城市天然气门站流量计量系统设计
城市燃气调度系统设计方案
城市燃气调度系统设计方案1. 引言城市燃气调度系统是为了更好地监控和管理城市燃气供应系统而设计的。
该系统的主要功能包括燃气供应监测、调度指令下发、异常情况处理等。
本文档旨在介绍城市燃气调度系统的设计方案，包括系统架构、模块设计、技术选型等内容。
2. 系统架构城市燃气调度系统采用分布式架构，主要包含以下几个核心模块：2.1 数据采集模块数据采集模块负责采集各个燃气设备的实时数据，包括燃气压力、流量等信息。
该模块采用传感器进行数据采集，并通过数据传输协议将数据上传至服务器。
2.2 数据存储模块数据存储模块用于存储采集到的实时数据和历史数据。
该模块采用关系型数据库，确保数据的安全性和可靠性。
2.3 调度指令模块调度指令模块负责根据实时数据和预设的调度策略生成燃气调度指令。
该模块采用规则引擎技术，根据设定的规则进行决策，并将调度指令发送至对应的执行模块。
2.4 执行控制模块执行控制模块接收调度指令，控制燃气设备的运行状态。
该模块通过控制命令将指令传输给燃气设备，实现对燃气供应的调控。
2.5 监控与管理模块监控与管理模块负责监控系统的运行状态和处理异常情况。
该模块提供实时监控界面，并能够及时发现和处理系统运行中的异常情况。
3. 技术选型3.1 后端技术•语言：Java•框架：Spring Boot•数据库：MySQL•规则引擎：Drools•消息中间件：Kafka 3.2 前端技术•框架：Vue.js•UI 组件库：Element UI•数据可视化：echarts 3.3 其他技术•数据传输协议：MQTT•分布式部署：Docker•高可用架构：Kubernetes4. 系统模块设计4.1 数据采集模块设计数据采集模块使用传感器采集燃气设备的实时数据，并将数据上传至服务器。
采集模块包括传感器接口、数据采集程序和数据上传接口三个部分。
4.2 数据存储模块设计数据存储模块负责存储采集到的实时数据和历史数据。
该模块采用关系型数据库，设计合理的表结构和索引，以实现数据的快速查询与存储。
城市天然气厂站中调压计量系统的设计
城市天然气厂站中调压计量系统的设计
吴筱峰
【期刊名称】《煤气与热力》
【年(卷),期】2010(030)007
【摘要】论述了城市天然气门站、调压站、加气站中调压计量系统的工艺流程和设备选型与配置.
【总页数】4页(P21-24)
【作者】吴筱峰
【作者单位】中国市政工程中南设计研究总院,湖北,武汉,430010
【正文语种】中文
【中图分类】TU996
【相关文献】
1.智能调压调流在天然气厂站工艺设计的应用 [J], 龚明;赵梦;杨炯;田胜
2.城市天然气门站计量系统的优化设计 [J], 吴胜雷;孙浩
3.天然气调压系统中工作调压阀的改进设计 [J], 李虎生;常占东;苏海霞
4.天然气调压系统中调压阀的优化设计分析 [J], 潘达矿
5.天然气调压计量系统的设计与应用 [J], 郭丹丹
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城镇燃气门站、储配站设计常识
城镇燃气门站和储配站总平面布置应符合下列要求： ( l )总平面应分区布置，即分为生产区（包括储罐区、调压计量区、加压区等） 和辅助区。 ( 2 )站内的各建构筑物之间以及与站外建构筑物之间的防火间距应符合现行国 家标准《 建筑设计防火规范》GBJ16 的有关规定。站内建筑物的耐火等级不应 低于现行国家标准《 建筑设计防火规范》 GBJ16 “二级”的规定。 ( 3 )储配站生产区应设置环形消防车通道，消防车通道宽度不应小于 3.5m 。
加压机房通道净距不应小于表 4 . 1 . 102 的规定。
表 4 . 1 . 102
加压机房通道的净距
压缩机排气量（m3/min）
名称
〈10
10 40
〉40
净距/m
加压机房的主 要通道
单排布置 双排布置
压缩机机间或压缩机组与辅助设 备之间的通道
1.5
2.0
1.5
2.0
1.5
1.5
2.0
压缩机与墙之间的通道
压缩机间的工艺设计应符合下列要求： ( l ）压缩机宜按独立机组配置进、出气管、阀门、旁通、冷却器、安全放散、 供油和供水等各项辅助设施； ( 2 )压缩机的进、出气管道宜采用地下直埋或管沟敷设，并宜采取减震降噪措 施； ( 3 )管道设计应设有能满足投产置换，正常生产维修和安全保护所必需的附属 设备；
门站、储配站中高压储气罐工艺流程设计应符合什么要求？
门站、储配站中高压储气罐工艺设计，应符合下列要求： ( 1 )高压储气罐宜分别设置燃气进、出气管，不需要起混气作用的高压储气罐， 其进、出气管也可合为一条；燃气进、出气管的设计宜进行柔性计算； ( 2 )高压储气罐应分别设置安全阀、放散管和排污管； ( 3 )高压储气罐应设置压力检测装置； ( 4 )高压储气罐宜减少接管开孔数量； ( 5 )高压储气罐宜设置检修排空装置； ( 6 )当高压储气罐罐区可设置检修用集中放散装置； ( 7 )集中放散装置宜设置在站内全年最小频率风向的上风侧。
天然气门站监控系统设计及应用
关 键词 ：天 燃 气 ；调 度 ；监 控 系统 ；数 据采 集
一
、
引言
传送给调度控制 中心并接受 和执行其下达 的命令 。站控
系统采用Ｐ Ｃ Ｌ 系统对站 内工艺变量及设备运行状态进行
随着近年来我国城市发展建设速度 的加快和国家能 源结构的调整 ，天然气进入 了千家万户 ，城市燃气管 网 规模越来越庞大 。因此 ，实现燃气管 网的自动监控具有
效 的数据接 口，方便 日后 的升级改造 。
的组成部分 ，该 系统 实现 了城 市 门站 的集 中管理 、统
一
调度 和实时控制 。Ｓ ＡＤ Ｃ Ａ系统在 实现本 地监控 的同
时 ，也实现生产调度 中心对 门站的远程监控功能 ，同时
负责将有关信息传送给调度控制 中心并接受和执行其下
达的命令。
过程可视功能 ：提供强大的图形开发工具 和环境 ， 在其 中可 以直接建立动态或者静态 的过程画面。所有对 象属性都可以赋于动画效果 ，可在属性窗 口及Ｖ Ａ中浏 Ｂ 览或改变对象属性。 数据处理功能 ：自动采集 、存储 、显示历史数据 ，
存放采用数据库结构 ，每个站点 的历史数据分别存放在
８ ０ 信 息系统 工程 ｌ ０１ ０ ２ ２７２
Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ 技术 应 用 Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ Ｙ
分析过程趋 向，为用户 的查询提供相应 的文档依据 。
安全保护功能 ：可设置不 同安全区和安全级别 ，用
报告标准流量计量运算模块 。３与调度 中心 的通讯。调 ．
度控制中心对Ｒ Ｕ Ｔ 采用点对多点通信方式 。Ｒ Ｕ还允许 Ｔ 用户通过组态来制定通信策略 ，以满足用户特殊需要 。 ４与本地上位及总公 司计算机 的通讯。 门站Ｒ Ｕ系统与 ． Ｔ
燃气计量系统方案
燃气计量系统方案引言燃气计量系统是用于对燃气进行准确计量和监测的系统。
它通常由计量仪表、数据采集系统、远程通信模块以及数据库等组成。
本文将介绍一个基于智能计量仪表和物联网技术的燃气计量系统方案。
方案概述燃气计量系统方案的核心设计思想是通过智能计量仪表实时采集燃气使用数据，并通过物联网技术将数据传输到云端数据库中，以方便用户进行数据分析和监测。
具体的方案包括以下几个关键步骤：1.安装智能计量仪表：选择适合的智能计量仪表，并按照规范进行安装和连接。
智能计量仪表可以实时测量燃气的流量、压力和温度等信息，并将数据存储在内部存储器中。
2.数据采集系统：通过物联网技术，将智能计量仪表中存储的数据实时采集到数据采集系统中。
数据采集系统可以接收多个智能计量仪表的数据，并进行数据处理和传输。
3.远程通信模块：数据采集系统通过远程通信模块将采集到的数据传输到云端数据库中。
这可以通过有线或无线通信方式实现，例如以太网、无线局域网或GPRS等。
4.云端数据库：采集到的燃气使用数据将存储在云端数据库中。
云端数据库具有高可靠性和可扩展性，可以存储大量的数据，并支持数据的快速查询和分析。
5.数据分析和监测：用户可以通过web界面或移动应用程序等方式访问云端数据库，进行燃气使用数据的分析和监测。
用户可以实时查看燃气使用量、趋势分析以及异常报警等信息。
方案优势相比传统的燃气计量系统，该方案具有以下几个优势：1.实时性：智能计量仪表可以实时采集燃气使用数据，并通过物联网技术将数据传输到云端数据库中。
用户可以随时随地访问云端数据库，获取最新的数据信息。
2.高精度：智能计量仪表采用先进的传感器和测量技术，具有高精度和稳定性。
可以准确测量燃气的流量、压力和温度等参数。
3.大数据存储和处理：云端数据库具有高可靠性和可扩展性，可以存储大量的燃气使用数据。
用户可以进行复杂的数据分析和建模，以帮助优化能源管理和节约能源成本。
4.远程监测和报警：通过web界面或移动应用程序，用户可以随时监测燃气使用情况，并设置异常报警。
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
城镇燃气门站设计问题的探讨
城镇燃气门站设计问题的探讨摘要：随着市场经济的迅速发展，人们日常生活中，对天然气能源的需求量不断增加。
城镇燃气门站是一项涉及到社会民生的重点项目，是城市天然气输配系统中的重要组成部分，扮演着气源点的角色，承担着为城市供气的重要使命，具有过滤、计量、调压、自动切换备用路与运行路以及安全切断等多项功能。
加强对城镇燃气门站设计问题的研究，具有非常重要的意义。
天然气门站是城市天然气输配系统的气源点，负责整个城市的供气，保证门站的安全性、适用性，对于整个供气系统安全、平稳运行至关重要本篇论文中，笔者主要对城镇燃气门站的相关设计问题进行了分析，以供参考。
关键词：城镇燃气门站；设计问题；调压器近年来，石油勘探与开发效率与质量的不断提高，为推动城镇燃气业务的进一步发展奠定了良好的基础，海气登陆、西气东输等项目，为我国城镇燃气门站的发展提供了丰富的物资基础与良好的机遇。
城镇燃气门站的主要任务是接收气源来气，对天然气进行净化与加臭处理，并开展计量、气量分配、气质检测以及控制供气压力等操作。
1 城镇燃气门站设计的工艺流程1.1 调压系统城镇燃气门站设计中，调压系统中应设置备用路、工作路，应根据实际情况，来设置相应的旁通路。
备用路、工作路的配置相同，其组成部分主要包括进出口截断阀、压力表、调压器、传感器、紧急切断阀以及放散阀等设备。
首先，在调压系统型式方面，调压系统主要由三个部分组成，即旁通路、工作调压路以及备用调压路，工作调压路以及备用调压路是必须要设置的，而旁通路为按需设置。
三者可组成多种型式，如“2+0”“n+0”“2+1”“n+1” 等，较为常用的为“2+1”“n+1”。
其次，在监控调压设计方面，应遵循相关标准的要求进行实施，如《输气管道设计规范》、《城镇燃气设计规范》等[1]。
根据这些规范中的要求，需要在调压回路中设置压力调节控制设备、监控调压器，可选择间接作用式的监控调压器、工作调压器，同时，工作调压器的出口压力应当略低于监控调压器的出口压力。
天然气门站
《燃气场站安全管理》第5章天然气场站的安全管理第二节天然气门站安全管理一、门站在城镇燃气系统中，城市天然气门站是长距离输气干线的终点站，亦称配气站。
天然气门站是天然气输配系统的重要组成部分，是城镇、工业区输配管网的气源点，其任务是接收长输管线输送来的燃气，在站内进行净化、调压、计量、气质检测和加臭后，送入城市输配管网或直接送入大型工商业用户。
设计和建设好天然气门站是一个城市能否安全高效做好天然气输配的关键一步。
门站作为长输管道的末站，将清管器的接收装置与门站相结合，布置紧凑，有利于集中管理。
但如果长输管道到城镇的边上，由长输管道部门在城镇边上又设有调压计量站时，则清管器的接收装置就应设在长输管道部门的调压站里，可不设城镇门站。
1. 设计原则(1) 天然气门站站址选择要求在安全防火的允许范围内，应尽可能靠近城市居民点，并位于常年主导风向的下风向。
站址应尽量避开不良地质及地形低洼处，应有足够的面积，并为扩建留有必要的余地。
所选站址交通应方便，水电来源充足，有利于排水及污水处理。
①门站与周围建筑物的防火间距，必须符合现行国家标准《建筑设计防火规范》。
②门站站址应具有适宜的地形、工程地质、供电、给排水和通讯等条件。
③门站站址应靠近城镇用气负荷中心地区。
(2) 天然气门站工艺设计及计量仪表要求①进出站管道上应设置燃气流量指示及累计仪表，压力的指示及自动记录仪表，②站内应设置调压装置，调压装置前应设分离器和过滤器；③进出站管道上应设置阀门；④站内设备与仪表维修时，应能够保证连续供气；⑤站内管道上应设安全保护及安全放散装置，放散管应引至站外，放散管管口高⑥站内设备、仪表、管道等安装的水平间距和标高均应便于观察、操作和维修。
(3) 天然气门站的防火要求门站内的生产用房应符合现行的国家标准《建筑设计防火规范》(GBJ 16)的“甲类生产厂房”设计规定，其建筑耐火等级不应低于“二级”。
消防设施和器材的配备也应符合《建筑设计防火规范》(GBJ 16)的规定。
天然气储配站讲解
城市燃气输配系统的组成
(二)、输配管网
输配管网是将接受站(门站)的燃气输送至各储气 点、调压室、燃气用户，并保证沿途输气安全可靠。
城市燃气输配系统的组成
(三)、燃气储配站
储配站的作用: 一﹑储存一定量的燃气以供用气高峰时调峰用； 二﹑当输气设施发生暂时故障、维修管道时，保证一定程 度的供气； 三﹑对使用的多种燃气进行混合，使其组份均匀； 四﹑将燃气加压（减压）以保证输配管网或用户燃具前燃 气有足够的压力。
城市燃气输配系统的组成
燃气输配系统示意图
城市燃气输配系统的组成
(一)、接受站
接受站(门站)负责接受气源厂、矿(包括煤制气 厂、天然气、矿井气及有余气可供应用的工厂等)输 入城镇使用的燃气，进行计量、质量检测，按城镇 供气的输配要求，控制与调节向城镇供应的燃气流 量与压力，必要时还需对燃气进行净化。
6.燃气管道的附属设备
储配站
定义: 城市燃气输配系统中储存和分配天
然气的设施。
城市燃气输配系统的组成
一﹑城市燃气输配系统的组成
城镇燃气输配系统有两种基本方式： 一种是管道输配系统； 一种是液化石油气瓶装系统。 管道输配系统一般由接受站(或门站)、输
配管网、储气设施、调压设施以及运行管理设 施和监控系统等共同组成。
（一）燃气管道的分类 按输气压力分类 （低压 、中压B 、中压A 、次 高压B、次高压A 、高压B 、高压A ）
按管网形状分类 （环状 、枝状 、环枝状 ） 按用途分类 （长距离输气管线 、城镇燃气管
道 、工业企业燃气管道 ） 按敷设方式分类 （地下 、架空 ）
城镇燃气管网的分类及其选择
（二）城镇燃燃气管材
塑料管： 塑料管具有耐腐蚀、质轻、流体流动阻力小、
气体流量计量系统的设计与优化
气体流量计量系统的设计与优化随着工业化程度的深入以及现代化生产方式的逐步普及，气体流量计量系统也越来越广泛地应用于各个领域。
气体流量计量系统作为一种非常关键的测量系统，其设计和性能优化对于生产企业来说都至关重要。
本文将从气体流量计量系统的设计和优化两个方面入手，探讨如何打造一套高性能、高精度的气体流量计量系统。
气体流量计量系统的设计在设计气体流量计量系统时，需要充分考虑各个环节的影响因素，包括气体流量计、传感器、数据处理等多个方面。
其中，气体流量计是整个系统的核心，其准确性、可靠性和稳定性直接影响到整个系统的运行效果。
因此，在选择气体流量计时，应该根据具体的使用场景和要求，选择合适的类型和规格。
同时，还需要考虑气体流量计的维修和维护问题，以确保整个系统的长期稳定性。
除了气体流量计之外，传感器也是气体流量计量系统设计中的重要组成部分。
传感器可以用来采集气体流量计的数据，通过数据处理和分析，得出有效的输出结果。
在选择传感器时，需要考虑到其稳定性和准确性，以及是否能够适应不同的工作环境和条件。
在使用传感器时，还需要注意其安装位置和方式，以确保精度和稳定性。
除了气体流量计和传感器之外，数据处理也是气体流量计量系统设计中至关重要的一部分。
数据处理可以用来对传感器采集到的数据进行分析和处理，以得出精确的气体流量测量结果。
在数据处理方面，可以采用各种现代化的技术和算法，如神经网络、机器学习等，以优化数据处理的效率和精度。
气体流量计量系统的优化在搭建好气体流量计量系统之后，还需要进行一定的优化和改进，以进一步提高系统的性能和精度。
其中，一些常见的优化措施包括：1. 改进气体流动方式：通过合理设计和优化气体流动方式，可以有效减小气体流量计量系统中的气体阻力，提高系统的灵敏度和准确性。
2. 优化数据处理算法：采用一些现代化的数据处理算法和技术，如神经网络、机器学习等，可以进一步提高数据处理的精度和效率。
3. 优化传感器性能：在传感器方面，可以通过改进传感器的材料和结构，提高其稳定性和准确性，以进一步提高气体流量计量系统的性能。
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城市天然气门站流量计量系统设计 作者：姬建成 赵… 文章来源：郑州燃气股份有限公司 点击数： 433 更新时间：2008-12-7 17:30:04 流量计量系统是城市门站的重要设施，用于与上游气源供应商的贸易结算校对、城市输配系统运行调度以及城市多气源采购成本核算分析。
1 天然气流量计量系统设计原则 ① 采用先进的流量计算机系统，实现与站控系统的数据交换、多种流量计量单位的自动转换，建立流量历史数据库，可进行历史数据检索分析；实现流量数据上传，纳入城市输配运行调度系统。
② 采用稳定可靠的流量计，其计量精度、计量形式应与上游匹配，保证与上游流量校对的技术条件一致。
③ 流量计量程比应与城市输配系统运行工况特性相匹配，保证在流量变化范围内流量计量系统综合精度＜1%。
④ 在防爆区运行的流量计量装置应具有可靠的防爆措施。 ⑤ 流量计量系统具有较好的故障自诊断和保护功能。 ⑥ 考虑可不停产维修以及远期扩容等因素。 2 天然气流量计量系统设计方案 天然气流量计量系统基本方案见图1。 气体涡轮流量计检测天然气流速，向流量计算机提供高频脉冲信号；流量计算机(FLC)进行流量运算以及多种计量单位换算与显示；在线气体成分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(PT)、温度变送器(TT)向流量计算机提供燃气压力和温度数据，使流量计算机将工况流量转化为标准状态流量；远程终端单元(RTU)对流量计量通道运行状态数据进行采集、逻辑顺序控制和数据通信控制。
3 天然气流量计选用 为保证与西气东输郑州分输站流量计量系统在计量原理和精度上具有较高的一致性，以达到双方贸易结算数据校对的目的，郑州燃气门站流量计选用气体涡轮流量计，计量精度为0.5%。
① 流量计口径和量程比校核计算 门站工艺设计参数如下：高峰小时流量为17.0×104m3/h，平均小时流量为7.0×104m3/h，低峰小时流量为2.1×104m3/h；气体涡轮流量计进口压力为2.5～3.5MPa。 选配G4000 TRZ DN 300mm气体涡轮流量计，产品最大标定流量为6500m3/h，最小标定流量为320 m3/h。
按照该设备的选型计算，选用G4000 TRZ DN 300mm涡轮流量计可满足输气能力(2.1～17.0)×104m3/h的要求。
② 气体涡轮流量计性能及特点 a. 气体涡轮流量计相对误差为±0.5%。 b. 采用双径向轴承及止推轴承结构，具有特强过载能力，可长时间过载1.2倍最大流量，短时间过载1.6倍最大流量。
c. 压力损失低，当最大流量时其压力损失仅为130Pa。 d. 采用强制润滑形式，在正确使用情况下可连续运行20年以上。 e. 具有自诊断功能。涡轮叶片端部切割磁力线(径向)发出脉冲信号，涡轮平面孔洞切割磁力线(轴向)也发出脉冲信号。在正常情况下，两组脉冲的比值应该保持恒定，一旦涡轮内部发生故障，如叶片打坏、轴承损坏等情况，两组脉冲的比值偏离恒定值，流量计算机可立即识别并报警。
4 流量计算机选用 选用F1流量计算机来完成天然气流量计算和显示。F1流量计算机是多功能流量计算机，可选用的模块、组态软件繁多，在实际设计过程中，要密切结合计量系统的结构、运算标准等要素选择。
① 流量计算机配置 信号处理采用1块EXMFE4输入卡和1块MFA6输出卡，4路脉冲和开关量防爆信号输入，其中2路用于输入气体涡轮流量计高频脉冲信号，另外2路扩展备用；2路HART-bus协议输入输出接口，用于采集压力和温度变送器信号；2路RS-232接口，其中1路向RTU传送流量数据，另1路扩展备用；1路RS-485接口，预留与其他智能控制设备通信。
流量计算机组态软件选用GAS-WORKS软件进行计量系统的调试和设置系统参数，并可将系统数据存储、归档和重组。
② 流量计算机性能及特点 a. 计算精度为0.01%。 b. 可根据所选用的标准状态，完成标准体积流量、质量流量和能量流量等瞬时流量及天然气压缩因子的计算。
c. 存储器对数据归档间隔从1s至1h可编程调整。若每1min存储1次，可存储30d的流量数据以及错误和更改信息200条。
d. 采用带背光的LCD显示方式，可显示标准状态下的瞬时流量、累计流量、质量流量和能量流量。同时也能显示工作压力、温度、仪表状态等信息。根据显示不同参数的要求，显示位数高达小数点前1～12位和小数点后1～6位，通过面板上的键盘操作，可查阅归档的资料，包括带有时间标签的累计流量等。
e. 具有多种诊断功能，包括通道诊断、卡板诊断和系统诊断等，这些信息都可上传站控系统，供管理和操作人员及时进行维护。
f. 连接现场的输入信号通道均为[EEx ib]IIC防爆等级。 5 压力变送器和温度变送器选用 ① 压力变送器 选用Smart3051S压力变送器。测量精度为0.5%，满足系统综合误差设计的要求；测量范围为0～4.5MPa，变送器工作在量程的50%～70%范围内；可承受工作压力为6MPa，工艺设计压力为3.3MPa；可承受环境温度为-40～80℃，满足郑州地区-10～40℃的气温变化防爆等级为EEx ia IIC T4，满足安装场所防爆要求。
② 温度变送器 选用644H温度变送器。精度为0.18%，满足系统综合误差设计的要求；测量范围为-200～850℃，满足天然气-2～20℃工作温度变化的要求；工作环境温度为-20～85℃，满足郑州地区-10～40℃的气温变化要求；防爆等级为EEx ia IIC T4，满足安装场所防爆要求。
6 双流量计量通道运行控制方案 为了保证流量计量系统具有较高的可靠性和可维护性，采用了1开1备的双流量计量通道并联运行冗余设计，见图2。
在两个流量计量通道上分别安装电动球阀来关闭或打开流量计量通道。RTU采集流量数据和电动球阀开关状态并依据设计的计量通道转换控制逻辑进行运算，向电动球阀发送开关动作指令以实现双路计量通道运行模式的转换。 运行模式1：A通道工作，B通道关闭。可对B通道流量计进行日常保养。 运行模式2：B通道工作，A通道关闭。可对A通道流量计进行日常保养。 运行模式3：A、B通道按设定的工作周期自动转换轮流工作，保证2台气体涡轮流量计运转时间基本相同，避免某通道长期运转造成过度磨损。
运行模式4：其中一路流量计发生故障，自动切换至正常流量计通道工作，并使故障流量计通道电动球阀处于关闭锁死状态，可拆除故障流量计进行
运行模式5：当流量超出单通道设定的最大值时，RTU自动切换至双通道工作，使单通道流量下降至正常工作范围。
7 数据采集与通信 RTU、流量计算机、在线气体成分分析仪、温度变送器和压力变送器都是基于微处理器的可编程智能化设备和仪表，它们之间的数据通信要遵循标准化协议。数据采集及通信方案见图3。
7.1 流量计算机数据采集与通信 ① 采集气体涡轮流量计流量数据 流量计算机通过4芯双绞屏蔽电缆与气体涡轮流量计相连接，采集主高频脉冲信号(AIS)和比较高频脉冲信号(AIR)。主高频脉冲信号的频率对应气体流速，流量计算机通过检测频率的变化计算气体流量的变化，同时比较AIS和AIR的脉冲相位，若发现脉冲相位差超过规定值，就判定气体涡轮流量计的涡轮叶片变形损坏，及时发出气体涡轮流量计故障报警信号。
② 采集压力、温度数据 流量计算机通过2芯双绞屏蔽电缆与压力变送器和温度变送器相连，2芯双绞屏蔽电缆在传送数据的同时向压力变送器和温度变送器提供12V直流工作电源。流量计算机使用HART-bus协议与压力变送器和温度变送器进行通信，采集天然气压力和温度数据。由于HART-bus协议依据工位编号识别安装在同一环路中的不同智能仪表，压力变送器和温度变送器可以使用同一电缆进行数据传拱。HART-bus协议最多支持在同一环路中安装16台智能仪表，在进行智能仪表编程时，要事先做好工位编号分配设计。
③ 采集在线气体成分数据 流量计算机通过RS232通信接口和2芯双绞屏蔽电缆与在线气体成分分析仪相连接，通过Modbus协议实现数据采集。流量计算机通信应设置为主叫状态(Master)，在线气体成分分析仪通信应设置为被叫状态(slave)，流量计算机实时向在线气体成分分析仪请求气体成分数据，在线气体成分分析仪响应并发送最新的气体成分数据。
④ 与备份流量计算机进行数据通信 为保证流量计量系统工作的高可靠性，本系统采用流量计算机双机热备份配置。流量计算机A和流量计算机B之间通过DSFG通信协议交换数据。当流量计量通道工作时，流量计算机A作为流量计算主机，并向流量计算机B发送流量数据和工作状态信息。一旦流量计算机A发生故障，流量计算机B就会自动接替流量计算机A进行流量计算。反之，流量计算机B故障时，流量计算机A也自动接替流量计算机B进行流量计算。 7.2 RTU数据采集与通信 ① 与流量计算机数据通信 RTU使用2条RS-232通信物理链路，同时连接2台流量计算机。使用Modbus通信协议，从流量计算机获取流量、压力、温度、历史数据和流量计算机工作状态。RTU作为通信控制主机应设置为主4q6t态(Master)，流量计算机通信应设置为被叫状态(slave)。RTU向站控计算机转送相关信息，以供操作人员了解流量计量系统工作情况，同时也向加臭装置传送流量信号，控制加臭量与天然气流量成
② 采集流量计量通道电动阀门状态与通信 RTU采集流量计量通道电动阀门全开到位、全关到位、开关转换动作和故障的逻辑信号，确定流量计量通道电动阀门状态，依据设计的控制逻辑程序向相应的电动阀门发出控制指令，改变其工作状态。
③ 与城市燃气输配调度系统通信 RTU使用Modbus通信协议，可向城市燃气输配运行调度系统发送城市门站流量数据。城市燃气输配运行调度系统通信控制主机应设置为主叫状态(Master)，RTU通信设置为被叫状态(s1ave)。RTU向城市燃气运行调度系统上传瞬时流量、本小时累计流量、上小时累计流量、昨日累计流量、本日累计流量、本月累计流量、上月累计流量数据。
8 天然气流量计量系统综合精度校核 天然气流量计量系统综合精度是表示流量计量系统整体性能的指标，在系统设计过程中要做好各
流量计量系统综合精度按下式计算：