关于天然气站场计量调压设计的相关研究

邓付平

摘要：近些年，天然气已经成为人们生活必不可少的一项能源，在进入用户终端前需要经过城市门站的调压、计量等功能操作。本文主要探讨了我国天然气站场的计量系统、我国天然气站场的压力流量控制系统、目前调压流程方案的确定。

关键词：天然气站场;计量系统;控制系统

一、我国天然气站场的计量系统

在天然气供应的管理过程中，天然气流量的计量对其流量输送的稳定性、安全性以及经济效应起着关键的作用，企业在进行天然气工作的时候一定要对天然气城市门站的计量系统进行科学的设计以及建设，从而在极大程度上提升计量系统的可靠性以及准确性。除此以外企业还可以在两个并联电路之间增加串联电路、在进站高压流量计量之间进行对比流程，从而在一定程度上提升天然气的安全性以及稳定性。当调压计量系统在进行工作的过程中，对其中任意一条流量计线路进行临时的更换，更换成为标准气体流量计，就能够实现对另一条流量计电路进行指定的标定。当然这种设计方案有利也有弊，其中优点主要是能够使得被检测的流量计以及标准气体流量计都在同样的气体压力下进行正常的工作，不会对二者造成过多的影响;而这种设计方案的主要缺点就是检测出的数值不一定准确，这主要是因为标准气体流量计在进行工作时，其所构成的某一组仪器表常数是在固定的操作条件下进行工作测量出来的，当对串联的被检测流量计进行检测标定的时候，操作的情况会发生一定的变化，其中主要的有天然气门站对外界供气的环境等发生了一定的改变，在企业进行天然气发展的时候，一定要对标准气体流量计仪器本身进行不同情况以及压力下的数值鉴定，然后将得到的数据进行对比、整理以及分析，从而确保仪器的数值的有效性、可靠性以及准确性。在一般正常的工作中，调压器单元中每一个调压路都是由两台调压器通关串联的方式组成的，除此以外，工作中的调压器所采用的出口压力要稍微低于监控调压器所规定的出口压力，在正常情况下，当企业进行天然气建设的时候会把监控调压器的阀口全部打开，当在工作中出现工作调压器发生故障的时候，出口压力就会上升到监控调压器所设定的出口压力值，从而使得监控调压器进入正常的工作状态。但是，即使在运行路线发生故障的时候，出口压力的数值仍然会继续攀升，这个时候运行路线上的超压切断阀就会发挥其作用，将运行路线进行切断，然后自动的切换为备用路进行工作，备用路与运行路所使用的监控调压器以及工作调压器的出口压力应该是设置为不同的，调压器的出口压力分为不同的等级，按照出口压力的大小能够将出口压力分为以下几个程度：备用路工作调压器、备用路监控调压器、运行路工作调压器以及运行路监控调压器等。

二、我国天然气站场的压力流量控制系统

在对天然气进行正常工作的时候，一般情况下，天然气在管道中进行流通，天然气所产生的压力与流通之间存在着正比的关系，具体的来说就是，在相同的供气环境以及同样大小的运输管道中，天然气的流量越大，所产生的压力也就越大。即使天然气中有预留的压力量控制，但是这种预留的压力量不可能对流量以及压力进行同时控制，企业在实际的工作过程中，会根据实际工况以及需求对流量以及压力进行分别的控制参数设计，串联监控是天然气站场进行工作时主要运用的压力控制系数，而且企业也只是在工作过程中在调节阀程序控制上增加了相应的控制环节，从而有效的实现对流量的監控目标，企业一般的压力流量控制系统主要有以下几种设备所组成的调节阀、安全切断阀、压力变送器、压力表、监控调压器、专用压力流量控制器以及一些其它的相关设备和管路附件等等。监控调压器、调节阀以及安全切断阀之间是相互独立运作的，互不干涉影响，按照一定的从上自下的顺序，采用串联的方式组装在一起，形成一个监控式且安全性能高的监控系统来进行工作。压力流量系统在工作中起着至关重要的作用，其主要是采用了无人操作的设计来进行工作的，主要是以PLC为基础从而组成一个独立运作的压力流量监控器，实现对出站场压力和流量进行监控：

（1）当工作过程中的流量压力接近或者超过流量值上限的时候，监控调压阀以及安全截断阀就会处于全开的状态，调节阀以及控制器都进入控制流量的状态中。其主要的过程是由控制器将问题信号传输出去，使得调节阀的开度进行相应的减少，从而控制天然气流量不超过流量的上限值，这种状态下，下游的供气气压就会一定程度的低于原先设定好的压力值。

（2）当在工作过程中调节阀门出现了故障时，监控调压器也会出现一定的故障，这样的情况下就不能对下游的供气压力进行一定的控制，安全自动阀在这样的工况下就会自动将该回路的起源进行切断，然后再由站控系统将备用回路开启，将故障回路关闭，从而在极大程度上保障了供气的连续性、稳定性以及安全性。

（3）当供气流量在运输过程中低于预先设定的流量上限值时，监控调节阀以及安全切断阀就会处于一种全开的状态，调节阀以及控制器也会因此处在一个压力调节的状态下。在这种情况下，调节阀以及控制器主要的工作就是对下游的供气压力控制在规定的范围内，换句话说就是在规定的范围内，以不超过压力上限值为原则满足下游消费者的需求。

三、目前调压流程方案的确定

在天然气工程的建设过程中，安全性是第一位的，在现阶段，我国企业对运输管道所使用的调压控制流程主要有以下五种：（1）单台工作调压阀+串联一个监控调压阀（2）单台工作调节阀（3）单台工作调压阀+串联一个安全切断阀（4）工作调节阀+安全切断阀+监控调压阀（5）工作监控调压阀+安全切断阀。单台工作调压阀+串联一个监控调压阀这种方案是由两种调压阀通过串联的方式组成的，对工作进行分级监控以及调节，从而实现对下游压力的监控，除此以外，该方案的安全性能比较高，操作流程也较为简单，但是同样的需要工作人员进行随时的跟进，对两台调压阀进行调节，从而实现两台机器共同运转的目的。单台工作调节阀的量程较小，运行操作起来较为简单，对工作人员的专业技能没有较高的要求，但是也有着一定的缺点，这种方案在进行的过程中需要工作人员一直跟在旁边，随时根据具体的变化情况对机器设备进行相应的调整，而且安全性能也不是很高，当发生气量波动的时候，如果工作人员没有及时的做出相应的解决措施的话，就会导致下游的气量也相应的发生波动。工作监控调压阀+安全切断阀以及单台工作调压阀+串联一个安全切断阀这两种方案都是由安全切断阀等设备组成的，这也使得两种方案的安全性能极高，能够在极大程度上维护下游压力不超过压力上限值，与此同时，这两种方案的投资以及占地面积都不是很高，在一般情况下，监控调压阀以及安全切断阀都处于全开状态，工作调节阀主要是对下游压力进行监督以及控制，当控制器检测到供气流量超过了压力的上限值以及接受到站控发送出来的信号时，工作调节阀以及控制器就会自动切换为控制流量状态，在这种情况下，控制器会发出控制信号，从而限制供气流量。

结束语

本文主要探讨了我国天然气站场的计量系统、我国天然气站场的压力流量控制系统、目前调压流程方案的确定，希望以上内容能对有关单位和企业有所帮助。

参考文献

[1]王树立，赵会军主编.输气管道设计与管理[M].化学工业出版社，2006.

[2]吴筱峰.城市天然气厂站中调压计量系统的设计[J].煤气与热力，2010（07）.