张明全
哈尔滨华智原创设计咨询有限公司 黑龙江 哈尔滨 150070
摘要：合理化调压计量系统设计，能够增强城市天然气厂站的天然气配送工作水平。基于此，本文阐述了调压运行模式设计、计量运行模式设计、调压计量设备选择、整体系统设计这几项城市天然气厂站中调压计量系统设计环节，实现了对天然气调压计量的深入分析，希望能够为天然气输配水平的发展提供助力。
关键词：调压计量；燃气供应；调压设备
引言：调压计量系统作为天然气输配体系中的一项重要组成部分，其运行水平直接关系着天然气厂站的输配工作质量，因此，为了达到更加优质的天然气输配供给效果，应对调压计量系统展开深入分析，并积极寻求科学、合理的系统设计方案，以优化调压计量系统的性能，促进天然气厂站运行水平的发展。
1设计目的
在城市天然气厂站的运行中，调压设备的主要作用在于，根据设定的标准压力，以自动协调调节阀的方式，来控制燃气的流量，以保持标准的出口燃气压力。利用该设备，厂站可以有效维护天然气输配过程中，管道内压力的稳定性，降低故障发生的几率。而计量系统的作用则是，通过准确计量封闭管道中的气体总量，为燃气结算提供依据。天然气厂站选择可以根据计量模式设计方案，来选择相应的流量计，以确保计量工作的准确度、效率、成本可以满足当前需求。基于此，为了构建出一套行之有效的调压计量系统，强化输配稳定性与结算准确性，设计者拟基于实际条件，确定调压、计量运行模式，并选择相应的设备，以设计出合理的调压计量系统，提升天然气厂站运行水平。
2设计过程
2.1调压基础运行模式设计
现阶段，调压运行模式主要有三种，即直接作用模式、间接作用模式、轴流模式。其中，在直接作用模式中，所用元件包括薄膜、阀杆、阀门，该模式的作用原理为，出口压力下降时，薄膜也会随之下降，带动阀杆下移，使阀门开启，增加燃气流量，以达到恢复压强的效果，而当压力过高时，薄膜则会上升，让阀门逐步关小，控制出口压力，该模式的成本较低，但反应速度较慢。在间接作用模式下，所需的元件包括，调压器、指挥器、排气阀，其运行机理从本质上，与直接模式类似，也是通过控制阀门来调节压力，但由于其内部的调压器起到了减轻系统的运行负荷，因此，该模式可用于大规模的燃气调压工作。而轴流模式，属于当前新兴的一种调压模式，其所需元件包括，指挥器、出气接体、进气接体、进气阀体、出气阀体，结构简单、安装空间小，在实际应用中呈现出了流通能力大、密封能力强、调压稳定等优势，且具备超压自动关闭、恢复正常后自动开启的功能，因此，综合考虑上述三个运行模式的优点，设计者采用了轴流模式来进行调压计量系统的设计，以强化系统的燃气输配维稳作用。
2.2计量基础运行模式设计
就目前来看，天然气计量模式主要有四种，即孔板模式、气体罗茨模式、气体涡轮模式、超声模式。
其中，孔板模式的量程比为1:3，适用于燃气流量为满程30%~80%的天然气输配系统中，由此可见，其测量范围较窄，但由于该模式的计量运行结构较为简单，因此，其所需成本较低，性能也比较可靠。气体罗茨模式是一种基于容积式测量原理，进行流量统计的计量技术，其具备精度高、量程比宽、重复性好等优势，且可以直接通过表头获取计量读数，使用便捷，但需注意做好检查、清理，避免杂质进入流量计中，影响该模式的落实精度。在气体涡轮流量模式下，流量计的量程比为10:1、最佳使用流量为10%~80%，该模式所需的流量计设施安装空间小、测量准确度高，但其中包含的活动零部件较多，后期的维护工作量较大，不适用于民用等大规模的计量工作。在超声计量模式下，量程比可达到1:100，测量准确性高、维修率低，但仅适用于中、大口径管道，且初期投入成本较高。而城市天然气厂站的民用供应占比较大、计量规模广，因此，研究者基于成本、性能等方面，综合考虑了上述各运行模式的优势，选择了气体罗茨计量模式。
2.3调压计量设备选择
待确认了计量模式、调压模式后，设计者还要进行调压计量设备的选型，以最终确定调压计量系统的方案，以实现城市天然气厂站中调压计量系统的设计。目前，计量、调压设备的类型主要有四种，即分路型、分路终端型、集中终端型、分路终端型。其中，分路型设备的优势为，准确、后期维护便捷、稳定性强，劣势为，管线规模大、施工复杂、所需安装空间大、存在一定安全隐患。分路终端型设备的优势为，精确、稳定性强，劣势为，设备分散、管线规模大、施工复杂、后期维护工作量大、占地面积大等。集中终端型设备的优势为，规模小、施工简单，劣势为，设备分散、存在一定安全隐患、运行稳定性低。分路终端型设备的优势为，管线少、施工简单、测量精准，劣势为，设备分散、存在一定的安全隐患。考虑到城市天然气厂站的供应范围较广，一旦调压计量系统出现故障，产生的影响也比较大，需采用稳定性较强的设备类型，同时，为了保证后期维护、操作的便捷，应使设备尽量集中，以便于统一管理，因此，在此次设计中，设计者选用了分路型号的设备，来构建调压计量系统。
2.4整体系统设计
待确认完调压、计量模式，以及设备类型后，设计者根据现有的天然气输配系统，构建出了配套的调压、计量系统方案。在此过程中，设计者还结合系统中各个调压计量设备的运行规律、性能状态，编写了相应的设计说明，以及维护说明，健全了整体系统设计方案内容，以保证该设计方案得以被准确地投入到使用中[1]。
3结果分析
经过上述设计后，设计者将该方案投入到了实际应用中，观察其应用状态，以验证该方案的适用性。经过一段时间使用后，设计者发现，在该设计方案的背景下，天然气输配系统的运行较为稳定，同时，计量结果也比较精确。此外，在维护管理方面，由于调压计量设备安装较为集中，使得维护管理也比较便捷，由此可见，该设计方案能够满足天然气厂站的实际运行需求[2]。
结论：综上所述，增强设计工作效果，能够使天然气调压计量系统的性能更加优越。经过上述设计分析工作，设计者通过合理建设运行框架，科学选择调压计量设备，构建出了一套更为行之有效的调压计量系统，并通过实践验证，发现该设计方案满足使用需求，且维护便捷，有助于天然气输配工作的优化发展。
参考文献：
[1]张伟,程新求. 城镇燃气场站工艺参数设定的研究[J]. 化工管理,2020,(26):154-155.
[2]刘瑶,马亚欣,谭松玲 燃气门站调压过程中水合物防治研究[J]. 煤气与热力,2020,40(08):28-33+43-44.