城市天然气门站的调压计量工艺设计
天然气站场的计量调压设计分析
天然气站场的计量调压设计分析天然气作为一种城市生产生活重要的能源，在进入用户终端前需要经过城市门站的调压、计量等功能操作。
要提高天然气管网运行的经济收益和能源利用效率，科学配置天然气门站的计量和调压系统极为关键。
分别从天然气门站计量、调压及流量控制方面提出了工艺设计要点。
标签：天然气计量；调压系统；流量控制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，同时也是保证天然气管理部门经济效益的重要环节。
1 计量系统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。
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的设置。
城镇燃气门站设计问题的探讨陈继帅1杨元策1杨振2
城镇燃气门站设计问题的探讨陈继帅1 杨元策1 杨振2发布时间：2021-11-05T02:25:20.223Z 来源：《时代建筑》2021年10月上作者：陈继帅1 杨元策1 杨振2 [导读] 城镇燃气门站是城镇燃气输配的关键，门站作为城镇的气源点，负责城镇所有的燃气用户安全可靠地使用燃气。
高拓石油天然气技术（上海）有限责任公司1 陈继帅1 杨元策1 上海市 201399陕西中创设计院有限公司2 杨振2 陕西省西安市 710000摘要：城镇燃气门站是城镇燃气输配的关键，门站作为城镇的气源点，负责城镇所有的燃气用户安全可靠地使用燃气。
在门站设计中必须运用科学合理的方式，通过系统设备仪器等性能的掌握和选择，使燃气系统能够有效地运行，保证城镇燃气输配服务符合国家相关要求。
关键词：城镇；燃气门站；设计；运行系统城镇燃气门站设计需要从调压设计、计量设计、排污设计以及放散设计等方面进行综合考虑，通过完善和优化门站燃气系统，提高燃气输配流程和性能水平，保持城镇燃气供应的有序，从而强化国家燃气体系建设发展效果。
一、城镇燃气门站调压设计（一）调压系统类型城镇燃气系统对整个城镇的燃气供应起到重要支持作用，在城镇燃气门站设计中，需要基于燃气服务需求来提高设计质量，确保城镇燃气系统的有效运行，能够最大限度满足用户的燃气使用需求。
燃气门站设计中，需要做好调压系统方面的工作。
调压系统是燃气输配系统的重要构成，调压系统设计过程中，需要从选型方面深化研究，通过对不同类型调压系统结构和功能特点的掌握，根据城镇燃气门站服务的实际情况，确保燃气调压系统可以符合相关设计要求[1]。
调压系统类型较多，如“2+0”型号的系统，代表有1条工作路，1条备用路，没有旁通路，这种系统结构可以满足在工作路出现故障问题时，备用路能够继续完成燃气输配工作，从而确保城镇燃气供应不会中断。
“2+1”型号系统，代表有1条工作路，1条备用路，1条旁通路，这种系统结构可以满足在工作路出现故障问题时，备用路和旁通路都能够继续完成燃气输配工作，确保城镇燃气供应稳定持续。
燃气高中压调压计量撬装站、门站
燃气高中压调压计量撬装站、门站概述城市门站、高中压站、分输站等管网输气设备，是燃气公司的重要供气设施，是天然气长输管线进入城市管网的关键设备，具有净化、计量、调压、分配、安全保护等功能，可根据需求配置燃气报警系统、自控系统、加臭装置。
伴热保温部分。
调压站通常采用撬装式结构，多为根据用户提供的参数，进行设备选型和流程设计，调压计量设备根据用户要求采用国际著名品牌产品或国产设备，其他设备选用国产优质产品或进口产品。
按照当前国际安全设计理念，在常规情况下，YZ系列门站、高中压站均采用“工作+监视”的调压结构形式，以保证设备的不间断供气要求，我们以用户的“安全生产、不间断供气”为己任，为广大用户提供高品质的YZ系列燃气撬装站。
YZ系列燃气撬站以AMCO调压计量产品为龙头，以ELSTER集团产品为背景，以国内外知名品牌设备为附件，配套成撬制造适用各种工况、各类控制的燃气撬装站。
产品特性1、集调压段、计量段、过滤段、安全切断段、自动放散段、进出口汇管段、安全警报等于一体。
2、造型美观、配置合理，性能可靠。
3、设备集成化程度高，在厂内进行全面检测和性能测试，现场安装方便。
4、结构紧凑、布局合理。
5、根据用户需求为截断阀配备电动或气动执行器。
6、调压段可设双路、三路或多路结构，保证下游供气的连续性，也可根据具体的投资比例，为客户提供最经济的工作备用方式。
7、可采集现场的压力、温度、差压、流量、阀位、可燃气体浓度、设备工作状态等各类参数，所有的现场仪表均为防爆型。
8、使用介质：天然气、人工煤气、液化石油气、空气等。
9、可用于城市门站、城市高中压管网或直接供给工业用户。
主要性能、参数1、使用介质：天然气、煤气等。
2、设计压力：1.0-25.0MPa。
3、调节压力：根据需要选用双路、三路或者多路结构，调压精度±1%、±2.5%、±5%等。
4、安全措施：超压切断+安全放散。
5、计量设备：根据需要选用涡轮流量计，带修正仪。
城市天然气门站流量计量系统设计
Ｋｅ ｒ ｓ ｃｔ ａｅ ｓ ｔ ｎ； ｆ ｗ ｍｅｅ ｉ ｇ ｅ ｕ ｐ ｎ ｅ ｅ ｔ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ： ｉ ｇ ｔ ｔ ｉ ｌ ｔ ｒ ； ｑ ｉ ｍｅ ｔｓ ｌｃｉ ｙ ａｏ ｏ ｎ ｏ
流 量计量 系统 是 城 市 门 站 的重 要 设 施 ， 于 与 用
分析仪 向流量计算机提供实 时气体成分 ， 以保证体 积流量 、 质量流量的计算精度 ； 压力变送器 （ ） 温 、 度变 送器 （ ｒ 向流 量 计 算 机 提 供燃 气压 力 和温 度 ｒ） ｒ
⑥ 考虑可不停产维修 以及远期扩容等因素。
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维普资讯
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（ ｈｎ ｚｏ ａ ｏ ， ｔ． Ｚ ｅｇ ｈｕ４ ０ ０ Ｃ ｉａ Ｚ ｅｇｈ ｕＧ ｓＣ ． Ｌｄ， ｈｎｚ ｏ ５ ０ ６， ｈｎ ）
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第２ 卷 ７
第９期
煤 气 与 热 力
天然气门站设计问题与方法
全性和稳定性，并进行准确的测量。
天然气门站有很多监测点，生产现场条件复杂多变。
为了满足天然气门站流量测量和生产监控的实时高精度要求，天然气门站流量监控系统的开发具有重要的现实意义。
为了有效设计和管理天然气门站的站点控制系统，工作人员必须对天然气门站设计的常见问题进行深入分析，然后确定有效的天然气门站应用策略。
2.1 流量计和压力调节器的选择和配置不当在设计下游市场的长期和短期天然气消费差异较大的城市门站时，如果仅以下游市场的长期天然气消费作为选择流量计的标准，则可能在压力调节器中出现问题。
首先是流量计不能满足设计测量精度要求。
在常用的涡轮流量计中，当通过流量Q 在Q min ＜Q ≤0.2Q max 时，涡轮流量计的计量精度不低于2%，当通过流量Q 在0.4Q max ＜Q ＜0.8Q max 时，涡轮流量计的测量精度最高。
当通过的流量较低时，流量计涡轮不会旋转，并且无法测量到超过涡轮流量计的最小启动流速的水平。
其次，在使用负载间接操作式调节器时，以下游市场的长期用气量为选择标准，由于短期的用气量小于调压器的最大压力。
在允许的通量下，调节器的阀芯开度很小。
当调节器的阀芯开度小于10%时，天然气在高温下会在很短的时间内高速通过调节器的阀座，并产生噪音，而且调节阀座也会出现磨损，并且调节阀芯会不断振动，打开的高度也不稳定，从而使调节器隔膜和密封结构由于磨损和劣化而缩短使用寿命[1]。
2.2 天然气预热单元的位置不合理城市天然气门站与上游燃气管道中的天然气相连，由于下游城市燃气管网在中等压力下运行，而上游压力较高，因此调节器前后的压力差较大。
在通过压力调节器调节天然气之后，在汤姆森-焦耳效应的作用下，天然气的温度下降约0.4～0.5 ℃。
如果调压器前的天然气未充分预热，则减压后天然气的温度会降低，导致调压器后段管道的外表面会发生冷凝和冻结，容易在管道内形成液态或固态混合物，从而出现“冰堵”现象，影响0 引言随着天然气管道分支项目的深入建设，我国天然气管道正逐步向各个中小型城市扩展。
天然气门站计量控制系统的设计与实现
一
长 距 离 高 压 管输 天 然 气 在 送 抵用 户 前 ， 需 要 要 经 过 城 市 门站
调 压 计量 ， 达到 一定 压 力标 准 后 方可 进 入城 市 输 配气 体管 网。 天然
气 门站 是长 输 管线 终 点 配气 站 ， 也是 城 市 接收 站 ， 具 有 净化 、 调压 、 加臭 、 存 储 等功 能 。 随着 工业 的发展 ， 现 代 天然 气 门站要 求 实 现智 能控制 ， 包括 ： 门站 系 统 运 行 参 数 的 实 时监 控 ； 对 天 然 气 流 量 相关 数 据 采 集 以及 计算 ； 越 限 报警 并 短 消息 通 知相 关 维修 人 员 ； 采 集 的 数 据 主 要包 括 ： 温度 、 压力 、 压差、 门 阀状 态 、 漏 气 状态 等 相 关数 据 。
杨 帆 余 立 建
（ 西南交通大学信 息科 学与技术学院， 四川 成都 ６ １ ０ ０ ３ １ ）
摘 要
针 对 西 南 地 区部 分 天 然 气 门站 系统 升 级 的 需 求 ， 设 计 了基 于 Ｗ ｉ ｎ ＣＣ 和 Ｐ Ｌ Ｃ一 ３ ０ ０构 成 的 两级 计 算机 控 制 系统 ， 以实 现 对 门站 现 场 实 时数 据 采 集、 流 量 计 算及 门 阀控 制等 功 能 。 关键词 ： ｗｉ ｎ Ｃ Ｃ， Ｐ Ｌ Ｃ 一 ３ ０ ０ ， 数据采集 ， 流 量 计 量
然 气 门
站
控 制
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地 下输气管道 ， 分别 向 Ｌ Ｎ Ｇ 加 气 站 和 ＣＮ Ｇ 加 气 母 站 供 气 。根
天然气门站工艺流程
天然气门站工艺流程
《天然气门站工艺流程》
天然气门站是天然气输送系统中的重要组成部分，其主要作用是进行对天然气的调压、计量和分输。
门站的工艺流程是门站运行的基础，其良好的工艺流程能够保证门站的高效、安全运行。
天然气门站的工艺流程一般包括天然气接收、调压、过滤、除湿、加臭、计量、分输等几个主要环节。
首先，天然气从输气管道中进入门站，经过初步过滤和分别门站，然后进行调压，将输送压力调整到合适的压力范围。
调压后的天然气需要进行过滤和除湿处理，以保证天然气的纯度和干燥度。
同时，门站还需要对天然气进行加臭处理，以确保天然气的安全使用。
接下来，天然气经过计量仪表进行计量，并根据需要进行分输到不同的终端用户。
在天然气门站的工艺流程中，各个环节的设备和技术都起着非常重要的作用。
例如，调压设备需要保证调压精度和稳定性，过滤和除湿设备需要保证过滤效果和除湿效果，加臭设备需要保证加臭剂的均匀分布和稳定浓度，计量仪表需要保证计量精确度和可靠性等。
此外，门站的工艺流程还需要根据具体的运行情况进行调整和优化，以适应不同压力、流量和天然气组分的变化。
总的来说，天然气门站的工艺流程是门站运行的核心内容，它直接关系到天然气输送系统的安全、经济和环保等方面。
因此，
在门站设计和运行中，需要重视对工艺流程的管理和优化，以实现门站的高效、安全运行。
城市燃气管网系统门站的设计方案
城市燃气管网系统门站的设计方案1.1设计目的和作用1.1.1设计目的为向城市、居民点和工业区供应燃气，在输气干管的终端设置设燃气门站，在燃气门站将压力降至城市或工业区燃气供应系统所需的压力。
1.1.2设计作用燃气门站是长距离输气干线的终点站，是城市、工业区的气源站，在该站内接收长输管线输送来的燃气经过除尘、调压、计量和加臭后送入城市或工业区的管网。
1.2设计规模和参数1.2.1设计规模门站是为郊区供应不到的用户而设计的，考虑到城市将来的发展，该门站设计用气人数为19万人，天然气的人均用气指标定为205(MJ/人*年，该门站的设计规模为7774Nm3∕h o表1.1门站设计参数1.3工艺流程城市门站的主要功能是对信丰县高压管网来气进行过滤、计量、加臭，经调压后送往城市中压管线。
门站必须保证把来气可靠的送往城市输配系统，保证用户的正常用气。
门站的工艺流程为：正常情况下来气以压力P1=O.4Mpa进入城市门站，经过滤器除去机械性杂质，由调压器调压至0.2MPa 计量后出站，非正常情况下，当来气压力P1N16Mpa时调节管束区进气端电动蝶阀启动，保护后面的设备；当该动作有所迟缓，为设计压力的11倍时，即P1=176MPa时，进气端汇气管上安全放散阀自动打开，进行超压放散，压力正常后，各设备重新恢复工作。
站内采用的调压器稳压精度高，带安全切断功能，当出气端超压P2=0.2MPa时，出气端汇气管上安全放散阀自动打开，进行超压放散，P2=0.2MPa时，调压器安全切断发挥作用，待压力回落后，再重新恢复各设备工作。
本站设有过站总旁通管，站场事故时，关闭进出站阀门井内的手动阀，同时开启过站旁通管道上的节流阀，以保证事故情况下不中断城市供气。
由于城市燃气是具有一定毒性的爆炸性气体，又是在压力下输送和使用的，当管道及设备材质和施工方面存在的问题和使用不当，容易造成漏气，有引起爆炸、着火和人身中毒的危险。
因此，当发生漏气时能被人发觉进而消除漏气是很必要的。
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浅谈城市天然气门站的调压计量工艺设计摘要：本文结合实例，阐述了城市天然气门站中调压计量系统的工艺流程和设备选型设计。
关键词：门站工艺调压计量
中图分类号：s611文献标识码：a文章编号：
天然气通过长输管道输送，首先进入城市门站，由门站降压、计量后进入城市燃气管网。
门站是上、下游气源的联接点，设计应考虑多方面的因素。
结合实例（城市天然气厂站如城市天然气门站、调压站的运行和供气特点）, 在设计时其调压计量系统采取不同的配置和选型, 本文对此进行探讨。
1、天然气门站工艺流程
天然气门站工艺流程简述：
采用dn400/l245从一级配气站取气引至拟建门站，门站设计压力为2.5mpa。
来气进站设电动球阀,设定压力值为2.5mpa，同时在电动球阀后预留调压阀安装位置，电动球阀能够超压自动切断来气，并能实现远控和就地控制，来气经此阀后，分两路进入过滤分离器、聚结分离器，分离器设计压力2.5mpa，工作压力1.2～1.6 mpa，单座处理量7×104nm3/h。
气体经分离后分两路调压、计量，调压装置采用监控保护形式，
每一调压回路设置两个串联调节阀，一个为主调节阀，一个为监控调节阀，监控调节阀的设定值比主调节阀略高，正常情况下，主调节阀起调节作用，监控调节阀为常开阀；当主调节阀发生故障时，主调节阀全开，由监控调节阀起调节作用，为对压力、流量进行调节，主调节阀选用电动调节阀，正常工作以压力为主调对象。
为保证管道安全生产，当进站来气管道、站内管道设备、下游供气线路管道出现爆管、泄漏失压、失火等紧急事故时，切断进气管道或向下游供气管道，截断阀设为电动。
其中一路去住宅区，另外一路去农业开发区。
其中去住宅区供气管线考虑冬季夏季供气波峰较大，夏季主要为民用灶具用气，冬季用气主要为住宅壁挂炉用气，故本次设计分别计量。
两路气量分别为5000nm3/h和4.5×104nm3/h, 当用气量较小时（小于5000 nm3/h），关闭dn450电动球阀，打开管径为dn150电动球阀，使dn150气路畅通;当用气量较大时（0.5～4.5×
104nm3/h,）关闭 dn150电动球阀，打开管径为dn450的电动球阀，使dn450气路畅通。
两路可实现自动切换。
两路计量均设置备用计量旁路。
每路均设置流量调节阀，与流量计联锁，进行流量调节。
农业开发区供气管线计量方式同上。
两路调压原理相同。
经两路调压计量加臭后向下游用户供气,出站设安全切断阀，配气站输出设计压力为0.8mpa。
分离器及汇管设有排污系统，污物排至排污罐，排污罐选用卧
式储罐，容积5m3，承压0.6mpa，罐内污油应及时进行拉运清理，利用站内天然气气压装车。
站场检修、清管作业及管道事故需进行放空时，均排入放空系统。
工艺流程图：
2、天然气门站计量问题
关于小流量计量情况的分析：由于下游用户为住宅用户，当夏季不采暖时期，住宅用户用气主要为民用灶具用气，然而民用灶具用气也是存在用气高峰及用气低谷情况，本次站内选用旋进漩涡流量计，流量计测量范围完全满足用气高峰时的计量需求；当用气量处在用气低谷时，需对此种情况进行分析。
表1.1-1门站去住宅区管线储气量计算表
本工程设计选用的旋进漩涡流量计的测量比为1：10，由此可知测量下线为500 m3/h，当夏季民用灶具用气低于500 m3/h时，流量计无法进行准确计量。
流量调节阀与流量计连锁当流量低于流量测量下限值时，流量调压阀自动关闭，当阀后压力低于0.7mpa时，调节阀手动打开，由表1.1-1可知，门站去住宅区管线储气量为4523 m3，此部分管线储气量远远大于流量计测量下限值，去住宅用气可完全依靠此段管线内储气量进行补气，即可解决民用灶具用气低于站内流量计测量范围的问题。
3、天然气门站调压
目前运行的城市天然气门站多采用截止式调压器和轴流式调压器, 这两种调压器均为间接作用调压器, 即通过指挥器与主调压
器联合作用实现调压。
截止式调压器
调压器的阀口为非全通径(即阀口全开口径比调压器口径要小), 阀体采用铸造, 少数部件锻造,制造成本比轴流式调压器低。
气体
下进上出, 在调压器内做逆“z”字形流动, 一方面气体会产生气蚀,冲刷阀体死角; 另一方面气体在阀体内2次转弯会产生一定压
力损失和较大的噪声。
轴流式调压器
调压器阀体采用锻钢制造, 与铸钢相比锻钢的金属晶粒更细、
更致密, 从而具有更高的强度和金属致密度, 锻钢阀体在高压工
况下使用安全性更高。
气体通过调压器时为直线(轴向)流动, 不会产生气蚀。
调压器阀口为全通径(即阀口全开口径与调压器口径相同), 一方面阀体阻力小、流态好、同等工况下产生的噪声比截止
式调压器小, 同等口径、同等压力下, 轴流式调压器的额定流量要高出截止式调压器15% 以上; 另一方面, 气体携带的微小固体杂
质(灰尘等)不易淤积在阀口造成调压器关闭不严等故障, 在实际
应用中轴流式调压器故障率要
低于截止式调压器。
选型建议
同等规格的轴流式调压器价格要高出截止式调压器25%以上,
但从调压性能、流通能力及运行维护等方面综合考虑, 轴流式调压器的整体性能要优于截止式调压器, 尤其是在高压(压力> 2. 5 mpa)工况下, 轴流式调压器安全性更高。
实际工程证实,轴流式调压器具有噪声低、流量大、故障率低的优点。
建议在城市天然气门站的调压器选型时优先考虑采用轴流式调压器。
4、结论
通常情况下城市近期与远期用气规模变化较大，不均衡用气也使通过门站调压器的小时流量变化较大。
可设置多路并联的调压器，同时设置自动选路装置，根据下游用气量变化，自动开启或关闭相应
流量的调压管路。
参考文献：[1] 赵磊于立新李恩娟. 门站调压系统的影响因素分析.
[2] 姬建成赵明.城市天然气门站流量计量系统设计.。