天然气站场调压截断技术及应用
长输管道天然气站场与城镇天然气管道站场工艺对比
长输管道天然气站场与城镇天然气管道站场工艺对比天然气长输管道，即产地、储存库、使用单位间用于输送商品天然气的压力管道。
天然气长输管道站场输送压力高，输量大。
城镇天然气管道，即城市或乡镇范围内的用于公用事业或民用的天然气管道。
由于城镇天然气管道站场多建设在城镇，因此运行压力低，设计压力均不高于4MPa。
长输管道天然气站场与城镇管道天然气站场，两类站场原理流程没有明显的区别，除长输管道增压站有增压工艺外两类站场都要经过天然气接收、过滤、计量、增压、分输、放空等流程。
01天然气站场的主要功能1.1 进出站阀组单元无论是长输管道天然气站场还是城镇管道天然气站场，为实现站场事故时迅速切断气源，进出站管线均需设置截断阀。
对于长输管道天然气站场，由于输气压力高、气量大，其进出站截断阀应采用自动截断阀门并具备手动功能。
当前，该截断阀通常选择气液联动球阀或电液联动球阀。
对于城镇管道天然气站场，由于输气压力相对长输管道站场低，气量小，站场设备简单，在调压计量单元已设置有可远程操作的紧急切断阀的情况下进出站阀门宜选用电动截断阀。
1.2 清管单元对于长输管道天然气站场，需根据管线长度及介质清洁度情况设置收发球筒进行清管。
对于城镇天然气管道站场，由于线路较短，输送气质条件好，因此一般不设置清管工艺流程。
1.3 过滤分离单元对于天然气长输管道站场，站场一般设置两级过滤分离设备，一级为重力分离器或旋风分离器，二级为过滤分离器。
在管线清管及干燥达到规范要求的基础上，有的站场仅配置过滤分离器。
对于城镇天然气管道站场，除门站可能设置两级过滤分离设备外，由于气质条件好，大多数调压站均只设置过滤分离器。
1.4 计量单元天然气经过滤分离单元后，进入计量单元。
当前实现贸易交接计量的流量计主要选用超声波流量计和涡轮流量计。
计量单元由上、下游汇气管和几条并联的流量测量管路组成。
每条流量测量管路主要由上下游截断球阀、流量计、上下游直管段、整流器、压力表、温度表以及流量计算机等组成。
天然气站场常见问题分析与有效解决措施
性的， 而是在管道的一些特殊的阶段会发生这种现象， 如管道
弯头 立 管位 置 、 管 道 的下 部 以及 天然 气 压缩 出 口处 ， 这 些位 置 都 比较 容 易发 生管 道 的腐 蚀 ， 严 重影 响 天然 气 的输送 ， 存 在的 安全 隐 患将 会 带来 重大 的 人 员伤亡 和 财产 损 失 。所以 在 天然 气战场 中要 对输 送管 道进行 这方 面 的防治 工作 ， 从 而保证 天然 先截 断后 放空 ” ， 这 样是 为 了控制 合理 的放 空量 ， 避 免 一些 气 的安 全输 送 ， 其 防 治措 施 可以 采用 管道 涂 层的 方法 ， 但是 不 即 “ 不 必要的防空 。 宜过早 ， 否则不能 有效地发 挥作用 。 ２ ． ４ ． ２ 安 全泄放 。管道的安 全阀是管 道重要部位 ， 它是保护 １ ． ３站场管道使用寿命短 管 道超 压的 重要 兵长 ， 一般 情况 下 ， 安 全阀 能够 承受 一定 范围 管 道 的老化 也是造 成天 然 气泄漏 的原 因 ， 在实 际的调 查 中 内的压 力 ， 对 于过大 的压 力 ， 安全 阀就不 能起 到应有 的作用 ， 所 影响管 道寿 命 的因素有 以下 几种 ： （ １ ） 人为 因素 、 自 然 因素 的失 还应 当注意 当安全 效； （ ２ ） 疲劳 失 效 ； （ ３ ） 断 裂 失效 ； （ ４ ） 腐 蚀失 效 ； （ ５ ） 应 力腐蚀 失 以 应当控制 管道 内气体 的压 力。除此之 外 ， 阀截断 之后 ， 应 当保证放 空 阀能 够充 分打 开 ， 这 样能够 实现 正 效； （ ６ ） 塑性失稳 失效 ， 这些 因素都 能缩短管 道的寿命 。 常 的放 空作用 。 １ ． ４站场放空系统不 当 ２ ． ４ ＿ ３ 设 置放空分液 罐 。有 时在天然 气中可能混 入水 、 当放 天 然 气站 场 的放 空 系统 也是 天 然 气安 全输 送 的重 要组 成 空 气体 中夹 带有 水等 其他 液体 ， 这 样 会降 低气体 的燃 烧效 率， 部分 ， 目前 ， 无论 是 国内还是 国外 ， 该 系统 在实 际 中的应用都 占 所 以应 当设置放 空分液罐装 置 ， 保证 气体的然绕 效率 。 有重 要 的位 置 。对 于压 力大 、 产 量高 的 气 田 ， 如果 对该 系统 处
长输管道天然气站场及城镇天然气管道站场工艺对比简述
长输管道天然气站场及城镇天然气管道站场工艺对比简述作者：田璐来源：《中国化工贸易·下旬刊》2018年第06期摘要：长输管道天然气站场，多为增压站、分输站、末站等。
站场设计压力高，设计输量大，站场多位于城镇规划区外。
城镇天然气管道站场，主要为门站、调压站等。
针对两类站场的工艺特点，对两类站场的工艺流程进行对比简述。
关键词：长输管道天然气站场；城镇天然气管道站场；工艺单元天然气长输管道，即产地、储存库、使用单位间用于输送商品天然气的压力管道。
天然气长输管道站场输送压力高，输量大。
城镇天然气管道，即城市或乡镇范围内的用于公用事业或民用的天然气管道。
由于城镇天然气管道站场多建设在城镇，因此运行压力低，设计压力均不高于4MPa。
长输管道天然气站场与城镇管道天然气站场，两类站场原理流程没有明显的区别，除长输管道增压站有增压工艺外两类站场都要经过天然气接收、过滤、计量、增压、分输、放空等流程。
1 天然气站场的主要功能1.1 进出站阀组单元无论是长输管道天然气站场还是城镇管道天然气站场，为实现站场事故时迅速切断气源，进出站管线均需设置截断阀。
对于长输管道天然气站场，由于输气压力高、气量大，其进出站截断阀应采用自动截断阀门并具备手动功能。
当前，该截断阀通常选择气液联动球阀或电液联动球阀。
对于城镇管道天然气站场，由于输气压力相对长输管道站场低，气量小，站场设备简单，在调压计量单元已设置有可远程操作的紧急切断阀的情况下进出站阀门宜选用电动截断阀。
1.2 清管单元对于长输管道天然气站场，需根据管线长度及介质清洁度情况设置收发球筒进行清管。
对于城镇天然气管道站场，由于线路较短，输送气质条件好，因此一般不设置清管工艺流程。
1.3 过滤分离单元对于天然气长输管道站场，站场一般设置两级过滤分离设备，一级为重力分离器或旋风分离器，二级为过滤分离器。
在管线清管及干燥达到规范要求的基础上，有的站场仅配置过滤分离器。
对于城镇天然气管道站场，除门站可能设置两级过滤分离设备外，由于气质条件好，大多数调压站均只设置过滤分离器。
天然气压差发电技术在调压门站的应用
天然气压差发电技术在调压门站的应用摘要：随着我国能源需求的不断增长，天然气已成为重要的清洁能源之一。
调压门站是天然气输送系统中一个重要的环节，通过对天然气进行减压和调节，使其满足下游用户的使用需求。
本文介绍了天然气压差发电技术在调压门站中的应用，并分析了其在提高能源利用效率、降低运行成本和减少碳排放等方面的优势。
关键词：天然气压差发电；调压门站；能源利用效率；运行成本；碳排放前言：随着我国工业化和城市化进程的快速发展，能源需求量逐年增加，能源安全问题日益突出。
天然气作为一种清洁、高效的能源，其在我国能源结构中的比重不断提高。
调压门站是天然气输送系统的一个重要组成部分，通过减压和调节等工艺过程，将高压管道输送的天然气转变为符合下游用户使用要求的低压气体。
然而，传统调压门站存在能源浪费、运营成本高、碳排放等问题，已经不能适应天然气产业的发展需求。
1天然气压差发电技术在调压门站中的应用近年来，天然气压差发电技术在调压门站中越来越得到了广泛的应用。
该技术利用天然气流动所产生的压力差，将其转化为电能，以供给调压门站运行所需的电力。
相对于传统的发电方式，天然气压差发电具有节能环保、运行稳定、维护简单等优势，因此其在调压门站中的应用前景广阔。
本文将介绍天然气压差发电技术在调压门站中的应用，并从能源利用效率、运行成本和碳排放等方面进行分析。
天然气压差发电技术利用天然气在流动过程中所产生的压力差，通过转化装置将其转化为电能。
具体而言，该技术主要包括两个组成部分：压缩机和涡轮发电机。
首先，经过初级压缩的高压天然气进入到涡轮机内进行膨胀，并驱动涡轮旋转。
随着涡轮机的运转，涡轮机转子上的磁场也随之旋转，与固定在外壳上的线圈感应出电势差。
这样就将天然气的压力能转化为电能，实现了天然气压差发电。
在这个过程中，可以通过控制涡轮发电机的负载来调节发电功率，以满足调压门站运行所需的电力。
天然气压差发电技术在调压门站中的应用，主要是利用天然气在调压过程中产生的压力差，将其转化为电能供给调压门站运行所需的电力。
天然气场站调压撬噪声增大原因及降噪方法
16 〉〉2021年第3期 上海煤气天然气场站调压撬噪声增大原因及降噪方法上海天然气管网有限公司 魏 星 顾竣文 杨秉奇摘要：通过对某天然气场站工艺改造后调压撬噪声增大的原因进行对比分析，深入研究了调压器、汇管等噪声源噪声产生的机理、影响因素以及实际状况，得出了调压撬噪声增大的主要原因。
最终通过主动降噪和被动降噪方法，提出了降噪的方法和建议。
这为同类天然气场站调压撬噪声控制提供了依据，具有一定的借鉴意义。
关键词：天然气 场站 调压撬 噪声 降噪方法随着天然气行业的快速发展，调压技术不断成熟与完善。
以调压撬为代表的天然气调压系统，在天然气分输场站中的应用越来越广泛。
由于调压撬产生的节流效应，导致天然气产生紊流，并在汇管处进一步放大，使得噪声增大。
当噪声超出一定限度时，会给调压站周边的居民正常生活带来干扰，或面临投诉。
因此针对调压撬噪声产生原因及从调压撬设计、制造、改造等多方面对噪声进行控制，以达到降低噪声的目的，研究意义重大。
本文以某天然气场站工艺改造前后调压撬噪声对比为例，对调压撬噪声增大的原因进行分析，并对降噪方法进行研究。
1 改造前后噪声情况和工艺流程1.1 改造前后噪声增大状况某天然气场站在役时间较长，运行状况变差。
该站设计压力为6.0 MPa/1.6 MPa ，压差较大，调压后管道容易发生霜冻和结冰现象。
调压器下游侧管道、阀门及流量计若长期处于结冰、结霜状态，就无法较好地对管道进行防腐漆涂装作业。
2020年，上海天然气管网有限公司考虑到远期扩容及安全因素，对该站进行了改造，并对原有调压器等设备进行了利旧，但是改造前后噪声增大明显。
现场人员采用分贝仪进行实地测试，发现调压撬调压器下游汇管处噪声值约为95 dB ，厂界(指场站围墙外1 m 处)噪声值约为75 dB，均高于改造前厂界噪声60 dB 。
1.2 改造后工艺流程及设备选型该站改造后工艺流程如图1所示。
采取先计量后调压的形式，此工艺设计在许多其他场站已多处应用，噪声情况良好。
压差截断泄放阀的研制及运用
天然气场站调压撬安全切断阀作为生产运行的关键阀门，具有超高压及超低压自力式切断、紧急安全系统ESD触发切断、现场手动切断三种方式，安全切断阀动作的准确性非常重要，以保障安全生产输气。
但切断阀的意外切断老是困扰生产单位。
压差截断泄放阀替换单向阀、现场泄放阀，有能吸纳电磁阀的微内漏，高压大流量截断，无流量高低压自泄放功能，解决切断阀意外切断问题。
主要用于输气设备调压橇安全切断阀检测控制设备的引压管上，引流上游高压气的电磁阀打开，压差截断泄放阀快速截断，让管段内产生高压，切断阀感知高压迅速切断。
电磁阀关闭压差截断泄放阀自动泄压让两端压力平衡，平稳缓慢的压力变化它如同管道一样，可让气体正反顺畅流动，完全可以实现紧急情况下触发ESD按钮，系统按逻辑打开电磁阀，高压天然气进入切断阀快速切断。
紧急情况消除，电磁阀关闭，高压端气泄放恢复初始压力，压差截断泄放阀又可正反流通压力上涨或下降，不影响检测下游压力变化切断功能。
一、技术指标压差截断泄放阀使用介质：天然气。
制造采用标准美标MSS-SP-99 ；尺寸DN1/4″~1″;最大工作压力2MP；阀体阀芯材质316不锈钢；密封面粗糙度Ra≤0.8µm；工作温度–23°~204°；工作弹簧材质304不锈钢；密封材料氟橡胶。
二、主体结构压差截断泄放阀（如图1），包括主体1，2由前端和后端组成，是阀门入口；3阀芯两个，在中部设计有0.1~0.2mm的泄压孔；4弹簧两个；5标识环两个；6橡胶O形圈两个；7密封圈挡板两个；8连接体组成。
1、阀主体2、端头3、阀芯4、弹簧5、标识环6、密封O型圈7、挡板8、连接体图 1三、工作原理压差截断泄放阀安装在引压管上，前端或下端压力缓慢升高时，压差截断泄放阀可以正反流通相当于管道，避免阻断上端或下端产生高压，造成设备意外检测到高压而动作。
反之在上端压力快速升高时，它会实现截断，高压端形成高压，达到设置的动作压力而动作，阀芯上有泄压孔压力会略低于进气前端。
天然气站场的计量调压设计分析
因此 一 般压 力 流 量控 制 系 统 包 括 ： 安 全切 断 阀 、 监 随着 城市 天 然气 需 求 的不 断增 长 ， 天 然 气 站 场调 压 计 量 的稳 定 上增 加 控 制 环节 ， 调节阀、 专 用压 力 流 量 控 制器 、 压 力 变送 器 、 压 力 表 及 相 性和可靠性越来越受到人们 的关注 。 城市天然气供应的气源点通常 控 调 压 器 、 大小头、 管 路 附件 等 。 安全 切 断 阀 、 监 控 调压 器 、 调节 阀为 相 要具备天然气过滤 、 调压 、 计 量、 安全切 断、 运行路和备用路 自动切 关设 备 、 按照从上游至下游的顺序 ， 串联在一起组成的安全 、 换等功能 ， 而调压与计量系统是气源稳定 、 安全运行的关键 ， 同时也 互独立的设备 ， 监 控式 控 制 系统 。压 力 流 量 控制 系 统 为无 人 操 作设 计 ， 采用以 Ｐ Ｌ Ｃ 是保证天然气管理部门经济效益的重要环节 。 （ 带Ｐ Ｉ Ｄ调 节 模 块） 为 基 础组 成 独 立 的压 力 流量 控 制 器 ， 对 站 场 出站 １计 量 系统 流量 进 行控 制 ： 天然气流量 的计量是保证天然气供应 管理 的经济效益 和流量 压 力 、 （ １ ） 当供 气 流 量 低 于 流量 上 限 设 定 值 时 ， 安 全 切 断 阀和 监 控 调 输 配稳定的关键 ， 因此 ， 科学地设计 和配置天然气城 市门站计量 系 控制 器 和调 节 阀处 于 压力 调 节状 态 。 此时， 控 制 统， 尽量提高其准确性和可靠性是计量系统设计 的关键。在进站高 压 器 处 于全 开位 置 ， 压 流量 计 之 间设 计 对 比流 程 ，在 两个 并 联 流 量 计 之 间增 加 串联 回 器和调节阀的作用是控制对下游的供气压力在规定的范围内， 即在 按 照压 力 上限 设 定值 对下 游 用 户供 气 。 路 。在 流量 计标 定 门站 调 压计 量 系 统 工艺 流 程 时 ， 将 其 中任 一 路 的 允 许 的波 动 范 围 内、 （ ２ ） 当供 气 流 量 增 加 到接 近 或 超 过 流 量 上 限 值 时 ， 安 全 截 断 阀 流 量计 临时 更 换 为标 准气 体 流 量 计 ，即可 对 另 一 路 流 量 计 进 行标 定。 此设计方案的优点是可使标准气体流量计和被检测的流量计均 和监 控调 压 阀处 于 全 开位 置 ，控 制 器 和调 节 阀处 于 流 量控 制 状 态 。 减小调节 阀开度 ， 控制供气流量不超过流量 在相 同的压力条件下运行 ； 缺点是由于标准气体流量计的某一组仪 控制器输 出控制信号 ， 表 常数 是在 与 之 相应 的 操作 条件 不 变 的 情况 下 测 得 的 ， 在对 串联 的 上限值 ； 此时， 对下游供气压力将低于设定 的压力值 。 （ ３ ） 在对 下游 供 气 压 力 低 于压 力 上 限值 的情 况 下 ， 如果 供气 流 被 检测 流量 计 进 行标 定 时 ， 运行 工 况会 因天 然气 门站 对 外供 气 而 发 则 控 制器 根 据站 控 系统 反 馈 的供 气 流 量 和 压力 参 数 输 生变化 ，因此需对标 准气体流量计本身在不 同压力条件下进行检 量 出现 波动 ， 控制供气流量 已设定 的流量上限值 、 在允许的波动范 定， 以保证其仪表常数的准确性 和有效性 。调压单元每一调压路均 出控制信号 ， 采 用两 台调压 器 串联 连 接 而成 。 监 控 调压 器 给定 出 口压 力 略 高于 工 围 内稳 定供 气 。 （ ４ ） 当供 气 流量 从 设 定 的 流量 上 限值 减 少 时 ， 压 力 流 量 控 制 系 作 调压 器 的 出 口压力 ， 正 常 情况 下 ， 监 控 调 压器 的 阀 口全开 ， 当工 作 当供气 流量继续减小 ， 调节阀 调压器失灵 ，出口压力上升到监控调压器的出 口压力设定值时 ， 监 统增加调 节阀开度 以稳定供气流量； 控调压器投入运行。 当运行路发生事故 ， 出口压力仍然上升 ， 运行路 开度继续增加导致对下游供气压力达到设定 的出口压力值后 ， 压力 １ １ 所 述 的压 力 调 节状 态 ； 当供 气 流量 增 加 到 上的超压切断阀发生作用 ， 将运行路关断 ， 备用路能 自动运行供气。 流量 控 制 系统 进入 上 述 ： 压力流量控制系统进入上述 ２ ） ， ３ ） 所述 运行路和备用路 的工作调压器 和监控调压器的出 口压力应为不 同 接近或超过流量上限值 时 ， 的设 置 。调 压 器 出 口压 力 的设 定 值按 从 大 到 小 的顺 序排 列 依 次 为 ： 的流量 控 制状 态 。 （ ５ ） 当调节器出现故障导致供气压力超过压力上 限值达到一定 运 行 路监 控 调压 器 、 运行 路 工 作 调压 器 、 备 用 路监 控 调 压器 、 备 用路 工作调压器。调压器均采用故障开型 ， 即当工作调压器 出现故障时 范围时， 监控调压器 自动（ 或 由专用控制器启动） 投人工作 ， 以维持下 游 供气 压 力 在一 个安 全 、 合 理范 围。 此时 ， 系 统处 于 自力 式 压 力调 节 为 开启 状 态 ， 此 时该 调 压器 后 压力 上 升 ， 从而 启 动监 控 调压 器 。 ２调 压 流程 方 案 的确定 状态 ， 不 能 控 制供 气 流量 。 （ ６ ） 若 调 节 阀 出现故 障后 ， 监 控 调压 器 也 出 现故 障 ， 不 能 控制 下 调 压 和超 压 保 护 装 置是 保 证 计 量 调 压 站 功 能 和 安全 性 的重 要 安 全切 断 阀则 自动 ｆ 或 由专 用控 制 器 ／ 站 控 系统 ） 切 断该 回 系统。 目前输气管道常用的调压流程方案 主要有 ５ 种： 单 台工作调 游 压 力 时 ， 并 由站控 系统 开启 备 用 回路 ， 关 闭故 障 回路 ， 以确 保 连续 供 节 阀； 单 台工作调压 阀＋ 串联一个监控调压 阀； 单 台工作调节阀＋ 串 路 气 源 ， 联一个安全切断 阀； 工作监控调压阀＋ 安全切断阀 ； 工作调节阀＋ 监 气及下游管道、 设备和系统的安全 。 控调压阀＋ 安全切断阀。单台工作调节 阀方案流程简单 ， 操作方便 ， ４结 束语 在现代化的城市天然气输配系统中， 调压与计量都是较为关键 量程 比小 ， 但需 要 运行 人 员 随时 调 整 ， 安全 性 较 差 ， 气 量 波动 时 人 员 调整 不 及时 将 导致 下 游压 力 波动 。单 台工 作 调压 阀＋ 串联 一 个 监 控 和复 杂 的设 施 ， 在 其Байду номын сангаас工 艺设 计 中必 须 综 合 考虑 各 方 面 的影 响 ， 保 证 调压 阀方 案 是 通 过 两个 调 压 阀 串联 ， 分 级 调 节 和 监控 ， 实 现 对 下 游 天然气在生产运行 中可以灵活调配以实现不同的供气要求。 在天然 通过压力控制与流量调节相结合 的控制 压 力 的监 控 ； 其安 全 性 较 好 ， 流程简单 ， 操作方便 ， 但 需 要 运 行 人 员 气站场的计量调压工艺中， 随 时调 整 ， 两 台调 压器 的压力 设 定要 合 理 。 单 台工 作 调节 阀＋ 串联 一 逻辑 ， 能 够有 效 保 证 城 市 供气 的安 全 稳 定 和 调节 性 需 求 ， 对 于 保 证 个安 全 切 断 阀和工 作 监 控调 压 阀＋ 安 全切 断 阀 这两 种 方 案均 采 用 了 沿线 的天然气稳定供应并维持 良好的经济收益起到 了十分关键的 安全切断阀设置 ， 安全性较高 ， 能确保下游压力不超压， 且 占地和投 作用 。 因此 ， 天然气站场的计量调压方案设计 中， 应充分考虑工艺配 资 均不 高 。 正 常情 况下 ， 安 全切 断 阀 和监 控 调压 阀处 于全 开位 置 ， 由 置 和城 市供 求 关 系 ， 以实 现最 优 化 的方 案 。 工 作调 节 阀对 下 游 压 力进 行 控 制 。当控 制器 接 收 到 站 控 系 统 的 信 参 考文 献 １ 】 王树 立 ， 赵 会 军主 编 ． 输 气管 道 设 计 与 管 理 【 Ｍ ］ ． 化 学 工 业 出版社 ， 号， 供气流量超过设定值时 ， 控制器和工作调 节阀则切换到流量控 ［ 制 状态 ， 此 时控 制 器 输 出控 制信 号 ， 限制 分 输流 量 ； 当工 作 调节 阀 出 ２ ０ ０６ ． 现故障， 无法控制下游压力时 ， 监控调压阀开始工作 ， 以维持下游压 ［ ２ ］ 吴筱 峰 ． 城 市天 然 气 厂站 中调 压 计 量 系统 的设 计 ［ Ｊ ］ ． 煤气与热力 ， 力的安全范围； 若监控调压阀也出现故障 ， 不能控制下游压力时 ， 安 ２ ０ １ ０ （ ０ ７ ） ． 全切断阀则 自动切断气源 ， 同时控制器开启备用 回路 ， 以保证下游 【 ３ ］ 姬建成， 赵 明． 城 市 天然 气 门站 流 量 计量 系统 设计 ［ Ｊ
天然气调压器(四种监控主调方式)
2021/3/27
CHENLI
1
前言
天然气调压站是燃气输配过程中的主要设备之一。长 输管线的天然气经过高高压、高中压站进入城市管网。在 每个城市管网中都存在大量的工商业用户、民用用户，中 低压调压站面对的都是这样的最终用户，所以调压站的功 能除了计量、调压之外，最重要的就是保证不间断供气。 因为中低压调压站之后没有足够的管线可作为缓冲储气， 也不可能象城市门站一样设置复杂的监控系统。一旦停气， 将直接影响最终用户，特别是工业用户，将造成数十万以 至上百万的经济损失。所以，如何利用一些简单可行的工 艺方案，保证中低压站不间断供气，是各地燃气供应单位 所关心的问题。本文将对目前普遍采用的几种工艺方案逐 一进行比较，以供参考。
2021/3/27
CHENLI
4
当工作调压器发生故障使出口压力升高，主路的 紧急切断阀动作，切断气路。由于下游用户用气 的影响，下游压力下降到监控调压器的驱动压力， 监控调压器打开开始工作，出口压力略低于原出 口压力。
当工作调压器故障，出口压力降低，达到监控调 压器的启动压力，监控调压器启动参与调压，出 口压力低于原出口压力。
优点：1、加装两个止回阀，即不增加太大的 成本，不需要复杂的工艺，即能保证不间断供 气。2、由于切断压力设定相同，切断阀压力 无偏差，无误动作。3、两个调压器的设定压 力差可以很小，如P2=5kPa，P3=4.9kPa,使 出口压力波动较小。
2021/3/27
CHENLI
16
总结
综上所述，四种调压系统都可以保证不间断供气，但是各 有不同的优缺点。选择哪种调压系统要结合自身条件和具 体情况而定。
2021/3/27
CHENLI
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第35卷第1期朱喜平，付京晶（中国石油管道公司秦皇岛输油（气）公司，河北秦皇岛066000）摘要：在天然气管道输送系统中，为了既保证系统下游的安全，又保证供气的可靠性和连续性，调压截断系统的设计非常重要。
自立式调压截断系统由压力检测系统、压力调节系统和压力安全系统组成，具有不需要外来能量、调压稳定、维护量小等优点。
文章详细介绍了电控自立式调压截断系统各组成部分的工作原理、控制原则，并对控制过程进行说明，提出了设计和应用过程应注意的问题。
关键词：天然气站场；调压截断；技术应用中图分类号：TE974.3文献标识码：A文章编号：1001－2206（2009）01－0019－04天然气站场调压截断技术及应用!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!"0引言目前长输管道的设计压力都在10MPa 以上，长输管道的天然气经过高高压、高中压站进入城市管网。
为了保证高压天然气安全进入下游管道，并保持持续供气，需要通过调压系统调节压力，确保系统下游压力不超过允许的压力。
在每个城市管网中都存在大量的工商业用户、民用用户，天然气调压站场面对的都是这样的最终用户，没有足够的管道可作为缓冲储气，一旦停气，将直接影响最终用户，特别是工业用户，造成重大的经济损失。
为了保证天然气管道系统安全高效地运行，目前压力调节和控制都是通过监控和数据采集（SCA -DA －Supervisory Control And Data Acquisition ）系统来完成。
一般的长输天然气管道都设置了调度控制中心（DCC －Dispatching Control Center ），其站场设置了站控系统（SCS —Station Control System ），清管站和远控线路截断阀室（RTU 阀室）设置了远程终端装置（RTU —Remote Terminal Unit ）。
SCADA 系统将实现调度控制中心、站场和就地的三级控制与管理，达到对全线进行自动化监控、调度、管理的目的。
天然气站场用的调压截断系统有两种：一种是电动调压截断系统，另一种是自立式（气动）调压截断系统。
根据GB 50251-1994《输气管道工程设计规范》第7.4条“压力调节宜优先采取自立式调节方式”的规定，同时由于自立式调压系统具有不需要外来能量、调压稳定、维护量小等优点，所以自立式调压系统得到了大量的应用。
目前天然气站场最常用的是德国的RMG 和意大利的TATANINI 压力控制截断系统。
1自立式调压截断系统的组成（见图1）为了既保证系统下游的安全，又保证供气的可靠性和连续性，自立式调压截断系统由压力检测系统、压力调节系统和压力安全系统组成。
1.1压力检测系统压力检测系统通常由高准确度的压力智能变送器和压力表组成。
智能变送器和压力表的压力通过石油工程建设19石油工程建设2009年2月压力取源部件来实现，压力取源部件通常包括与工艺管道或设备连接的直形连接头和取压阀。
直形连接头与工艺管道或设备之间采用焊接连接，直形连接头与取压阀之间采用焊接或法兰联结，取压阀的材质为不锈钢，通径为D N15mm或D N20mm，具有测试和排气/排液口。
1.2压力调节系统正常情况下，由压力调节系统维持管路下游压力，保证下游压力在允许的范围内。
压力调节系统的核心设备是工作调压阀（PCV—Pressure control valve），工作调压阀采用调节速度快的电控型气动调节阀。
当供气流量超过设定值时，根据管理需要，控制系统将自动切换为流量调节系统，以达到限制供气量的目的；当实际供气流量低于限制值时，系统能自动切换至压力控制方式。
1.3压力安全系统压力安全系统独立于压力调节系统，是保证管路下游安全及正常运行必须设置的系统。
在工作调压阀上游串联设置2套安全装置，目前常用的设计是安装1台自立式监控调压阀和1台自立式安全切断阀。
监控调压阀（PMV—Pressure monitor valve）是压力安全系统中的第一级安全设备，安装在工作调压阀的上游。
压力测量点位于工作调压阀的下游，设定值高于工作调压回路压力值，且低于安全值。
其作用是当工作调压阀出现故障时，既能保证系统下游不超压，又维持下游的正常供气。
正常情况下，监控调压阀处于全开位置，当工作调压阀出现故障或下游超压时，监控调压阀将自动取代工作调压阀进行调压。
监控调压阀采用自立式调压阀，从动力到调节回路均与工作调压回路不同，从而提高了系统的可靠性，其调压给定值可远程设定。
安全切断阀(SSV—Safety slam-shut valve)是压力安全系统中第二级安全设备，安装在监控调压阀的上游，安全切断阀采用自立式高、低压安全切断阀。
压力测量点位于工作调压阀的下游，设定值小于等于安全值，安全值为工作调压回路压力值，其功能是当测量值大于设定值时切断供气管路并发出报警，以保证下游设施的安全。
安全切断阀关闭后，必须人工在现场才能将其开启。
安全切断阀为自立式并独立设置，以保证在任何情况下避免调压阀与安全切断阀之间相互影响。
正常工作时安全切断阀处于开位，监控调压阀处于全开。
工作调压阀调节下游压力或限制下游用户最大流量。
电控自立式调节阀、监控调压阀、安全切断阀的设定点依次升高。
2调压截断系统控制原则2.1管路切换控制（1）压力监控管路“故障”切换。
正在运行中的压力监控管路中安全切断阀关闭或回路控制器“故障”报警，直接关闭该路入口的电动球阀。
（2）流量增加，增开1路压力监控管路。
当前运行管路每路的流量连续一段时间大于一定的流量值（该值可通过站控HMI修改）时，增开1路可用管路中优先级最高的压力监控管路的电动球阀。
（3）流量减小，关闭1路压力监控管路。
当前运行管路每路的流量连续一段时间小于一定的流量值（该值可通过站控HMI修改）时，关闭1路可用管路中优先级最低的压力监控管路的电动球阀，同时通知该管路回路控制器关闭入口电动球阀。
若只有1路压力监控管路运行，则不关闭该管路。
2.2压力流量调节控制（见图2）常用的调压回路设计有单路和多路并联等形式，一般的天然气站场以3路并联为最多，正常工作时3路压力监控系统是通过压力监控盘上的3台回路控制器分别进行控制，完成出站压力或流量的调节控制。
3路均为电控自立式压力监控系统。
压力监控盘上的3台回路控制器通过RS-485接口与站控PLC系统进行数据通信，将各回路的上下游压力、安全切断阀状态和调压阀阀位等数据传送至站控系统，并根据站控系统下达的出站压力或流量设定值进行调节控制。
3台回路控制器根据站控或DCC操作员设定的出站压力/流量设定值进行调节，控制出站压力和流量。
站控或DCC操作员直接写入压力、流量设定值到回路控制器。
如果需要对流量进行精确控制，还可将流量计的流量信号输入控制器，将瞬时的标准状况和工况流量同时输入。
3控制过程3.1单路首先将出口最高压力P max、出口最低压力P min和最大标准状况流量FB max的设定值输入控制器。
当工作流量小于FB max时，出口压力稳定在出20第35卷第1期口最高压力P max。
当工作流量大于FB max时，控制器开始由压力控制转为流量控制，使得流量不超过FB max。
由于管路下游流量增加，使得管路下游压力开始下降，并稳定在某一点。
如果下游流量持续增加，使得下游压力开始下降，当压力降至P min时，控制器由流量控制转为压力控制，保证下游压力不低于P min。
如果仅需要限制下游的FB max时，正常流量小于FB max，控制器将保证下游压力等于P max。
因此，如果需要改变给下游用户的供气压力，只要改写控制器的P max值，控制器将控制电控阀，调节下游压力至新的P max。
当需要限制下游用户的用气量时，只需将FB max改写为所需值，控制器将控制电控阀限制下游的流量为FB max。
当控制器收到来自安全切断阀关阀的信号后，控制器将立即关闭电控调节阀，以确保随后开启安全切断阀时，上游高压气不会直接进入下游。
3.2多路并联通过给每一路不同的设定值，从而达到随流量增加依次打开各路调压橇的目的。
例如：某分输站出站压力1.60MPa，最大流量30万m3/h，设计为3用1备，共4路。
可以将第一路的出口压力P max设为1.62MPa，将第二路的出口压力P max设为1.61MPa，将第三路的出口压力P max设为1.60MPa，每路的最大流量设为10万m3/h，将P min设定为1.0MPa。
当流量小于10万m3/h时，第一路工作的出口压力为1.62MPa，此时由于出口压力高于第二、三路的设定值，第二、三路电控调节阀处于关闭位置。
当流量超过10万m3/h时，第一路转为流量控制，使得流量等于10万m3/h，出口压力开始下降，当出口压力降至1.61MPa时，第二路开始工作，保证出口压力稳定在1.61MPa。
此时由于出口压力高于第三路的设定值，第三路电控调节阀处于关闭位置。
当流量超过20万m3/h时，第二路转为流量控制，使得该路流量等于10万m3/h，出口压力开始下降，当出口压力降至1.60MPa时，第三路开始工作，保证出口压力稳定在1.60MPa。
当流量为30万m3/h时，第三路转为流量控制，使得该路流量等于10万m3/h，出口压力开始下降，低于1.60MPa，并稳定在某一值。
如果下游用气量持续增加，则出口压力继续下降至1.0MPa，并稳定在1.0MPa。
4设计和应用中注意的几个问题（1）为了减少主干线泄漏的概率，方便维修、维护，安装在管道主干线上的压力取源部件（线路截断阀和进、出站等处），建议采用2个取压阀串联的安装方式，其中下边的取压阀和直形连接头之间以及直形接头和管道之间应采用焊接连接。
（2）在进行阴极保护的管道上安装仪表时（如在远控线路截断阀处安装的压力、温度变送器等），应采取有效的绝缘措施，防止阴极保护电流的泄漏，同时也可防止仪表损坏。
（3）调压阀的结构必须采用能承受大差压、低朱喜平等：天然气站场调压截断技术及应用21石油工程建设2009年2月!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!噪音的结构，在下游管段安装消音器，以减少由于流速过快引起的噪音、振动、冲刷等对调节阀本身、管网及下游其他设备的危害，并满足环境保护的要求。
（4）由于采用自立式调压阀，所以即使电控系统出现故障或断电仍能发挥自立式调压阀的基本功能，可以通过设定机械指挥器的值来使出口压力保持在设定的最低出口压力，相当于一台普通的自立式调节阀。
但电控系统的出口压力范围不能超出由机械指挥器设定的最高、最低出口压力范围。