鄧付平

摘要：近些年，天然氣已經(jīng)成為人們生活必不可少的一項能源，在進入用戶終端前需要經(jīng)過城市門站的調(diào)壓、計量等功能操作。本文主要探討了我國天然氣站場的計量系統(tǒng)、我國天然氣站場的壓力流量控制系統(tǒng)、目前調(diào)壓流程方案的確定。

關(guān)鍵詞：天然氣站場;計量系統(tǒng);控制系統(tǒng)

一、我國天然氣站場的計量系統(tǒng)

在天然氣供應(yīng)的管理過程中，天然氣流量的計量對其流量輸送的穩(wěn)定性、安全性以及經(jīng)濟效應(yīng)起著關(guān)鍵的作用，企業(yè)在進行天然氣工作的時候一定要對天然氣城市門站的計量系統(tǒng)進行科學(xué)的設(shè)計以及建設(shè)，從而在極大程度上提升計量系統(tǒng)的可靠性以及準確性。除此以外企業(yè)還可以在兩個并聯(lián)電路之間增加串聯(lián)電路、在進站高壓流量計量之間進行對比流程，從而在一定程度上提升天然氣的安全性以及穩(wěn)定性。當調(diào)壓計量系統(tǒng)在進行工作的過程中，對其中任意一條流量計線路進行臨時的更換，更換成為標準氣體流量計，就能夠?qū)崿F(xiàn)對另一條流量計電路進行指定的標定。當然這種設(shè)計方案有利也有弊，其中優(yōu)點主要是能夠使得被檢測的流量計以及標準氣體流量計都在同樣的氣體壓力下進行正常的工作，不會對二者造成過多的影響;而這種設(shè)計方案的主要缺點就是檢測出的數(shù)值不一定準確，這主要是因為標準氣體流量計在進行工作時，其所構(gòu)成的某一組儀器表常數(shù)是在固定的操作條件下進行工作測量出來的，當對串聯(lián)的被檢測流量計進行檢測標定的時候，操作的情況會發(fā)生一定的變化，其中主要的有天然氣門站對外界供氣的環(huán)境等發(fā)生了一定的改變，在企業(yè)進行天然氣發(fā)展的時候，一定要對標準氣體流量計儀器本身進行不同情況以及壓力下的數(shù)值鑒定，然后將得到的數(shù)據(jù)進行對比、整理以及分析，從而確保儀器的數(shù)值的有效性、可靠性以及準確性。在一般正常的工作中，調(diào)壓器單元中每一個調(diào)壓路都是由兩臺調(diào)壓器通關(guān)串聯(lián)的方式組成的，除此以外，工作中的調(diào)壓器所采用的出口壓力要稍微低于監(jiān)控調(diào)壓器所規(guī)定的出口壓力，在正常情況下，當企業(yè)進行天然氣建設(shè)的時候會把監(jiān)控調(diào)壓器的閥口全部打開，當在工作中出現(xiàn)工作調(diào)壓器發(fā)生故障的時候，出口壓力就會上升到監(jiān)控調(diào)壓器所設(shè)定的出口壓力值，從而使得監(jiān)控調(diào)壓器進入正常的工作狀態(tài)。但是，即使在運行路線發(fā)生故障的時候，出口壓力的數(shù)值仍然會繼續(xù)攀升，這個時候運行路線上的超壓切斷閥就會發(fā)揮其作用，將運行路線進行切斷，然后自動的切換為備用路進行工作，備用路與運行路所使用的監(jiān)控調(diào)壓器以及工作調(diào)壓器的出口壓力應(yīng)該是設(shè)置為不同的，調(diào)壓器的出口壓力分為不同的等級，按照出口壓力的大小能夠?qū)⒊隹趬毫Ψ譃橐韵聨讉€程度：備用路工作調(diào)壓器、備用路監(jiān)控調(diào)壓器、運行路工作調(diào)壓器以及運行路監(jiān)控調(diào)壓器等。

二、我國天然氣站場的壓力流量控制系統(tǒng)

在對天然氣進行正常工作的時候，一般情況下，天然氣在管道中進行流通，天然氣所產(chǎn)生的壓力與流通之間存在著正比的關(guān)系，具體的來說就是，在相同的供氣環(huán)境以及同樣大小的運輸管道中，天然氣的流量越大，所產(chǎn)生的壓力也就越大。即使天然氣中有預(yù)留的壓力量控制，但是這種預(yù)留的壓力量不可能對流量以及壓力進行同時控制，企業(yè)在實際的工作過程中，會根據(jù)實際工況以及需求對流量以及壓力進行分別的控制參數(shù)設(shè)計，串聯(lián)監(jiān)控是天然氣站場進行工作時主要運用的壓力控制系數(shù)，而且企業(yè)也只是在工作過程中在調(diào)節(jié)閥程序控制上增加了相應(yīng)的控制環(huán)節(jié)，從而有效的實現(xiàn)對流量的監(jiān)控目標，企業(yè)一般的壓力流量控制系統(tǒng)主要有以下幾種設(shè)備所組成的調(diào)節(jié)閥、安全切斷閥、壓力變送器、壓力表、監(jiān)控調(diào)壓器、專用壓力流量控制器以及一些其它的相關(guān)設(shè)備和管路附件等等。監(jiān)控調(diào)壓器、調(diào)節(jié)閥以及安全切斷閥之間是相互獨立運作的，互不干涉影響，按照一定的從上自下的順序，采用串聯(lián)的方式組裝在一起，形成一個監(jiān)控式且安全性能高的監(jiān)控系統(tǒng)來進行工作。壓力流量系統(tǒng)在工作中起著至關(guān)重要的作用，其主要是采用了無人操作的設(shè)計來進行工作的，主要是以PLC為基礎(chǔ)從而組成一個獨立運作的壓力流量監(jiān)控器，實現(xiàn)對出站場壓力和流量進行監(jiān)控：

（1）當工作過程中的流量壓力接近或者超過流量值上限的時候，監(jiān)控調(diào)壓閥以及安全截斷閥就會處于全開的狀態(tài)，調(diào)節(jié)閥以及控制器都進入控制流量的狀態(tài)中。其主要的過程是由控制器將問題信號傳輸出去，使得調(diào)節(jié)閥的開度進行相應(yīng)的減少，從而控制天然氣流量不超過流量的上限值，這種狀態(tài)下，下游的供氣氣壓就會一定程度的低于原先設(shè)定好的壓力值。

（2）當在工作過程中調(diào)節(jié)閥門出現(xiàn)了故障時，監(jiān)控調(diào)壓器也會出現(xiàn)一定的故障，這樣的情況下就不能對下游的供氣壓力進行一定的控制，安全自動閥在這樣的工況下就會自動將該回路的起源進行切斷，然后再由站控系統(tǒng)將備用回路開啟，將故障回路關(guān)閉，從而在極大程度上保障了供氣的連續(xù)性、穩(wěn)定性以及安全性。

（3）當供氣流量在運輸過程中低于預(yù)先設(shè)定的流量上限值時，監(jiān)控調(diào)節(jié)閥以及安全切斷閥就會處于一種全開的狀態(tài)，調(diào)節(jié)閥以及控制器也會因此處在一個壓力調(diào)節(jié)的狀態(tài)下。在這種情況下，調(diào)節(jié)閥以及控制器主要的工作就是對下游的供氣壓力控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，換句話說就是在規(guī)定的范圍內(nèi)，以不超過壓力上限值為原則滿足下游消費者的需求。

三、目前調(diào)壓流程方案的確定

在天然氣工程的建設(shè)過程中，安全性是第一位的，在現(xiàn)階段，我國企業(yè)對運輸管道所使用的調(diào)壓控制流程主要有以下五種：（1）單臺工作調(diào)壓閥+串聯(lián)一個監(jiān)控調(diào)壓閥（2）單臺工作調(diào)節(jié)閥（3）單臺工作調(diào)壓閥+串聯(lián)一個安全切斷閥（4）工作調(diào)節(jié)閥+安全切斷閥+監(jiān)控調(diào)壓閥（5）工作監(jiān)控調(diào)壓閥+安全切斷閥。單臺工作調(diào)壓閥+串聯(lián)一個監(jiān)控調(diào)壓閥這種方案是由兩種調(diào)壓閥通過串聯(lián)的方式組成的，對工作進行分級監(jiān)控以及調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)對下游壓力的監(jiān)控，除此以外，該方案的安全性能比較高，操作流程也較為簡單，但是同樣的需要工作人員進行隨時的跟進，對兩臺調(diào)壓閥進行調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)兩臺機器共同運轉(zhuǎn)的目的。單臺工作調(diào)節(jié)閥的量程較小，運行操作起來較為簡單，對工作人員的專業(yè)技能沒有較高的要求，但是也有著一定的缺點，這種方案在進行的過程中需要工作人員一直跟在旁邊，隨時根據(jù)具體的變化情況對機器設(shè)備進行相應(yīng)的調(diào)整，而且安全性能也不是很高，當發(fā)生氣量波動的時候，如果工作人員沒有及時的做出相應(yīng)的解決措施的話，就會導(dǎo)致下游的氣量也相應(yīng)的發(fā)生波動。工作監(jiān)控調(diào)壓閥+安全切斷閥以及單臺工作調(diào)壓閥+串聯(lián)一個安全切斷閥這兩種方案都是由安全切斷閥等設(shè)備組成的，這也使得兩種方案的安全性能極高，能夠在極大程度上維護下游壓力不超過壓力上限值，與此同時，這兩種方案的投資以及占地面積都不是很高，在一般情況下，監(jiān)控調(diào)壓閥以及安全切斷閥都處于全開狀態(tài)，工作調(diào)節(jié)閥主要是對下游壓力進行監(jiān)督以及控制，當控制器檢測到供氣流量超過了壓力的上限值以及接受到站控發(fā)送出來的信號時，工作調(diào)節(jié)閥以及控制器就會自動切換為控制流量狀態(tài)，在這種情況下，控制器會發(fā)出控制信號，從而限制供氣流量。

結(jié)束語

本文主要探討了我國天然氣站場的計量系統(tǒng)、我國天然氣站場的壓力流量控制系統(tǒng)、目前調(diào)壓流程方案的確定，希望以上內(nèi)容能對有關(guān)單位和企業(yè)有所幫助。

參考文獻

[1]王樹立，趙會軍主編.輸氣管道設(shè)計與管理[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

[2]吳筱峰.城市天然氣廠站中調(diào)壓計量系統(tǒng)的設(shè)計[J].煤氣與熱力，2010（07）.