输气站场RMG分输调压装置性能提升改造及应用

RMG512自力式监控调压阀作为关键分输设备广泛应用于中国输气管道分输站场。随着站场"集中监视"生产管理模式的推广,调控中心对分输设备的远程控制提出了更高要求,分输调压橇必须实现"一用一热备"。监控调压阀主阀皮膜不能承受反向压差,导致调压橇热备用模式易造成皮膜损坏。通过分析监控调压阀的工作原理,结合现场运行经验,提出了RMG调压装置性能提升改造方案:在工作调压阀下游增加一根具有单向导通功能的引压管,连接到监控调压阀上游,可以实现监控调压阀上游压力随下游分输压力的升高而升高,且不影响调压橇的正常工作。改造方案有效减少了备用路设备的运行耗损,延长了监控调压阀皮膜的使用寿命,对原RMG调压装置的工作原理不会造成影响。经过现场试验应用,无安全隐患,改造成本低,经济效益可观。(图3,表1,参21)     

RMG监控调压阀皮膜异常破损原因

针对天然气管道RMG自力式调压阀调试和使用过程中监控调压阀多次出现皮膜破损的情况,对RMG调压橇开展针对性研究,发现皮膜破损大多是调试和使用方法不正确造成的。介绍了RMG自力式调压阀的工作原理及皮膜破损的判断方法,重点分析了调压橇调试和使用过程中监控调压阀皮膜破损的原因和工况,提出了解决措施和注意事项。     

天然气分输站的计量调压设计

基于川气东送管道大口径、高压力、长距离的特点,对分输站计量装置的选型、调压流程方案的确定、流量调节和控制等问题进行了探讨。通过对几种调压流程组合方案的对比分析,确定采取三级调压控制的模式,即安全切断阀和监控调压阀处于全开位置,由工作调节阀对下游压力进行控制,当工作调压阀出现故障时,监控调压阀开始工作,以维持下游压力;当监控调压阀出现故障时,安全切断阀动作,切断气源,同时控制器开启备用回路,以确保下游管道和设备安全。该调节控制模式适用于高压力、大流量、重要用户的供气,具有安全有效、调节性好的特点。     

压缩天然气分输站场涡流管技术调压应用

压缩天然气分输站场通常采用橇装调压装置对上游高压天然气降压后再分输给下游用户,但调压阀在降压过程中因“焦耳一汤姆森效应”容易发生冰堵现象,给站场安全运行带来隐患。涡流管调压技术能够在降压的同时有效地解决冰堵问题,回收利用压力差能,应用前景广阔。针对某站场的实际工况,完成了涡流管技术调压方案设计,阐述了涡流管技术调压的运行方式,并对可能出现的问题以及预期应用效果进行了说明。设计结果表明：涡流管取代调压橇在技术上是可行的,而且能够避免冰堵问题的产生,减少调压器日常维护工作量及费用,同时,还能利用调压过程中产生的冷能,达到节能降耗的目的。（图7,参5）     

天然气管道分输站场调压系统调节方法的改进

针对现有天然气分输站场对用户分输调节方法的不足,改进了天然气分输站场单路调压系统和多路调压系统的调节方法。单路调压系统改进调节方法为先进行阀位调节,使阀后的流量或压力接近所需要的设定值后,再进行流量或压力微调整。多路调压系统改进调节方法为一路调压装置设定为自动调节流量控制,其他路调压装置设定为手动调节。改进后的方法可有效提高分输效率,保护现场调压设备。针对改进后的多路调压系统方法存在的缺陷,提出了一种解决措施,即先根据站场上下游用户的用气规律,合理预测站场入口和出口压力的变化趋势,而后对阀位控制的工作调节阀设定一个合适的阀门开度,以避免流量超过设定值或供气量不足。研究结果对高效调节用户分输操作具有重要的工程指导意义。     

苏里格气田数字化集气站橇装化

为了实现大规模、低成本建设,长庆油田推行了以“标准化设计、模块化建设、数字化管理、市场化运作”为核心的管理模式,并针对苏里格气田50×10^4m^3／d标准数字化集气站展开了橇装化研究。根据采出水外输方式的不同,提出了3种橇装建设方案：①采出水和天然气混输至下游场站;②采出水和天然气分别管输至下游场站;③采出水采用罐车拉运方式运至处理厂。结合苏里格气田的特点及现状,最终选择采出水采用罐车拉运方式作为建设方案,该方案提高了建设速度、减少了站场占地面积。采用橇装化建设提高了站场运行的可靠性、稳定性,提高了管理水平,是工程建设的必然趋势。（图7,参6）     

城市燃气门站流量计与调压阀参数相互匹配的解决措施

流量计与调压阀在城市门站分输系统中发挥着重要作用,但是二者额定工作区间范围不同,导致最佳工作敏感区间不一致,极易损坏流量计或调压阀。通过分析流量计及调压阀的工作原理,得到了在城市燃气门站输配系统中流量计与调压阀不匹配的原因,并提出了以下两种解决措施:方案一是增加调压工艺的路数,降低每个调压阀的额定工作流量;方案二是在原有的1用1备工艺基础上,再增加1路小流量调压管路,使其流量为原额定流量的1/3,以便在不同流量工作条件下可以完成调压阀的切换,使流量计和调压阀均在最佳工作区间工作,以达到减少设备损坏的目的。     

一种新型输气管道站场降噪装置

基于输气管道站场噪声污染严重的现状,分析了国内外油气管道降噪装置概况,根据天然气站场管道噪声产生的机理,研发了7种不同型号的新型降噪装置,其设计原理：在管道调压阀后增加挡板并在挡板后加装整流罩,调节调压阀处的速度流场分布,消除气体的湍流、涡流和激波,从而降低调压阀、汇管及弯管处的噪声。该装置结构主要包括消声段、整流段和连接法兰垫片,适用于管道上的阀门、汇管和管道变径等气动噪声产生部位,可通过法兰安装于管内,具有装卸方便、成本低、不受阀门型号限制等优点。在西气东输忠武管道武汉东站进行现场应用,结果表明：该装置可以将输油气管道噪声降低20-30dB,低于国家规定的噪声排放标准,保障了站场员工的身心健康。（图2,表1,参6）     

输气站场自用气系统优化设计

输气管道站场自用气系统多采用两级调压的模式,以实现将气体压力由干线压力调至几千帕至几百千帕的调压要求。针对该模式工艺流程复杂、设备多、投资大的缺点,以及不能适应中小型管道需求的问题,对原有自用气系统进行优化,结合自用气用量小的特点,利用管道的储气功能,为用户提供一个低压、稳定的气源,代替了调压阀的工作,从而简化了原设计中的三阀组结构。使用HYSYS软件对优化方案的节流温降进行计算,用缠绕电伴热带的方案代替了原设计中的电加热器。对优化方案中电动阀门的动作频率进行了计算,证明其动作频率远远低于原方案中调压阀的动作频率,减少了阀门磨损的可能,去掉了原设计中的过滤设备。研究结果可为输气站场自用气系统设计提供指导。     

输气管道站场调压阀噪声的产生机理

针对输气管道分输站场存在的噪声超标问题,以忠武线武汉东站调压阀噪声为研究对象,利用气体动力学原理对噪声产生的过程进行分析,采用流体动力学模拟技术对噪声源内部流场进行模拟.通过理论分析和流场模拟,得到调压阀噪声产生的机理为机械振动噪声和流体动力学噪声,其中前者为调压阀的主要噪声.研究得到噪声与调压阀开度的关系：在一定的开度范围内,噪声值随着开度的增大而增大.研究结果可为输气管道站场的降噪技术研究提供指导.     

输气管道不停输封堵技术在鄯乌线上的应用

为了保证城市工业与民用的燃气供应,提高管道的运行安全性,鄯乌输气管道实施了不停输封堵作业,以提高站场设备的承压能力,平抑管道下游的压力波动.论述了输气管道不停输封堵工艺,介绍了该项目的施工程序和步骤.     

天然气分输站场带冷凝水管道的防腐

使用粘弹体防腐材料解决天然气长输管道分输站场调压橇后管道聚结冷凝水引起的腐蚀问题,防腐层由粘弹体防腐胶带和PVC外保护带组成。施工过程包括4个步骤:管体表面处理、缠绕粘弹体防腐胶带、缠绕外保护胶带和质量检查。粘弹体防腐胶带端部与原涂层的搭接长度不小于50mm,接头部位的最小搭接长度为10mm,缠绕时不必保持较大张力;外保护胶带接头部位的搭接量为50%,缠绕时要保持一定张力。在西气东输管道滁州和长铝等分输站场应用该技术,取得了显著的防腐效果。     

成品油管道分输计划优化的启发式方法北大核心

高效的批次计划优化方法对提高成品油管道管理水平具有重要意义。针对单点注入、多点分输的成品油管道,基于分输作业衔接性经验优化准则,提出了一种管道分输计划优化的启发式方法——分输作业衔接法。该方法将管道沿线分输站分组,每组包括连续分布的几个分输站,从上游至下游依次编制每组站场的分输计划。在编制分输计划时,遵循同组各站的分输作业时间段尽可能无缝衔接的经验优化准则。每次确定某站场分输某批次的计划时,分输开始时刻优先设定为相邻站场某次分输作业的结束时刻,分输流量优先设定为分输流量最小允许值。以某成品油管道1个月的输油任务为例,验证了分输作业衔接法的有效性,为成品油管道分输计划编制提供了可行方法。(图6,表3,参20)     

西气东输站场放空天然气回收需求与工艺

天然气长输管道增压站和分输站放空主要包括紧急抢修放空和计划性放空,前者具有随机性,单次放空量大,不具备回收的技术条件,后者主要指分离器排污放空和压缩机定期检修放空,具有较强的计划性和一定的规律性,具有良好的回收基础条件和回收价值。西气东输管道站场压缩机检修和分离器排污两项放空量之和占总放空量的50%以上,对放空天然气进行回收是可行和必要的。为此,设计了一套以CNG压缩机为核心的站场放空天然气回收工艺系统,可对站场因设备维修、排污等产生的放空天然气进行回收并重新注入上游管道、下游管道或分输管道,达到节能减排的目的。     

油气管道生产监控系统时钟同步方案

鉴于中国石油长输油气管道站场的生产监控系统时钟不同步问题,在分析和总结现有两类8种时钟同步技术及结合生产监控系统在役设备和系统架构基础上,利用NTP、GPS、北斗、modbus通信和CIP通信等技术,提出了SCADA系统、泄漏监测系统、视频监控系统、语音电话系统及第三方设备等生产监控系统需要授时设备的时钟同步方法及PLC数据时间标签插入方法。制定了调控中心、分控中心、输油气站场和阀室的授时方案,并利用该方案在漠河-大庆原油管道多个站场进行了示范应用,实现了中俄原油管道漠河-大庆段的生产监控系统时钟全线同步,并对PLC上传的数据插入时间标签,可重现真实的事件发生时序,为生产及事件分析提供保障。     

远控自动分输系统在西气东输甘塘站的应用

针对西气东输日益增多的分输站场与低下的调度效率之间的矛盾,结合压缩机组已实现远程控制的现状,根据西气东输站场自动化控制系统的构架,对现有系统程序进行编辑与修改,添加了分输系统远程控制权限,优化了PID控制,编写了远程控制界面,提出了在甘塘分输站场进行远控自动分输改造方案.通过对PLC控制系统、RCI配置文件和中心控制系统的优化及2个月的试运行,实现了西气东输分输用户的远控自动分输,提高了生产效率,优化了人力资源配置.     

Pressure Regulating Pressure of A New Pressure Regulating Valve with Spring

本文研究一种新型农业用调压阀结构,调压原理为弹簧调压。通过弹簧调压试验,得出弹簧为同一型号时,改变系统的入口压力,其出口压力降低并基本保持不变;入口压力一定时,弹簧的直径型号越小,出口压力越低,即弹簧调压作用越明显。     

输气管道冻胀原因分析与治理

随着西气东输管道输气量的大幅提高,管道全线压力不断提升,部分管段出现了冻胀、变形等问题。分析了冻胀产生的原因:一是气体经过分输调压装置后,会在节流处快速膨胀,产生急剧压降,导致气体温度急剧降低,从而发生冻胀现象;二是土壤冻胀敏感性和地下水对冻胀的出现有直接影响。结合西气东输管道的运行情况,总结了防治管道冻胀的几种措施,包括加热法、换土法、绝热保温,以及采取间歇输气方式、采用电伴热和管道保温、尽量提高下游的供气压力和针对冻胀制定冬季运行应急预案等其它措施。利用防冻胀研究的成果,在出现冻胀的郑州和博爱站进行了现场试验,取得了一定效果,为已建和新建的天然气管道提供了借鉴。     

天然气调压装置关键阀门选型与应用

调压装置关键阀门在天然气长输管道输气站的应用日趋广泛,为了促进天然气调压装置的国产化发展,通过分析关键阀门的工作原理、性能特点及结构,针对现场实际工况,对关键阀门的选型和应用情况进行探讨。结果表明:国产调压装置关键阀门的主要技术指标已经达到国际同类产品的先进水平,对于带动中国制造业发展,促进油气管道降本增效具有重要意义。(图4,参22)     

天然气管道减压阀节流温降规律

在给定组分条件下,天然气水合物的生成与否主要取决于压力和温度,正确地预测天然气节流后的温度,可为水合物的防治提供技术依据。利用FLUENT有限元分析软件,建立RMG530减压阀阀内流体有限元模型,模拟不同工况条件下阀内流体的分输节流过程,分析阀内流体流速、压力与温度变化规律,比较入口压力、节流压降和环境温度等因素对减压阀节流温降过程的影响,并利用分输站场节流温降测试数据验证模拟结果的正确性。结果表明:节流分输过程阀内天然气流动复杂,呈强湍流特性;阀笼节流孔内流速激增,但压力、温度骤降,水合物析出在节流孔内完成;环境温度、入口压力和节流压降是影响节流温降过程的主要因素,节流温降随压降差值的增大而增大,随入口压力和初始温度的增大而减小。