彭力
中石化江汉石油工程设计有限公司 湖北武汉 430000
摘要:天然气站场设计对于维护管道安全稳定运行至关重要,文章重点讨论天然气站场设计中的相关问题,使得天然气站场各个部分都能够满足相关的要求，为油气建设项目提供参考
关键词:天然气站场；设计规范；分析
天然气站场接收上游管道来气,经过过滤加热等过程为下游供气,其设计将会直接影响到下游用户的用气安全性在油气工程设计领域中,标准化设计是必然发展趋势,文章在分析天然气站场设计规范基础上,分析工艺设计天然气站场接收上游管道来气,经过过滤加热等过程为下游供气,其设计将会直接影响到下游用户的用气安全性在油气工程设计领域中,标准化设计是必然发展趋势,文章在分析天然气站场设计规范基础上,分析工艺设计
1选址
对于天然气站场选址而言,需要遵循一定的选址原则具体而言,站场的选择首先需要根据设计图纸进行计划,与线路的走向要达成统一,并且能够满足工艺流程设计的要求与此同时,站场的选择应当符合国家相关道路规划和城镇规划制度政策的要求,尽量少占用农田耕地和林地,选择荒山野地等影响相对较小的地方进行天然气站场的规划
2总平面布置
对于总平面的布置而言,首先需要了解规划方案的整体情况,包括工艺流程站场的使用安全保障卫生保障等等,同时要综合考虑周边环境因素,充分利用有利自然条件,尽量避开绿地建筑物对于站场而言,应当在满足基本要求的前提下尽量保持线路的平直,减少弯道放空区应当尽量避开农田和村庄而污水区的规划,通常安排在办公区夏季风频的下风侧,并且地势不宜过高
3工艺设计
3.1用管及阀门
天然气站场所使用的管道一般为钢管,所有钢管必须要经过严格的质量检验和验收,所有管材必须要符合相关标准的要求,尤其是要满足焊接方面的要求,所有管材的圆度允许偏差均不能够超过外径的允许偏差而天然气站场所使用的阀门主要功能可以分为截断止回放空排污和安全泄放等,因此在对于阀门进行选择的时候,必须要充分地结合其功能来选择合适的阀门
3.2过滤分离器设计
在过滤分离器设计开始之前,首先要明确几个设计要点
首先,由于天然气管道当中难免会出现一些水分和杂质,因而在分输站进站之后,先要进行水分过滤,将水分和杂质分离开来通常情况下,常用的过滤设备是过滤分离器和旋风分离器如果遇到介质中杂质过多的情况,则需要同时使用过滤分离器和旋风分离器针对固体颗粒的直径稍大而水分又较少的情况,可以优先选择采用旋风分离器,然后再使用过滤分离器进行杂质的过滤除此之外,如果介质比较干净,并且杂质较少的情况下,可以考虑使用过滤分离器进行杂质过滤
3.3计量
对于分输站而言,贸易计量是最重要的一种计量方式,为了能够保证贸易交接的顺畅,需要确定合适的量程,同时关注投产前期的小流量具体而言,在天然气计量当中,最常用的方式包括超声波流量计涡轮流量计孔板流量计此外,由于长输管道站场的进站压力和分输压力的差异很大,并且调压前和调压后的差异也很大,所以在焦耳——汤姆逊效应的影响下,致使天然气管道运输的温度直接降到冰点以下,从而使得管道周围的土壤开始冻结,甚至出现地面裂痕,严重时可能会导致管道冰堵或者变形
3.4调压
根据作用原理的不同,调压设备可以分为外力式和自力式两种类型
其中,外力式调压器主要借助于外部电力和气动进行主阀皮膜外力的施加,从而进行压力调节而自力式调压器主要通过自身的弹簧力和管道压力进行皮膜移动的调节,进而起到调节压力的效果相对而言,自力式调压器对外部电源没有依赖性,而且结构简单反应快,因而在实际生产生活当中,应用范围更广另外,随着科技水平的提高,目前自力式调压器的功能已经逐步完善,可以实现远程给定指令的接收和限流
3.5增压设备
在天然气站场中,增压设备也是一种非常重要的设备,天然气站场常常采用气体驱动的增压泵,气体驱动的增压泵属于柱塞泵的范畴,在工作过程中,增压泵会迅速地往复工作,而在输出压力不断增加的过程中,泵的往复会逐渐减慢直至停止,所以其能量的消耗往往是最低的同时其操作较为安全,能够自动地保压,而且维护也更加简单所以气驱增压泵是天然气站场中常用的一种增压设备
3.6放空设备
首先从放空设备的主要构成内容来看,放空设备包括放空火炬和放空管两个主要板块具体从放空火炬的构成部分来看,包括火炬筒体火炬燃烧器点火燃气电磁阀组过滤器阀组阻火器高空引火装置火炬点火系统等其中,火炬点火系统的主要控制结构又包括PLC可编程控制器热电偶温度传感器压力变送器控制指示灯按钮开关高空火炬点火器燃气电磁阀和火炬高空引火装置,基于这些控制系统的运作,火炬点火系统能够实现自动点火或者手动点火控制除此之外,一般情况下,门站调压站以及分输站都主要规划在集中放空装置上,而排放压力不同的天然气放空管线最终也会汇入到同一个排放系统当中此时,需要注意的是压力不同的放空点应当保持统一和畅通不仅如此,还需要注意的是放空管顶管当中不应当设置有弯管,避免出现管道不通畅的情况的发生最后,针对放空立管,应当采取一定的措施来保障其稳定性和牢固性
4自动化控制
4.1自控系统设计
由于天然气站场的输送介质属于易燃易爆气体,所以其是属于危险环境场所,通过对于先进的天然气站场自动化控制技术加以引入,可以有效地应对天然气站场在运行过程中的潜在危险在对于天然气站场自控系统进行设计的过程中,必须要满足以下几个方面的要求首先必须要保证较高的安全性,必须要确保自控系统能够确保天然气站场在无人值守的状态下确保整个站场的安全,通过配置智能安防监控系统来实现对于整个站场的监控
其次,自控系统还必须要有良好的扩充和扩容性,系统必须要在天然气输配系统的运行期内具备一定的可扩容性,比如说调压设备的流通能力应该满足扩容的要求,同时计量系统也应该满足可扩容的要求,从而满足不同用户在近期以及远期对于气量的需求再次,自控系统的控制通信系统必须要具备较高的可靠性和兼容性,对于天然气站场而言,通信系统发挥着至关重要的作用,通信系统必须要兼容多种数据通信网络,才能够确保整个站场信息的有效传输
4.2自控系统配置
在对于自控系统进行配置的过程中,主要需要结合天然气站场的具体功能,对于一般的天然气站场而言,其应该具备以下几个子系统:计量及调压系统放空系统排污系统加臭系统其中,计量系统主要负责管道传输过程中的测量,可采用气体涡轮流量计,而调压系统则是确保系统下游压力在工艺所需要的范围之内,确保下游压力不超过允许压力值放空系统主要为了便于检修工作的开展而设置的,便于手动维修系统排污系统是为了排出站场运行过程中产生的废水加臭系统则是依据规范必须要设置的一个系统
5结语
天然气站场设计需要关注其选址问题，其次天然气站场的主要设备选型,主要包括管道阀门过滤分离器计量装置调压设备增加设备以及放空设备也是天然气战场设计研究的重点。最后就天然气站场的自动化控制系统设计以及自动控制系统的配置进行了说明,以期能够为天然气站场设计提供相应的参考
参考文献:
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