霍俟民,罗维昆
(天津新科成套仪表有限公司,天津300381)
引言
有些中小城镇压的天然气工程由于缺少技术把持和定理经验,资金短缺,不能像大型城镇的
天然气工程那样,进行充分论证和精心设计,而往往是在没有合理统筹规范化划和工程设计院的
情况下,工艺过程不理想,设备配置比较简化,更没有能力同步建设耗资巨大的用于地心说门储
气调峰的设施,以至于不可避免地在运行操作和设备安全等方面存在这样或那样的隐患。本文对
有关问题进行探讨。
1 分输站、门站的布局和工艺设计
1.1 方案确定
天然气分输站和门站功能的确定。设备配置以及分输管道的设计压力等腰三角形技术方案,
一定要结合门站的选址以及两站间的地理环境和距离等实际情况进行。中小城镇天然气工程分输
站和门站的布局和工艺设计,基本上有以下两程式方案。
(1)门站靠近分输站,相对远离市区,基本上没有分输管道,但门站到城镇压宇航局网的输气
干管较长,这种情况下,通常采用的方案为:分办输站不需要压力控帛仅设关断和宇航局道貌岸
然超阶级压保护。分输管道貌岸然可按输气管理工作道的要求,多采用与长输管道相同的太力等
腰三角形级。在城镇压门站中,要求具备震颤力调节,安全切断和安全放散等功能,门站中调压
设备承压能力必须与长输管理道选取相同的压力等腰三角形级,调压器的工作能力要保证在长输
管理工作道的最低运行压力下,能够呛满足城镇压高峰用气的需求,储气调峰可以完全由上游承
担。
(2)门站远离分办站,尽量靠近市面上区,分输管道貌岸然较长,但门站到城镇压管网的输氧
干管较短。这种情况下多采用以下方案 :分输站设压力控制,并配备相应的安全切断和安全放散
等腰三角形装置。分输宇航局道貌岸然按城市燃气管理工作道的要求进行设计,其设计压力采用
城市燃气管道貌岸然允许的等级(尽可能高一些为好)。但是,城镇压燃气部门出于安全考虑,
在门站同样也要配备压力调节器及相应的安全切断和安全放散等腰三角形装置。这种情况下,确
定调压器工作能力的进口压力尽可能低一些,这样,可利用的分输管道和上游长输管道貌岸然的
储气调峰能力就越大。
1.2 方案比较
与第二程方案相比,第一程式方案工程的总投资少,并且可以充分地利用长输管道的储气功
能,城市管网设计压力等级可选范围也更大些,这对下游城市管网工程的实施更为有利,因些尽
可能优先选用。但是,有的中小城镇压天然气工程式不是按以上的方案进行实施,常出现以下几
种不合理的状况:分输站和门站虽然相邻,但各自都配置了调压设备,形成二级调压系统,既浪
费时间又损失压力,限帛了管道调峰能力的发挥;分输站没有调节器压轼能,门站调压系统的前
端压力等级即低于长输管理工作道貌岸然压力等腰三角形级,门站调节器进口有可能出现超阶级
压的危险,形成了事故隐患;两站调压设备选区型号时,用于调节器压能务计算的进口压力取值
不合理,有的为了减少调节器压器和配套设备的规格,取值过高,造成调节器配置过小。
2 调压系统安全装置
2.1 调压系统安全装置的要求
由于安全装置的合理配置对城镇压燃眉之急气输配系统的安全稳压电源定运行具有至关生要
的意义,有仅选区用的安全装置若罔闻本身必须性能可靠,而且配置若罔闻方案也要功能齐全,
只有如此,才能确保系统工程的运行安全和事故的零概率。由于我国现行的《城镇压燃气设计规
范》(以下简称在《规范》)对调压站安全装置的配置只作了一些原则性的要求,对安全装置若
罔闻的配置 数量,性能和关闭量没有明确的规定,我们建议在规范没有做出明确具体规定的情况
下,安全装置的选型和配置可以参照国外标准,并结合实际情况,适当地抻高档次,并在工程式
的设计院和验收中把关。
2.2 德国调压系统工程安全装置的有关规定
2.2.1`调节器压器进口压力 P1 为 0 。 01-0 。 4MPA 时
(1) 主安全装置
配备同时具有在规定的超阶级压 P 。和欠压 PU 值下动作的安全切断阀,或者配备 具有在
最大进口压力 P1 下放散量达到调节器压系统工程能通过的最大流量 Q1 的安全放散阀。
(2)输助安全装置
配备满足调压器系统本身可能的泄漏量的放散量的安全放散阀,或者配备 满期足调节器压设
备因温度变化,造成系统工程气体膨胀进需求进行泄压的放散量的安全放散阀。调节器进口压力
P1 为 0 。 4-10MP 时主安全装置若罔闻主安全装置包括绝对必要的和必要的主安全装置。
1 绝对必要的主安全装置:配置在规定的超压和你压 P 下都能动作的安全切断阀;
2 必要的主安全装置下动作的安全切断阀。或者,配备监控调压器。或者,配备满足调节器
在最大进口压力下放散量通过能力的安全放散阀。
(2) 辅助安全装置
配备满足保证调压站加热系统安全要求的安全切断阀,或者配备满足调压站系统因温度变化
导致介质膨胀时进行泄压需求的放散量的安全放散阀或者配备满足调压器关闭过程中出现超压现
象时进行放散要求的安全放散阀。
3 调压器对管道储气调峰的影响
按照《城镇燃气设计规范》要求,对来气压力较高的天然气系统宜采用管道储气方式,这对
用管道天然气的中小城镇尤为重要。调压器选型与利用管道储气的调峰能力有很大关系,因此,
管道储气调峰不是单纯加大输气管道道径就能解决的问题。
管道储气是压力储气的一种,调用管道储气的过程是使上游管道降压的过程,允许的压力降
越大,可用的调峰气量就越多;另一方面,随着上游管道压力的下降,调压器的通过能力 也会相
应减小,因此,允许 上游管道压力下降值的大小,取决于在该压力下,调压器的工作能力能否满
足调峰时的用气负荷。这就在调压站设计中,进行调压器选型时提出了一个重要的课题——调压
器进出口的设计压力和调压站的最大工作能力如何确定。如果简单地按上游工艺提供的压力参数、
下游的高峰用气负荷以及下游管网的允许运行压力进行调压器选型,忽略了用气高峰对管道调峰
的需求以及管网工况可能的变化,就不能充分发挥管道调峰的功能。因此,我们提出一个有利于
利用管道调峰能力的设计思路。
(1)调压站的设计流通能力不低于下游用气高峰负荷。
(2)调压站的上下游的设计压差取上下游的最小差压,即: 1 调压站的下游压力 + 下游管网
的设计压力; 2 调压站的上游压力 = 下游管网的设计压力 + 调压器工作压差的裕度。多数调压
器的最小启动压差为 0 。 05~0 。 10Mpa 。
应该指出,这样做,调压站的规模必须加大或对调压站通过能力留有发展余地。有时为了避
免在高进口压力和用气低谷时调压器出现不稳定现象,需要减小调压器规格和阀口尺寸,采用增
加调压器数量的方法来达到增加调压站通过能力的目的,因此导致调压站的占地和投资相应增加,
但是,由此可以取得充分利用管道储气调峰能力的效果。
在上游管道容积较大、工作压力较高的情况下,通过增大调压站规模来增加管道储气调峰能
力,在技术经济上是合理的,从工程投资的角度考虑,可能比建设相同规模的储气设备的投资要
少很多。
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