王国舜
中石化江汉石油工程设计有限公司 湖北武汉 430000
摘要:天然气长输管道分输站场是天然气运输系统中非常重要的一环,它承担着对天然气的输送量进行计量对输送线路进行分离以及调试输送压力等重要工作,以满足现如今社会对天然气越发多元化的需求天然气具有一定的危险性,一旦发生泄漏,在空气中达到一定比例时,不仅会给天然气供应系统造成损失,还有可能威胁到工作人员的人身安全所以,在进行长输管道分输站场的设计时,需要严格遵照《石油天然气设计防火规范》进行,同时对现场进行周密的考察,选择最合适的施工方法,确保分输站场的安全性
关键词:天然气;长输管道;分输站场;设计
1天然气长输管道传统布站方法的发展现状
在天然气长输管道传统布站设计的过程中,设计输量的选取标准主要采用年输量的平均量来计量,所以在这一过程中,忽视了天然气需求量会受到季节变化的影响等因素,同时对于上游资源的可调节性问题也没有加以设计,导致下游市场对于天然气需求的变化无法很好地适应,导致在这一过程中产生的经济收益较差,而且灵活性也较低在国内外常用的天然气长输管道分输站场布站设计的方法主要采用的是等压比布站,各站按照基本相同的压比设计压气站。
2天然气长输管道分输站场设计要点
(1)平面布置的设计要点对于天然气分输站场设计而言,其设计工作在性质上属于五级站场,因此在进行分输站场平面布置时,必须要严格按照相关的行业规定去执行以满足规范为基本前提,分输站场的平面布置应当从以下几个点展开:其一,分输站场的内部主要分为两大部分,一部分为生产区,另一部分为办公区,对于生产区和办公区应当将其分开布置,确保最小安全距离在22.5米之外
(2)平面布置中需注意的几点长输管道分输站场一般主要包括有输气首站输气末站分输站清管站压气站等,这些分输站场所具有的功能特点有:计量调压分离以及清管等功能,除过上述提及的这些,压气站还具有增压的功能
(3)分输站场的建筑物通常应满足坐南朝北靠山面水(路)的条件为了更好地满足综合办公楼的采光要求,分输站场的建筑物设计时会主要考虑到坐北朝南,但是对于其与的辅助房则不会过多考虑这一方位当分输站场的建筑物中办公区处于高处而工艺区处于低处时,则主要采用靠山面水的设计方位,在靠近道路的一侧可以布置站场的出入口,这种布置的优势就是为了更好地满足防爆防火对于天然气长输管道分输站场设计人员而言,对于分输站场内建筑构筑物的综合布置应当在站址选择环节就应有一个大致的了解
(4)分输站场装置区设置时应当保证顺畅平直对于设计中的问题,需要总图人员对安装图中的分离计量调压清管流程等方面加以细致的排查,确认管道连接段是否能被缩短管网是否平直等,同时还需要考虑到其他密闭工艺设备是否会与污油池保持一定的距离
2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
3天然气长输管道分输站场设备选择
3.1过滤分离器的选择
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
3.2计量设备的选择
现阶段,我国境内的天然气长输管道分输站场大都使用贸易计量和工业计量两种方法在选择计量设备时,需要让计量设备同时适应两种计量标准当前应用较为普遍的是超声波流量计涡轮流量计和孔板流量计等不同计量设备负责实现的功能不同,承担的计量任务有一定差别超声波流量计的工作原理是向流体发射超声波信号,通过对返回信号进行检测和分析,来判断管内天然气流体的速度这种方法能够实现大范围的测量,同时,测量精度也比较高,不像其他方法那样还会让输送管内的压力产生损失但这种方法的缺点也比较明显,那就是设备价格昂贵,使用成本较高,对设备的安装有更高的要求孔板流量计也是一种常用的计量设备,它结构简单,测量周期长,但是缺点是精度较差,只能承担一定范围内的流量测量,不能确保测量流量的精度涡轮流量器大致介于上述两种计量设备之间,性能适中,精度也还算可以,足以满足常规的天然气流量计量测量任务
3.3调压设备的选择
我国是能源需求大国,很多天然气需要依赖进口比如,我国每年就会从俄罗斯进口大量的天然气,这种长途运输的需求促进了调压设备的发展分输站场的调压主要分为单台调节阀单台调压阀联合安全切断阀单台调压阀联合监控调压阀等不同的调压阀操作不同,调压效果不同,能够满足的调压需求也各有不同在种类众多的调压阀中,单台调节阀能够实现的功能相对简单,但是由于其操作简单,对技术人员的水平要求较低,得到了广泛的应用不过,这种调压阀调压效果不够理想调节阀与监控调压联合安全切断阀安全切断阀联合监控调压阀的设备组合也是一种比较常见的调压方法,这种组合在调压的过程中能最大限度保证操作人员的安全工作调节阀也是分输站场必备的设备之一,它也是调压设备的一种不过,不同的是工作调节阀直接从控制器那里接收指令,以此来实现更加高效的对下游管道压力和流量控制在设计分输站场时,需要根据调压的具体需求来选择合适的调压阀,同时参考管道结构,选择调压阀对天然气管道内压力进行控制,避免内部压力长期过大对管道造成损伤
4结语
综上所述,在进行天然气长输管道的分输站场设计工作中,需要对其加以科学合理的布局,所有的设计必须满足相应的规范,避免浪费有限的土地资源设计过程中,应当选择适合工况的工艺流程总之,处理好长输管道分输站场设计中的每一个细节问题,才能更好地促进该行业的稳步向前
参考文献：
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