输气站场工艺介绍及设备工程介绍

▪ 上述两种驱动方式中，电液联动和气液联 动系统具有较多优点，为大口径阀门广泛采 用。
▪ 四、截断阀室设置的位置
▪ 输气和线截断阀室之间的间距因不同级别地区由于 人口密度不同，对安全可靠性的要求也不一样，因 此阀室设置的距离也不相同。截断阀室间距最大值： 四类地区为8km,三类地区为16km，二类地区为 24km，一类地区为32km。在管道穿越大型河流、 活动断裂带和特殊困难段时，应根据需要而设置线 路截断阀。由于人口密度和国情的不同，世界各国 对此间距的规定互差异。
干线切断阀的驱动方式
▪ 干线切断阀的驱动方式有电动、气动、电 液联动和气液联动等类型，各种驱动装置上 往往同时配有手动机构以备基本驱动机构失 灵时使用。 电液联动机构是由电动机—油泵机组提 供动力的液压装置。动力机组一般与阀体分 离。与电动机构相比，它的优点是传动平稳， 工作可靠和容易控制。
▪ 气液联动机构是以管道天然气为动力的液压系统。 它不需要外来的动力，可以在管道上任何地方使用， 是最方便的阀门驱动方式。是一种简单的手控手液 联动系统，管道压力可经控制阀输入任一气一油压 力转换罐，使压力油推动阀门油缸动作。与此同时， 控制阀把另外一个转换罐与大气连通，使油缸活塞 另一侧的油流向这个低压罐中。每个罐的容量应稍 大于一次动作所需的油量。系统中有一个可储存一 定气体动力的蓄能罐和备用手摇泵。
▪ 5．清管站
▪ 输气管道投产时需要通过清管器清除管道中 的积液、粉尘杂质和异物。清管站主要工艺 流程为：清管器接收、天然气除尘分离、清 管器发送并输往下游站场。
▪ 6．储气库 ▪ 储气库是输气管道供气调峰的主要设施，主要的形
式有：枯竭气田储气库；地下盐穴、岩洞储气库； 地面容器储气库。地下储气库的工艺流程为：天然 气过滤分离、计量、增压注气；采气、过滤分离、 计量、增压输回管道。 ▪ 7．阀室 ▪ 为了便于进行管道的维修，缩短放空时间，减少放 空损失，减少管道事故危害的后果，输气管道上每 隔一定距离，需设置干线截断阀。阀室的功能为： 干线截断、两端放空。
▪ 分离效率：对于粒径不小于5μm的粉尘和液滴，分 离效率不小于99．8％；对于粒径为1～3μm的粉尘 和液滴，分离效率不小于98％。
▪ 过滤分离器具有多功能、处理量大、分离效率高、 弹性大、更换滤芯方便等特点。主要适用于长输管 线首站、分输站和城市门站，同时也适用于含固体 杂质和液滴的天然气的分离。
▪ 大流量站场的气体过滤分离器，可以经汇管采取并 联安装的方法来满足处理量要求。在设计分离器的 通过量和台数时，宜设置备用分离器。如果是热备 用，应保证当一台分离器检修时余下分离器的最大 处理能力仍可满足正常处理量要求。
▪ 3．计量
▪ 应计量输入和输出干线的气体及站内的耗气，这些气 量是交接业务和进行整个输气系统控制和调节的依据。
第三节 分输站
▪ 一、功能
▪ 分输站是天然气管道的中间站，气体通过分输 站供给用户。通常，分输站具有分离、计量、 调压等功能。
▪ 1．接收上游站场来的天然气并向下游用户供 气
▪ 接收上游站场来的天然气，该部分内容同首站。 向下游站场输送经站内分离、计量、调压后的 天然气，出站应设高、低压报警装置，当出站 超压或下游管线发生事故时紧急截断。
▪ 8．阴极保护站
▪ 埋地管道易遭受杂散电流等腐蚀，除了对管 道采取防腐绝缘以外，还要进行外加电流阴 极保护，将被保护金属与外加的直流电源的 负极相连，把另一辅助阳极接到电源的正极， 使被保护金属成为阴极。由于外加电流保护 的距离有限，每隔一定的距离应设一座阴极 保护站。
第二节 首站
▪ 一、功能 ▪ 首站是天然气管道的起点设施，气体通过首站进入输
▪ （5）截断阀室设计应能满足无人值守的要求。
第六节 输气站场常用工艺设备
▪ 管道中输送的天然气一般都含有许多粉尘\固 体杂质,特殊情况下可能还会有液体,这些杂质 需要从管道天然气中除掉。
▪ 因此需要在输气管道的站场安装分离、除尘设 备，保证输出的气体含尘不超过规定的要求。 输气站场常用的分离和除尘设备有旋风分离器； 多管干式除尘器；过滤分离器；聚结器。
▪ 五、对截断阀室的要求
▪ 输气管道干线截断阀虽然关系重大，却长期处 于备而不用的状况，且不便于检查维修。因此， 对它的质量和工作可靠性有严格要求：
▪ （1）达到零泄漏的密封性能。干线截断阀如果 漏气，不仅造成大量气体损失，出现发生火灾 的危险，而且不定期可能引起自控系统的失灵 和误动作。
▪ （2）具有可靠的大扭矩驱动装置。干线截断阀 一直处于全开装置。需要动作时，往往面临发 生事故的紧急状况。为了保证动作的可靠性， 它要有较大裕量的驱动扭矩，应能在短时间内 完成阀门的关闭和开启动作。
输气站场及工艺设备
▪ 第一节 场站的分类和布点的要求
一、天然气集输站场的分类 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、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)3大类型及一些附属站场(如储气库、阀室、 阴极保护站等)。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。
户。通常，末站具有分离、计量、调压、清管器接收 等功能。 ▪ (1)接收上游站场输来的天然气并向用户门站供气， 该部分内容同分输站。 ▪ (2)分离、过滤。 ▪ 末站通常是向门站供气，分离器选型同分输站，多采 用过滤分离器。该部分内容同分输站。 ▪ (3)调压、计量。 ▪ 去用户的天然气一般要求保持稳定的输出压力并计量， 该部分内容同分输站。
▪ 2．分离、过滤
▪ 天然气中的固体颗粒污染物不仅会增加管道阻 力，降低输气管道的气质，还影响设备、阀门 和仪表的正常运转，使其磨损加速、使用寿命 缩短，而且污染环境、有害于人身健康。液体 污染物会随时间逐渐积累起来，形成液流，这 样会降低气体流量计计量精度并可能损坏管道 的下游设备。因此，通常在输气首站应设置分 离装置，分离气体中携带的粉尘、杂质和上游 净化装置异常情况下可能出现的液体，其分离 设备多采用过滤分离器。
▪ 过滤分离器是由数根过滤元件组合在一个壳体内构 成，通常由过滤段和除雾段(分离段两段组成，能同 时除去粉尘、固体杂质和液体。当含尘天然气进入 过滤器后先在初分室除去固体粗颗粒和游离水。之 后细小的尘污随天然气流进入过滤元件，固体尘粒 在气流通过过滤元件时被截留，雾沫则被聚合成大 颗粒进入除雾段，在天然气流过雾沫扑集器时液滴 被分离。分离后的天然气进入下游管道，尘污则进 入排污系统。
▪ （3）阀室中干线截断阀安装位置可能是地上 安装，也可以埋地安装。如果阀门质量较好， 不会经常检修，以埋地安装为好，既减少干管 出地和入地弯头的安装，又可使管道处于嵌固 状态，受力状态良好，也方便操作。
▪ （4）截断阀室上下游需设置放空管。放空管 直径是根据1.5－2h内能将管线内气体放空完 毕来确定。一般放空管直径为干管直径的1/31/2。放空管引出距离应满足防火安全的要求， 放空管高度应符合环保要求。放空竖管基础部 分应锚固，竖管应采用钢丝绳固定。
▪ 1．首站
▪ 首站是天然气管道的起点站，它接收来自于 矿场净化厂或其他气源的净化天然气，其主 要工艺流程为：天然气经分离、计量后输往 下游站场。通常还有发送清管器、气体组分 分析等功能。当进站压力不能满足输送要求 时，首站还具有增压功能。
▪ 2．分输站
▪ 分输站是在输气管道沿线，为分输气体至用 户而设置的站场。其主要的工艺流程为：天 然气经分离、调压、计量后分输至用户。有 时还具有清管器收发、配气等功能。当与清 管站合建时，便为清管分输站。
第五节 线路截断阀室
▪ 一、功能 ▪ 在输气管线上间隔设置截断阀室，其功能是管道检
修或事故时截断气流。当输气管道发生事故时，能 迅速实现事故点两端有限范围内的自动紧急截断， 将事故限制在一段有限的区间内，在不全线放空的 情况下进行各种管道作业。 ▪ 二、干线截断阀驱动方式 ▪ 干线截断阀驱动方式有气液联动、电液联动、电动、 气动等驱动装置，尤其气液联动使用最为广泛。各 种驱动方式都配有手动机构以备驱动机动失灵时使 用。
▪ 5．安全泄放
▪ 分输站调压装置下游如果设计压力降低，则 应在出站设置安全泄放阀，目前多采用先导 式安全阀。先导式安全阀因其动作精度高， 排放能力大，能够在超过整定压力非常小的 范围内泄压排放，复位准确，密封可靠，工 作稳定性好的优点而得到广泛应用。
第四节 末站
▪ 一、功能 ▪ 末站是天然气管道的终点站，气体通过末站供应给用
▪ 二、过滤分离器 ▪ 1．过滤分离器结构及工作原理 ▪ a.结构：由进口管、出口管、筒体、过滤元件、
丝网铺集元件(除雾元件）、储液罐、排液口 等部件组成。筒体部分亦称主体，分为过滤段 与分离段两部分。
▪ (一)旋风分离器 1．旋风分离器的工作原理 如图，气流从切线方向进入分离器后作
回转运动，由于气体和液滴的质量不同，所 产生的离心力亦不同，质量较重的液滴被抛 到外圈沿器壁聚积，由于重力和气流的带动 向下运动，由排污口排出，质量较轻的气体 则在内圈形成一股旋风上升，从排气管排 出。
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▪ 3．末站
▪ 末站是天然气管道的终点设施，它接收来自计 量后输往用户。通常还有清管器接收等功能。
▪ 4．压气站
▪ 压气站是输气管道的接力站，主要功能是给 管道天然气增压，提高管道的输送能力。其 主要工艺流程为天然气经分离、增压后输往 下游站场。
▪ 3．调压
▪ 分输去用户的天然气一般要求保持稳定的输出压力， 并规定其波动范围。站内调压设计应符合用户对用 气压力的要求并应满足生产运行和检修需要。
▪ 调节装置目前多采用自力式压力调节阀或电动调节 阀，宜设备用回路。分输站调节装置宜设在分离器 及计量装置下游分输气和配气的管线上。
▪ 4．计量
▪ 分输去用户的天然气需要计量，该部分内容同首站。
气干线。通常，首站具有分离、计量、清管器发送等 功能。 ▪ 1．接收并向下游站场输送从净化厂来的天然气 ▪ 首站接收上游净化厂来的天然气，为了保证生产安全， 通常进站应设高、低压报警装置，当上游来气超压或 管线事故时进站天然气应紧急截断。向下游站场输送 经站内分离、计量后的净化天然气，通常出站应设低 压报警装置，当下游管线事故时出站天然气应紧急截 断。 ▪ 首站宜根据需要设置越站旁通，以免因站内故障而中 断输气。
工艺流程图
▪ 为了直观表示气体在站内的具体流向，便于设计、 操作和管理，需要将流动过程绘制成图形，即工艺 流程图。工艺流程图可以不按实际比例绘制，主要 反映站的功能和介质流向，要求图形清晰易懂。图 中最好对管件和主要设备进行统一编号和说明。同 时，还应有流程操作说明以及主要设备规格表。
▪ 1. 无压缩机的输气站工艺流程 ▪ 图3-6为输气管道的首站工艺流程，
▪ 2．分离、过滤 ▪ (1)直接供给附近用户用气，对分离后气体含尘粒径
要求较小，分离装置选型可采用过滤分离器。 ▪ (2)如果是分输气体进入支线，分输站距用户较远，
分离装置选型宜采用旋风分离器或多管干式除尘器。 如粉尘粒径大于5μm，处理量不大时，可选用旋风 分离器；处理量大时，可选用多管干式除尘器。 ▪ (3)如果分离的气体含尘粒径分布宽，要求分离后含 尘粒径很小的情况，可考虑采用两级分离。第一级 采用旋风分离器或多管干式除尘器，第二级采用过 滤分离器。
▪ 气体计量装置宜设置在过滤分离器下游的进气管线、 分输气和配气管线以及站场的自耗气管线上。
▪ 大流量站场的计量装置，可分组并联，并设备用线路。 为了减少震动和噪声，站场管道的气体流速不宜超过 20m／s。
▪ 常用于测量天然气体积流量的流量计有差压式流量计、 容积式流量计、涡轮流量计、超声式流量计几类。