淺談“調(diào)壓撬”在輸氣管道工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

1、淺談“調(diào)壓撬在輸氣管道工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用倪鴻雁江漢石油管理局勘察設(shè)計(jì)研究院摘要：本文簡(jiǎn)述了在輸氣管道工程中站場(chǎng)的調(diào)壓系統(tǒng)和平安裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)中常用“調(diào)壓撬的工作原理，結(jié)構(gòu)，同時(shí)也總結(jié)了其優(yōu)、缺點(diǎn)。關(guān)鍵詞：“調(diào)壓撬 壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng) 平安裝置系統(tǒng)前言隨天然氣進(jìn)入人民生活越來越廣泛，輸氣管道工程設(shè)計(jì)技術(shù)也日益成熟，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中貫徹國家有關(guān)法規(guī)和方針政策，統(tǒng)一技術(shù)要求，做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、平安使用、確保質(zhì)量。2003年10月1日開始實(shí)施的國家標(biāo)準(zhǔn)?輸氣管道工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?GB50251-2003對(duì)輸氣站場(chǎng)的壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)和平安裝置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求規(guī)定如下：壓力系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控應(yīng)符合以下規(guī)定：應(yīng)對(duì)進(jìn)、出站的氣體

2、壓力進(jìn)行監(jiān)控。壓力調(diào)節(jié)控制宜優(yōu)先采取自力式調(diào)節(jié)控制方式。對(duì)連續(xù)供氣的管線宜采取雙回路或多回路并聯(lián)的壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)。平安裝置系統(tǒng)：當(dāng)供氣壓力超限會(huì)危及下游供氣系統(tǒng)設(shè)施平安時(shí)，應(yīng)設(shè)置可靠的平安裝置系統(tǒng)。當(dāng)可能的最高進(jìn)口壓力與允許最高出口壓力之差大于1.6MPa和進(jìn)出口壓力之比大于1.6時(shí)，可選擇以下措施：1、每一回路串聯(lián)安裝2臺(tái)平安截?cái)嘣O(shè)備；平安截?cái)嘣O(shè)備應(yīng)具備快速關(guān)閉能力并提供可靠的截?cái)嗝芊狻?、每一回路安裝1臺(tái)平安截?cái)嘣O(shè)備和1臺(tái)附加的壓力調(diào)節(jié)控制設(shè)備。3、每一回路安裝1臺(tái)平安截?cái)嘣O(shè)備和1臺(tái)最大流量平安泄放設(shè)備。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中最常用的就是選用第一種方式。結(jié)構(gòu)和原理通常在輸氣站場(chǎng)首站、末站或城市門站

3、的設(shè)計(jì)中，把上述標(biāo)準(zhǔn)中的兩條規(guī)定綜合起來，根據(jù)站場(chǎng)具體需要設(shè)計(jì)成一個(gè)或多個(gè)“調(diào)壓撬，在工程上有叫“調(diào)壓火車套或“串級(jí)監(jiān)控。目前常用的“調(diào)壓撬結(jié)構(gòu)類型有兩種：如圖一和圖二所示為一工程實(shí)例“調(diào)壓撬局部的P&ID簡(jiǎn)圖。從圖中可以看出兩者的相同點(diǎn)：調(diào)壓撬通常由兩路組成，一備一用，以撬裝形式供貨，所以稱調(diào)壓撬；每一路主要由兩個(gè)自力式調(diào)壓閥PCV和一個(gè)平安截?cái)嚅ySDV組成，其中兩個(gè)自力式調(diào)壓閥組成調(diào)壓系統(tǒng)，平安截?cái)嚅y為平安裝置系統(tǒng)，其關(guān)斷狀態(tài)在控制室顯示；每一路前面的自力式調(diào)壓閥即圖中PCV13A/B為監(jiān)控調(diào)壓器，后面的自力式調(diào)壓閥即圖中PCV12A/B為主調(diào)壓器；在正常工作情況下，主調(diào)壓器起定值控制作用

4、，監(jiān)控調(diào)壓器起隨動(dòng)控制作用，監(jiān)控調(diào)壓器根據(jù)閥后壓力變化改變閥的開度，從而起到一個(gè)校正的作用，使閥后壓力很快返回給定值范圍。這樣主調(diào)壓器和監(jiān)控調(diào)壓器互相配合，大大改善了調(diào)節(jié)過程的品質(zhì)，縮短了調(diào)節(jié)過程。在異常情況下，主調(diào)壓器如果發(fā)生故障時(shí)，閥門將處于全開狀態(tài)，監(jiān)控調(diào)壓器將接替調(diào)壓。設(shè)計(jì)上監(jiān)控調(diào)壓器發(fā)生故障時(shí)，閥門將處于關(guān)閉狀態(tài)，該路就失去調(diào)壓作用；為保證下游管網(wǎng)及設(shè)備的平安，如果監(jiān)控調(diào)壓器在故障時(shí)不能自動(dòng)關(guān)閉，下游壓力的升高將激發(fā)調(diào)壓撬進(jìn)口SDV閥自動(dòng)關(guān)閉，從而到達(dá)二級(jí)保護(hù)作用，控制室對(duì)其狀態(tài)進(jìn)行報(bào)警。圖一圖二圖一和圖二是兩種調(diào)壓撬設(shè)計(jì)組合方案，兩者的區(qū)別就是工藝閥的選用區(qū)別，從而造成兩者在工作原

5、理上有一些小的差異。圖一所示：調(diào)壓撬在正常工作時(shí)，所有的工藝閥都是開啟的，調(diào)壓撬上面一路起主調(diào)作用，下面一路備用，六個(gè)閥的設(shè)置點(diǎn)均不一樣。備用的一路中，SDV閥處于全開狀態(tài)，其他兩個(gè)閥PCV處于關(guān)閉狀態(tài)。主調(diào)作用的一路工作原理與上述相同，經(jīng)過調(diào)壓撬調(diào)節(jié)后閥后壓力到達(dá)3.6MPa左右，如果主調(diào)壓器PCV12A發(fā)生故障，那么監(jiān)控調(diào)壓器PCV13A接替主調(diào)壓器調(diào)壓，閥后壓力到達(dá)3.7MPa左右。如果監(jiān)控調(diào)壓器PCV13A發(fā)生故障，這時(shí)有兩種狀況發(fā)生：第一、監(jiān)控調(diào)壓器PCV13A自行關(guān)閉，那么這路將失去調(diào)壓作用，而且暫時(shí)切斷了下游氣源，那么閥后壓力會(huì)下降。當(dāng)壓力下降到3.5MPa時(shí)，備用路的監(jiān)控調(diào)壓器

6、PCV13B開啟，但由于主調(diào)壓器PCV12B關(guān)閉，所以閥后壓力繼續(xù)下降，當(dāng)壓力下降到3.4MPa時(shí)，主調(diào)壓器PCV12B開啟，這時(shí)，備用路就真正開始工作了。第二、監(jiān)控調(diào)壓器PCV13A不能自行關(guān)閉，那么該路的壓力就會(huì)上升，當(dāng)閥后壓力到達(dá)4.5MPa時(shí)，平安截?cái)嚅ySDV14A會(huì)自行關(guān)閉，該路將失去調(diào)壓作用，與第一的原理相同，備用路開始工作。所以不管主調(diào)路的監(jiān)控調(diào)壓器發(fā)生哪種狀況，主、備調(diào)壓都能很好的自動(dòng)切換調(diào)壓，而且調(diào)壓效果很好。上述是圖一最常用的工作方式，還有一種，就是兩路對(duì)應(yīng)閥的設(shè)置點(diǎn)均相同，一路工作的時(shí)候，另一路前面的工藝截止閥關(guān)閉，當(dāng)工作的一路失效時(shí)，手動(dòng)開啟另外一路。圖二在每路多了一臺(tái)電動(dòng)球閥，有一路在調(diào)壓同時(shí)，另一路備用，當(dāng)其中一路發(fā)生故障，那么開啟電動(dòng)閥，另外一路開始工作，兩路的設(shè)置點(diǎn)是一樣的。小結(jié)上面兩種結(jié)構(gòu)類型的調(diào)壓撬在輸氣管道工程設(shè)計(jì)中都經(jīng)常用到，圖一由于沒有使用電動(dòng)球閥，相比擬圖二而言，在監(jiān)控方面就少二個(gè)控制點(diǎn)，也就少了兩個(gè)故障點(diǎn)，另外也節(jié)約了本錢，現(xiàn)在比擬受到用戶歡送。電動(dòng)球閥一般用在站場(chǎng)的進(jìn)口或出口，