关于无人值守天然气站场工艺技术研究

邵子璇

山东东营中石化石油工程设计有限公司 山东东营 257029

摘要：由于科技越来越先进，天然气领域竞争越来越剧烈，使得大多数的天然气站场都采用的无人值守方式，这样不仅能够显著增加天然气站场的安全性，而且还能促使设备更加的可靠、准确，非常符合自动化发展的要求，因此无人值守在天然气站场已成为主要发展形式，对其工艺技术进行研究是非常有必要的，希望给工艺发展带来积极的作用。

关键词：无人值守；天然气站场；工艺技术

一、天然气站场采取无人值守的重要性

天然气站场无人值守的形式有两种，第一种是有人值守、无人操作。此种形式比较适用在长输管线站场当中，虽然安排了专人值守，但是在正常运行过程中不需要人员操作，只远程控制即可，当遇到问题时再进行维护。第二种是无人值守、无人操作。此种形式属于理想的形式，就是站场没有值守人员，全部都是远程控制，远程监视，对于维护方面，可通过定期巡检的方法完成。

二、无人值守的优缺点

天然气站场采用无人值守方式的优点主要包括：1.能够显著增强远程监控的可靠性与准确性，避免人为因素干扰。2.能够有效提升管道的运行效率，降低管线的运行成本。不过其也存在着一些缺点，主要包括：1.成本大，因为对设备的自动化水平要求较高；2.操控复杂，难度系数高，一旦测试不全面就会引发安全事故。3.容错性要求较大。为有效解决无人值守的各种缺点，便采用了如下的措施：首先，在建设过程中必须严格要求，以保证站场的安全和稳定。其次，设计适当的控制逻辑，保证符合各项要求。再次，对控制逻辑实施良好的测试，并不断优化控制逻辑。最后借助设备冗余和通

讯信道冗余来增强天然气站场的容错率。

三、无人值守天然气站场各单元的工艺技术

通常天然气输送管道可被分成三个部分，即输气首站、输气末站与输气中间站。按照功能可将天然气站场分为两部分，即门站和调压站。由此本文就主要对无人值守输气末站以及无人值守门站、调压站的工艺技术展开了深入的研究。一般无人值守的天然气站场主要就是为了对上游的天然气进行过滤、计量和调压，然后再送至下游的用户。按照功能还可将天然气站场分成许多个单元，主要包括进出站阀组单元、清管单元、过滤单元、加热单元、计量单元、调压单元、加臭单元和放空单元，每个单元的工艺技术也不同。

（一）进出站阀组单元

此单元主要是在天然气站场发生事故时，快速切断气源的，以免事故变得严重。通常截断阀要和设备具有特定的距离，以保证紧急状况时能够良好操作。现阶段常用的紧急切断阀就是气液联动球阀，既能够远程操作，又能够手动操作。因为城镇天然气站场的压力较小，气量较低，所以常用远程操作形式进行管理。

（二）过滤单元

此单元主要就是为了过滤，以促使管线清管和干燥过程都达到标准的要求。通常要求天然气站场的过滤器必须备用一个。同时过滤分离器上还必须装有差压变送器，以检测压力，当差压较大时，设备就会报警，然后选定一台备用设备，开启备用设备的电动阀，这能完成过滤设备与备用过滤设备的切换。

（三）计量单元

在此单元常用的流量设施就是涡轮流量计与超声流量计。通常计量单元应该安装在流量控制系统的控制阀上，并且每一条支路都应该安装一台流量计算机，以计算出每个工况的瞬时流量和累计流量，并保存和输送数据。同时流量计也应当备用一个。

（四）调压单元

调压单元主要是为了提高天然气调压站场功能与安全的关键设备。现阶段常见的调压技术有三个，分别为：并联监控调压技术、串联监控技术和串并联监控技术。这三个调压技术都能够达到下游用户不间断供气的效果，不过每个技术的优缺点都不同。

（五）加热单元

一般常用的加热设备就是电加热器，对于供电不佳的天然气企业，则可使用水浴式加热炉。不管使用哪种加热工艺，都应当使天然气调压之后的温度不小于0℃。通常电加热控制系统会具有三种模式，即手动、自动和暂停，转换开关一般位于机柜间的电加热控制柜上。如果开关在手动处上，则可手动控制加热器；如果开关在自动处，则可自动控制加热器；如果开关在暂停处，则加热器会处于维护状态，任何控制都不好使。对于水浴式加热炉来说，其主要被用在油气田开采和集输当中，很少用在城镇天然气管道当中，因为水浴式加热炉会用到明火，所以对站场安全具有很大的威胁，同时城镇天然气站场的压力较小，气量减少，由此大部分的城镇天然气站场并不需要加热设备，即便用到加热设备，也只会用到锅炉和换热器，其要比水浴式加热炉安全很多。

（六）加臭单元

加臭单元一般包括两个部分，分别为：现场设备和控制仪表。其中现场设备包括：电磁驱动隔膜式柱塞泵、计量储药罐、信号传感器、管线阀门组、过滤器、设备柜等等；控制器是放在机柜之间的，主要用于收集天然气流量信号，然后往加臭单元发出信号，从而依据天然气流量来控制加臭技术。同时加药泵也需要备用一台，当加药泵发生异常情况时，就需要换成备用泵。

（七）放空单元

天然气站场的放空单元主要就是指放空阀，其应当安装于进站截断阀与出站截断阀的中间。放空单元的主要作用是截断放空干线和断阀间的气体。现阶段对截断阀放空时间还没有明确的要求，一般都在10-12h，然后通过计算得出放空管的管径大小。

（八）清管单元

因为无人值守的天然气站场线路都很长，管径都很大，管内杂物较多，所以经常使用收发球筒清管技术进行清理。要想节约成本，还可采用人工进行清管。通常城镇天然气站场线路都很短，输气环境较好，可运用清管阀进行清管。

（九）设备撬装化

通常天然气站场的装备均由各个供应商负责设计、安装、调试，这便要求供应商必须清楚装备的功能、属性以及用途，同时还能够良好的安装和调试装备，以充分满足天然气站场的各种需要。如今设备撬装化在天然气站场当中越来越重要。设备撬装化就是指由一家或者多家供应商进行设计、组装、调试，制定出一体化的设计方案，以让天然气站场的设备达到最佳，进而提高运行效率。设备撬装化采用的是三维空间，不仅使设备变得更加紧密，节约空间，而且使调试工作变得更加方便，显著提高了工作效率，同时管理也更加的高效，非常适用于小型无人值守天然气站场当中，尤其是城镇天然气站场，因为其规模较小，设备简单，更利于设备撬装化。即便设备撬装化的成本较大，但是调试方便，维护费用低，所以仍然被广泛用于无人值守天然气站场中，可见其发展前景非常良好。

四、总结

通过上述内容可知：无人值守在天然气站场中非常的重要，能够显著提升天然气站场的安全，所以必须加大研究的力度。分经过对无人值守天然气站场工艺技术的深入研究能够发现，天然气站场的工艺技术越来越先进、越来越完善。

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