输气站场工艺流程分析20130511

输气站场工艺流程分析

1.输气站场功能及种类说明

输气站是输气管道工程中各类工艺站场的总称。其主要功能是接收天然气、给管道天然气增压、分输天然气、配气、储气调峰、发送和接收清管器等。按它们在输气管道中所处的位置分为：输气首站、输气末站和中间站（中间站又分为压气站、气体分输站、清管站等）三大类型。按站场自身的功能可分为：压气站、分输站、清管站、清管分输站、配气站等。

2.输气站场总体控制水平及目标

输气管道的总体自动控制水平应实现管道的“远程控制、无人操作、有人值守”管控模式。“远程控制、无人操作”是指在功能上能够达到调控中心在正常工况下对输气管道的站场和监控阀室主工艺流程实现远程操作，无需现场人工干预。

“有人值守”是指站场有人值班，一旦调控中心控制出现故障，可由站场值班人员接管转为站控系统（SCS）控制。同时，站场值班人员负责站内设备的就地巡检和辅助设备的操作。

输气管道应按照三级控制模式进行设计：调控中心集中监视和远程控制；SCS 站场控制；就地控制。

3.站场各功能区

根据《输气管道工程站场工艺及自控设计规定》，将输气管道站场分为11个功能区，分别为：进出站阀组区、清管区、过滤分离区工艺管道仪表流程图、增压区、计量区、调压区、自用气区、压缩空气区、加热炉区、排污区、放空区。

4.进出站阀组区：

（1）旁通阀设计：

大于或等于DN500阀门，设置旁通阀，进出站阀旁通阀前后两个球阀、中间用电动调节阀；前后旁通阀常开，便于站启动；说明：LC：锁关LO：锁开NC：常关NO：常开；

（2）进出站气液联动球阀和电动调节阀构成进站联合控制

为实现进、出站阀组设置联合控制，（同时实现站启动控制、站正常关闭控制、站ESD控制）；进出站阀采用气液联动球阀，中间旁通阀设计电动调节阀；

开启或关闭进出站球阀前，先判断其两端的差压值是否小于设定值（0.1Mpa），

小于设定值则直接开启或关闭阀门；大于则先开启电动调节阀，待进出站球阀两端的差压小于设定值后，再开启或关闭电动调节阀，以确保进出站气液联动球阀的平稳开启或关闭。

（3）如何判断球阀前后差压

两种方式：阀门前后两端安装有差压变送器；前后压力变送器压力之差取绝对值。

5.站旁通阀控制

（1）站旁通阀设置：

1）越站旁道管线通常在进站阀组区，当条件不许可时也可在出站阀组区内。

2）当上游气源的设计压力小于输气管道的设计压力时，越站旁道管线上应设止回阀。

3）为实现干线放空，越站旁道管线上连接放空管线。

（2）站旁通阀控制

站旁通阀门可进行SCS远程开、关阀门控制；就地手动（液压控制、气动控制）开关阀；自动关阀带闭锁控制（压力过高、压力过低、压降速率过大三种情况自动关阀）

全站ESD关闭时，关闭站场进、出站截断阀后，打开越站阀。对于压气站，打开越站阀前，应先判断其两端的压差，当压差小于0.1MPa时，再开启越站阀。

6.清管区

（1）清管区设置

单独正输流程：

正反输流程：收发球筒设置为一个，比如正输为发球，反输为收球。

（2）收球控制

操作员按动SCS HMI上的“收球流程切换”按钮进行收球流程的切换。收到收球筒上清管器通过指示器（YS）的清管器通过信号，表示清管器已进入收球筒，此时收球操作结束。操作员按动HMI上的“倒收球正输流程”按钮进行倒收球正输流程的切换。

（3）发球控制

操作员按动SCS HMI上的“发球流程切换”按钮进行发球流程的切换。收到出站清管器通过指示器（YS）的清管器通过信号，表示清管器已成功发送。操作员按动HMI上的“倒发球正输流程”按钮进行倒发球正输流程的切换。

7.过滤分离区

（1）分离区设置：

1）旋风分离器与过滤分离器串联连接的方式用于带有清管功能的站场，同时下游具有调压或压缩机等对气质要求较高的设备的站场。一般使用压气站，而

且有几路投用几路；

2）单独清管站只有旋风分离器，只有清管时走旋分分离，其他时间流程为越站。

3）单独分输站的只有过滤分离器，至少有一路备用，可以根据差压/流量进行回路切换

4）旋风分离器一般清管站、压气站设置，而且清管站只有清管时走分离器流程，其它时间为越站；压气站是旋风分离器与卧式过滤器配套使用。旋风分离器

一般安装物位计，可以检测液体或固体。

5）卧式过滤器的处理能力是指最大处理能力；卧式过滤器仪表一般有：液位指示、液位变送器/液位开关、差压指示。

（2）分离区控制：

在进站区及分离器区汇管后安装有压力变送器，测量天然气通过分离器区的总差压（PdIA）。每台过滤分离器上均设置差压变送器（PdIT）。通过判断过滤分离器区的总差压和各台分离器的差压实现过滤分离器的自动切换。

分离器根据流量自动选择支路，流量大开启一路，流量小关闭一路。控制不是一个点，而是一段流量，一般低于其他支路10%~20%，比如正常为30万，低于27万减少一路，到33万增加一路。

（3）过滤器上下游压差过大的原因分析

1）过滤器滤芯严重堵塞；

2）压差计不准确；

3）压力升高过程中，下游导压管堵塞。

4）压力降低过程中，上游导压管堵塞。

5）下游压力表导压管漏气。

6）实际流量超过设计流量。

（4）如何判断过滤器其中一路堵塞

1）一用一备，在流量未变化的情况下，过滤器差压超高，可认为堵塞；在流量变化的情况下，否超过其处理能力。

2）多用一备，根据流量计差压判断，流量与差压平方根成正比，流量偏小说明堵塞，在用支路流量明显低于其他支路流量的一路，可认为堵塞。

3）如果过滤器支路无流量计，可以通过打开备用支路，关闭在用一路，记录总差压，采用比较总差压的方式，可认为总差压大的支路堵塞。

4）卧式过滤器堵塞之后，先切换到备用支路，再进行处理；可以设置为自动选择切换，自动时只是开备用支路，不关堵塞支路但给出报警信号。

8.计量区

（1）计量区设置：

1）采用涡轮流量计或超声波流量计，流量计量区的计量路数和口径根据分输流量进行确定,其工作方式按“N+1“进行备用。

2）流量计量区内根据下游分输特点和工艺需要,确定是否设置小流量计量管线。

3）超声波流量计的经济流速为12m/s,其流通通径计算如下：平均瞬时工况流量：？？X104/24/60/60/P=？m3/s，根据计算结果和目前国内超声波流量计

流通通径，流量计不超DN400。

4）计量区设置流量比对流程，其它支路均和第一路流量计进行比对；

5）计量区设置流量标定，将流量标定阀门设置在第一路出口阀前后；

6）计量区与流量计量、流量比对，所有支路出口阀和第一支路进口阀和比对控制阀设置强制密封阀；

7）每支路设置放空，便于设备检修。

8）设计有PT、FT、TT、PI，另外，流量计量还有气体组分有关系，分输气量比较的站场，设置气质组分分析仪。未设置气质组分分析仪的站场，DCC将采

集的具有相同气质的设置有气质组分分析仪的邻近站场的气质组分数据下

发至该站场SCS，通过SCS送至计量系统的流量计算机参与天然气的计量

计算

（2）计量区设置：

1）计量管路切换

通过判断计量管路的流量计、流量计算机的“故障”报警及各管路的流量大小变化，实现计量管路的自动切换。

2）回路切换时依靠支路出口阀门开关实现的，支路进口阀门保持常开。

9.调压区