橇装式调压装置在天然气管道站场的应用

代长青 1 刘冬羊 2陈雷 3夏欢 4 李铭 5

（ 1.2.3.国家管网集团联合管道有限责任公司北方哈尔滨输油气分公司）

（4.5.国家管网集团山东天然气管道有限公司）

摘要：压力控制作为天然气输送中的安全措施之一，是管道运输的重要环节。而压力控制是通过调压装置进一步实现。调压装置的性能好坏对下游用户的使用以及天然气管道的生产有着直接影响，文章通过对调压撬的主要组成及设备特点进行阐述，通过介绍调压撬的工作原理，进一步探讨了调压撬在天然气管道中的应用。

关键词：撬装式；调压装置；天然气管道；站场

1. 前言

站场作为天然气输送管道中较为重要的单元组成，站场内部的设备是否稳定，对天然气管道的运行有着最为直接的影响。压力控制作为天然气长输管道运输中最为重要的安全保障措施之一，其主要通过使用调压装置来实现。调压装置设备的性能对管道运输和设备的安全性有着较大影响。听通过社会实践，进一步表明，调压撬装置在天然气管道运输中的使用效果更佳，范围更为广泛。

2. 工程介绍

某一天然气管道连接着两大城市，于二零零六年年初建成。此管道主要由两条支线管道和一条主干道组成。其中主干道的管道，管径宽600mm，全长约42km，压力为7MPa，把城市的处理端与分输站进行连接。另外该管道管径长和压力分别为330mm和7MPa，作用是把天然气供应给下游的广大用户，连接起支线管道的起始，然后基于支线起点阀室将天然气输送至末站，借助于分离过滤完成分离，根据计量结果确定压力的调整方案，将运行压力数值维持在2.5MPa左右，最后运输往另一座城市的供电厂。

3. 调压撬的主要特点及设备组成

1. 主要特点

第一，调压撬一般遵循“一用一备”的配置原则，“备”与“用”系统的结构与性能完全一致，调压线路上配备有监控调压装置。第二，为方便及时、准确且远距离的进行天然气出口温压监测，及时便捷的掌控远程开断调压，不仅会在各路调压撬下游安装温压传感器，还会在无人监管处安装远程监控设备。第三，调压撬可通过远程传递阀位，进一步达到远程监控目的。远程，选择调压撬需注意以调压路最大流量为前提。第四，在正常工况下，备用装置处于热备份状态，仅主调压撬正常工作，并为整个天然气管道战场的稳定运行提供必要支持。一旦主调压撬出现故障，整个系统随即完成线路切换动作，快速启用备用调压撬，同时对故障调压撬进行维修处理，以保证供气的不间断性。此外，为了尽可能避免备用调压撬长期不使用状态下性能下降，需要定期按时完成对备用调压撬的维护，定期测试主调压撬不能正常运行时备用调压撬能否顺利完成切换。第五，密封对调压撬的稳定运行有重要意义，工作调压器阀座以软密封为主要密封形式。故而，但阀门出现问题时，监控调压撬会自主运行，进而避免天然气运输出现问题。第六，天然气是调压撬取源的根本动力，下游则是主要位置。基于此，正常情况下会在指挥器前安装预调器和过滤装置，以此将指挥器使用寿命和调解精度进一步提升。

2. 主要设备

电动球阀主要采用的是全通径的法兰连接式球阀，球体是启闭件。工作调压器和监控调压器主要选用自动调节的轴流式调压器。紧急切断阀有超压与欠压两种形式，根据所选阀体形式的不同，切断压力的范围主要在0.01到9MPa之间。为保障系统内部的安全运行，装置内部通常会设置安全切断阀，其主要作用是在运输管道出现故障或者出现其他异常情况时自动切断气源，避免故障对下游设备造成损害。放散阀主要采用安全阀，能够有效的切断故障调压路。

4. 调压撬的具体工作原理

1. 监控调压器与主调压器之间的切换

工作调压器在正常工作下，会持续稳定向下游用户提供天然气，但受监控调节器设定值较高且长期开启状态的影响，如果工作调节器内部出现了问题，整个站口的压力升高，一旦这一压力值上升至设定值，监控调节器会承担工作调节器工作，达到及时调压的目的。因此，监控调压器并非长时间工作设备，也不适合长时间工作，还需要定期且及时的维修保护调节器。

2. 调压路自动切换的基本原理

在正常工况下，主调压路处于运行状态，备用调压路处于热备份状态。如果主调压路的设备出现问题和设备故障，会导致张口压力提升。随着压力数值的逐步升高，相应监测装置的测定数据发生变化，一旦超过设定值，系统即监测到主调压路故障，并开始进行调压路自动切换工作；调压路切换完成后，压力急剧下降，当压力下降到备用调压器压力设定值阈值以内时，备用调压路就会恢复到正常的运行状态，并不断的将天然气提供给下游用户，同时则需要对其进行维修保护。

3. 调压系统出口压力遥控原理

出口压力的电气遥控系统可有效实现远程操控，对调压器进行控制，可以将调压器的压力输送到控制系统，主控中心可以通过手动设置或者自动设置，对设定压力的范围进行调节和管理，控制中心会借助计算机系统来完成操作，及时对比压力信号值与设定压力值，完成指挥器的驱动压力调节，并向现场RTU发出指令，并输出相应的控制信号发送到现场，现场电机在得到信号之后，通过对指挥器的压力调节杆进行调节，并将有用信息反馈到主控计算机当中去，进一步实现压力的自动调节。

4. 调压后压力超高或超低远程保护

为了进一步达到调压压力保护的目的，避免变速器出现问题或设备故障的误动作造成天然气供应失误，需要在调压后设置三块压力变速器，对压力过高、高报或者低报报警能力进行设置，当有仪器出现高报或者低报时，主控计算机会发出警报，并做出警示。如有两块以上的仪器出现高报或者低报，系统会自动启动ESD程序，对站口进行关闭，进而有效保障末站及下游用户的天然气使用安全。

5. 完善及实施安全管理体系

在天然气站建设全过程中，所有施工人员都应严格遵守质量监督管理原则。一旦发现质量问题，应及时报井备案，并采取相应措施予以纠正和改进。应立即处理一些明显的潜在安全隐患，以避免事故进一步蔓延。在工程现场，必须对一些有毒混合气体的浓度进行全面监测。如果混合气体的浓度超过标准，应及时停止工艺流程。检查并排除问题后，应进行后续生产操作。如果施工现场发生紧急事故，应立即采取应急预案，尽量减少损失。在天然气站因危险条件停运后重新启动前，应使用监测仪器和仪器进行环境监测。在完成所有的测试工作并完全消除了一些潜在的安全危害之后，可以继续进行施工操作，并可以进行下一步的工作安排。在整个施工过程中，各参与方必须严格遵守安全管理体系规范，在保证施工作业绝对安全的前提下，适当加快施工进度。天然气管道站实行安全风险管理机制，进行安全风险评估，确定天然气管道站各生产环节的安全风险水平，并采取必要的安全监督措施，防止安全风险事故的发生。加强生产设备安全隐患调查机制，定期处理安全隐患。通过安全监督员的实时检查和接受，督促岗位人员及时整顿潜在的安全隐患，防止安全事故的发生，确保天然气管道站场安全运行。

5. 结语

综上所述，撬装式调压装置在是天然气管道运输中不可缺少的组成部分，其内的压力控制作为天然气管道运输中安全保障的重要环节，对企业发展进步和天然气用户的安全都有着极重要的保护作用。而工作调压器和监控调压器作为调压撬重要的部分，将其进行设置管理，进一步提升了单路调压的可靠性，通过对一用一备调压撬的设置，有效的保障了天然气供应的稳定性和安全性，通过平稳的发展，进而实现对设备的维修、更换和管理，为天然气管道运输末站的无人看守提供了良好的保障。

参考文献

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