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摘要：天然气长输管道分输站场设计是一项相当复杂的工作，它不光需要设计人员对场内各种工艺的流程有清晰的认识，还要对各种设备的选择了然于胸，根据不同的需求选择最合适的设备，这样才能让分输站场良好运行。
关键词：天然气长输管道；分输站场；设计
1天然气分输站场管道的平面布置
天然气具有一定的危险性，对天然气分输站进行建设需要考虑其防火防爆的性能。《石油天然气工程设计防火规范GB50183》中对天然气的输送标准作出了详细规定，对分输站场进行设计时，应该遵守这些规定，对管线进行科学的部署。具体来说，在设计分输站场的管线排布时，应从以下几个方面入手。
第一，分输站在设计时应把生产工艺区域和办公区域分割开来，设计时应按照标准，保证办公区域和生产工艺区域之间的距离，并在两者之间设置防火带，进一步提高安全性。通常分输站场的办公区域应该在整体区域的边缘位置，而且绝大多数应该将其设置在出入口处，这样在万一发生事故的情况下，人员能做到第一时间撤离，也能遏制火情向出口外扩散，降低事故的伤亡率。
第二，在设计分输站场时，应该将中配电室、水源井控制室、电力系统中枢、办公区域、员工生活区域设计在办公区域内，同时将管线阀门控制室、设备区域等设计在生产区域内。另外，设计人员应该在办公区域和生产区域内分别应用防爆区制度和非防爆区域制度，严格落实安全管理方法，同时指派巡查人员定期对区域进行检查。设计人员还需要注意，根据区域的不同，管线的排布也会有所差异，不过，应格外注意在生产区域内应尽量保持天然气管线直行，减少弯曲，因为在管道弯曲处，管壁承受的压力较大，而且弯曲处大都需要额外的连接部件，这些部件在长期高压的情况下，容易发生松动，导致泄露。
第三，在对生产区域进行设计时，应明确进出站阀组区域、过滤分离区域、计量调压三个区域。进出站阀组承担着分输站场最大的工作负荷，这一区域的操作最为频繁，所以在设计时应对技术人员的安全出入口尤为重视。另外，由于过滤分离区和计量调压区是分输站场的主要工艺实现区域，所以在对这两个区域进行设计时，应着重考虑天然气管道的运输方向，以及和管道运输相关的设备排布规则。在对这两个区域进行设计时，还需要注意让设备和工艺安装能良好满足规范中的要求，同时应对安全防护设施进行科学的部署，为后期技术人员对设备进行维护创造便利、安全的条件。
第四，在对办公区域进行设计时，设计人员应根据区域的功能差异进行针对性的布局设计，比如食堂、寝室、浴室等和员工生活密切相关的区域，应尽可能集中，以方便员工的日常生活。而一些其他的生活设施如配电室和发电机房，则应适当安置在办公区域的另一端，尽量和员工生活区域保持距离，以免其内部运转的噪音等影响员工正常休息。
2设备选型
2.1过滤
天然气在管道中运输距离较大，有些甚至会跨国传输，跨度达几千公里。当今的运输技术已经让天然气在传输的过程中足够安全、足够高效，但是仍然不能保证运输过程中天然气不受外部环境的影响。管道由于密封不严等原因，会让天然气在输送过程中混入一定量的杂质，这些杂质主要是水。所以，对其中的杂质进行过滤是分输站场的重要工作。现如今，分输站主要采用分离和过滤两种方法来分离杂质和天然气。具体应用还要根据天然气中杂质的含量而定。在杂质含量较高时，分输站场可以采用过滤分离器和旋风分离器共同运转的分离模式，来提高分离效率，尽可能保证天然气的纯净。在杂质含量较低时，分输站场可以使用过滤分离器，将为数不多的杂质和较容易清除的杂质分离出来，这样也能在一定程度上降低运营成本。
2.2计量
分输站的计量精度至关重要，在计量精度上要满足来往交易对接的需求，量程范围要适宜，应考虑投产初期小流量和后期满负荷运行的大量程需求。常用的天然气计量方式主要有：孔板式、涡轮式、超声波式流量计等。孔板流量计应用广泛价格低廉，结构简单便于维护，但剂量范围较窄，在30%～80%损失较大，不能很好地满足各种流量范围；涡轮流量计量程较大，在10%～80%损失小，但当天然气流量较小时存在计量盲区；超声波流量计精度高，量程范围广，几乎没有压力损失。考虑投产初期小流量和后期满负荷运行的大量程需求。常用的天然气计量方式主要有：孔板式、涡轮式、超声波式流量计等。孔板流量计应用广泛价格低廉，结构简单便于维护，但剂量范围较窄，在30%～80%损失较大，不能很好地满足各种流量范围；涡轮流量计量程较大，在10%～80%损失小，但当天然气流量较小时存在计量盲区；超声波流量计精度高，量程范围广，几乎没有压力损失。
2.3调压
分输站调压方案种类较多，可分为单台调节阀；单台调压阀+监控调压阀；单台调压阀+安全切断阀；监控调压阀+安全切断阀；三阀结合式。单台调压阀方案流程简单，操作维护简单，但气量易波动。单台调压阀与监控调压阀组合可以实现监控与调节，安全性较好，但调压器压力需合理设定。安全切断阀与监控调节阀结合和三阀结合这两种方案安全性较高，能保证下游用户不超压，但当切断输气时，需要调整和复位切断阀。三阀结合式方案把上下游串联，实现同时监控与调压的功能，当遇到特殊情况时，也可以切断输气，以确保管道和设备安全。
3天然气长输管道参数站场的设计流程
天然气长输管道分输站根据具体需求的不同，可以采用不同的设计方法，根据内部功能的不同，设计方案也会有所差别。尽管设计方法较多，但由于内部各区域承担的工作大致相同，所以分输站场的设计流程也大同小异。通常来说，分为正常流程、清管流程与返输流程三个部分。
正常流程设计需要根据分输站的技术运行顺序进行，这就需要设计人员对分输站场的运转模式有清晰的认识，对其中各项工艺的衔接顺序有全面的掌握。其中包括上游来气、过滤分离、运输量计量、运输压力调试等，这些流程的前后衔接有明确的顺序，设计师在设计时，也要对此有所了解。清管流程的顺序也相对固定，从上游来气、发球筒，到管道下游，这一过程也是设计的流程。不过，需要设计师注意的是，清管流程本身比较特殊，在分输站场的运输出现错误时，需要切断阀门，跳过这一环节，直接输送到下一站。如果天然气接收方发生问题，导致天然气不能正常接收，还需要关闭分输站场，直接让天然气向下一站场进发。
结束语
天然气能源已经成为当今生产和生活不可或缺的能源之一，燃烧效率高，开发成本相较于其他能源较低，具有相当高的市场价值。现阶段我国在很多领域广泛应用天然气，尤其在城市发展过程中，天然气功不可没。天然气由于其易挥发、高危险性等特点，在运输的过程中需要大口径的长管进行全程密闭输送。为了提高输送距离，通常需要给天然气施加巨大的压力，让它能够在管道中运行更远。但是，有些路途过长的运输，不能通过一次性施压来完成，需要在路途中建立多个分输站场，以便在天然气运输到这里时对其进行二次加压，实现更远距离的传输。作为天然气供应环节中非常重要的一环，其设计标准也非常严格，设计人员需要给予高度重视。
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