位。调节阀,能够起到较好的改善效果。在调压阀前设置工作调节阀十监控调压阀十安全切断阀方案釆用流量调节阀可以准确控制流量。当出现流量超量程的三级控制模式,按照从上游至下游的顺序串联组成安现象时,可以根据工况调整流量调节阀,使其保持适当全、监控式调压系统(图1)。正常情况下,安全切断阀开度,从而避免流量超量程。在小流量段,调压阀灵敏和监控调压阀处于全开位置,由工作调节阀对下游压度下降,易产生调节阀瞬时滞后或瞬时过量现象,导致力进行控制。当控制器接收到站控系统的信号,供气喘流,此时需减小调节阀开度,避免调节阀前的流量瞬流量超过设定值时,控制器和工作调节阀则切换到流时过量,从而实现对喘流的抑制“量控制状态,此时控制器输出控制信号,限制分输流将调压阀与流量调节阀联合使用,使调压阀阀量:当工作调节阀出现故障,无法控制下游压力时,监套在大开度段运动,以增大调压阀流通截面,分散冲蚀控调压阀开始工作,以维持下游压力的安全范围:若监面,减少甚至消除在切换流程过程中对上下游开关阀控调压阀也出现故障,不能控制下游压力时,安全切断的瞬间冲击,既延长了调压阀易损件的更换周期,又降阀则自动切断气源同时控制器开启备用回路,以保证低了生产运行成本。另外,随着下游用气量的增多,当下游管道和设备的安全。供气次数逐渐增加或需要连续供气时,可利用流量调117A118A节阀限流,削峰填谷,拉长供气时间,使间断供气平稳过渡至连续供气。在正常生产运行中,可以采用流量调节阀抑制高峰,在冬季用气高峰期,应合理调整各支路调压阀压力和流量调节阀开度,并合理使用各支路10lA.101A的切换与配合。安全切断阀监控调压阀工作调节阀图1安全监控式调压系统4结论根据文献[2],当可能的最高进口压力与允许最高出口压力之差大于16MPa和进出口压力之比大于16在天然气分输站的计量调压设计过程中,应综合时,每一回路应至少设置一台截断设备。川气东送管考虑下游压力和流量调节的相互影响,使其在生产运道分输站根据自身的实际情况,选用了工作调节阀+行过程中能够根据供气计划和供气压力进行灵活设监控调压阀+安全切断阀方案。置。川气东送管道站场的计量调压设计中采用了压力控制和流量调节相结合的控制逻辑,以满足下游供气3流量不稳定问题的安全性和调节性需求。由于分输站供气关系到整个沿线的社会稳定和经济效益,因此,设计时应充分考虑随着下游用户的增多,流量不断增加,受用气结构工艺配置和实际操作、社会需求之间的关系,合理选择的影响,不同用户的用气规模差异很大,存在流量不稳计量调压方案定的问题。当下游用户用气不均匀时,可能在输气过下转第535页)www.yacy.net「s2901年7月第30第7总豆27期天然气分输站的计量调压设计Metering and pressure regulating design of gas offtake station经验交流工作业方案和《施工现场准入证》到作业所在地办理业中高度风险和可能出现的各种意外事故,结合工作作业票证。作业票证实行属地化管理,按照作业等级实际,编制事故应急预案,并进行应急演练。和类型办理作业许可证、动火作业票以及专项许可证近年来,天然气管道行业蓬勃发展,作业风险管理站队负责人或管理处现场项目负责人负责作业许可票是天然气管道企业的重大课题,有效的作业风险管理签批,并组织对作业安全技术措施、应急预案的物资和与预控措施是天然气管道企业安全生产的重要保证人员落实情况、工作安全分析风险控制措施进行确认。对天然气管道企业的安全发展科学发展至关重要。在作业开始前,做到10个确保:确保票证未经签发不作业,确保风险控制措施没到位不作业,确保作业部位参考文献:和时间与票证不符不作业,确保安全监护人不在场不[刘铁民安全生产管理知识M]北京:中国大百科全书出作业,确保主管人员不到场不作业,确保现场指挥不下版社,2008:21-70.令不作业,确保个人防护设施不正确穿戴不作业,确保2]祁有红.安全精细化管理M北京:新华出版社200防护器具不使用不作业,确保作业人员应急预案不熟悉不演练不作业,确保全体施工作业人员未进行进站罗云.风险分析与安全评价IM].北京:化学工业出版社安全教育不作业。2009:83-90.(5)加强作业风险识别和过程控制。作业前从【4]吴苏江.中国石油天然气集团公司安全经验分享知识读人员、程序/计划、设备/工具、材料、工作环境等方面本M.北京:石油工业出版社,2010:6881主动参与作业风险和岗位危害因素识别,对已经识(收稿日期:20101220别出的危险源,全体作业人员必须知晓,并设置安全警示标识;作业过程中,严格执行作业方案和风险控制措施,自觉管理作业中的风险,消除不安全、不规范的作作者简介:傅文奎1963年生1987年硕士毕业于河北大学历史业方式;重视作业区域的安全动态,发现违章行为立即学专业现主要从事天然气管道的运行管理工作。制止,发现危险源变化立即调整控制风险措施:针对作电话:0215889500mail:fuwenkuic@petrochina.com.cn(上接第529页)参考文献:作者简介:袁献忠,工程师,197年生,200年毕业于西安石油大1]齐云阶.输气管道在线监测系统的改进[门.油气田地面工程,学石油工程专业现主要从事川气东送高压长输天然气管道的技术2010,29(1):24-25管理工作。[2]叶学礼,章申远,任启瑞,等GB50251-2003输气管道工程设电话:08182390466 Email: wfsqgq@163com计规范[S].北京:中国计划出版社,2003[3]边云燕.高含硫气田地面集输工艺技术的新发展[.天然气与石油,2006,24(5):28-31[4]聂仕荣.高含硫气田集输与处理技术[.油气田地面工程2008,27(6):4546.[5]韩春红.高压天然气矿场计量存在的问题及对策[J].油气田地面工程,2009,28(9):5253.(收稿日期:201008-19)www.yqcy.net厂s35