分输站压力控制系统的优化设计与应用

分输站压力控制系统的优化设计与应用

林桂林 江伟 陈祥健

国家管网集团西气东输公司厦门管理处 福建 厦门 361001

摘要：随着我国对油气资源的大力建设，让越来越多的用户使用上了天然气，但是在油气资源进行管道传输时往往会出现一些压力问题，下游用户如果想要使用到天然气需要分输站进行输送，所以分输站应该根据当地的实际情况来选择合适的分输压力控制系统，因为分输压力控制系统会受到很多因素的影响，通过对分输压力控制系统进行分析研究，以便保证下游用户的生命财产安全。

关键词：分输站；压力控制系统；优化设计

随着我国大力推进清洁能源的发展战略，使天然气行业得到了飞速的发展，天然气管网的建设日渐庞大，天然气管道的输气量也在不断增加。西气东输工程是我国重要的能源命脉，西气东输工程的输气效率能够影响我国整个天然气行业的能源效益。西气东输工程自投建以来，其输气模式一直在不断改善，但是一直没有实现无人化控制目标。科技水平的不断提高以及信息化水平的不断完善，SCADA系统的应用能够有效提升无人化自动分输技术的控制水平，优化人力资源配置，有效提高天然气行业的管理水平和生产效率。

1分输站工艺需求分析

由于我国地域辽阔，天然气资源的大量使用导致天然气管道建设的距离过长，在此过程中压力等级分类较多，因此需要设置多功能分输站才能够满足下游用户的需求量。分输站的主要功能是对天然气进行计量分输，与下游用户进行贸易交接，并且能够向下游用户提供正常的天然气压力，在确保天然气管道以及相关设备安全的前提下满足下游用户对天然气的需求。不管是工业用户还是居民用户，在生产生活上都与上游供气存在着直接关系。对于工业用户而言，如果天然气发生中断，很有可能导致产品质量出现下降，甚至可能会导致安全事故发生；对于居民用户，如果天然气发生中断会影响到千家万户的日常生活，进而对社会造成不良影响。因此分输站在保证安全的同时，还需要为下游用户提供连续不断的天然气。分输站压力控制系统设置，不仅要保证下游用户的安全，还需要考虑到下游用户的用气量压力以及气量波动范围。结合我国相关输气工艺以及输气量的特点，应该对分输站压力控制进行合理设置。

2分输压力控制系统设计与结构

2.1分输压力控制系统设计

在天然气长输管道中分输压力控制系统的主要工作内容就是管理下游管道的压力和流量，给用户提供持续平稳安全的天然气。因为分输压力控制系统在整个天然气分输系统中责任非常大，所在选择设计和配置都要做到一丝不苟，不仅要满足用户的用气压力标准，还要满足各种用气设施和气源条件，进而要选择最好的分输压力控制配置方案，这样才能让天然气管道中的压力保持稳定，不会造成天然气管道破裂而引起的事故。分输压力控制系统的设计需要进行安全、压力控制和监控等方面的研究，安全系统在整个分输压力控制系统中的地位非常重要，如果安全系统控制不到位或者出现问题就会给下游用户带来安全隐患， 进而导致天然气事故的发生。 所以，安全切断阀的设计给整个系统提供了最后的安全保障；另外压力调节系统主要发挥调节作用，在压力调节系统中设计了工作调节阀，可以充分调节下游天然气的压力和环境的适应，监控系统能过有效监控工作调节阀在系统中是否出现意外，为控制系统提供了有效保障。

2.2分输压力控制系统结构

PID控制器和系统调压设施是分输压力控制系统的重要组成部分，在整个分输压力控制系统中起到了非常重要的作用，PID控制器的是控制系统中专用的控制器，可以控制管道压力、对天然气流量设定传输指令。所以现场只有保证调压设施的合理选用，才能让其发挥真正的作用，才能有效让分输压力控制系统可以有效地控制下游天然气管道的压力，当分输压力系统出现故障时，可以及时进行阻断和排除，减少因为天然气压力过大而泄漏带来安全事故，损害人民生命财产安全。

3压力控制系统的应用

我国的西气东输管道自2003年10月正式开始投产使用，压力控制系统已经多达50多个用户分输系统。随着西气东输分输站压力控制系统的不断创新，该系统已经完全达到了预期要求，并且应用效果非常显著。以西气东输中分输站为例，下游用户的用气压力以及用气流量局部稳定，为此分输站为该用户地区设置了压力控制流路，采用一用一备的方式进行投产使用，并且设置了相应的小口径调压流路，该流入主要的投产初期和用气低谷时使用，由于该用户地区的负荷变化较大，而且系统容量较小，导致压力控制系统的整定比较困难，在进行投产初期，调节系统经常会出现大幅度的振动现象，调节阀而且也经常处于频繁开关状态，在这种情况下，工作人员对用气压力和用气流量控制系统进行现场校定，将瞬时流量固定在合理范围之内，调整后的压力控制系统应用较为显著。

西气东输管道中的分输站压力控制系统设计不仅符合国家的相关规定，而且根据多年的施工经验，结合西气东输管道的自身特点，制定了符合该地区用户的压力控制系统优化设计。针对实际情况采取不同的分输压力控制系统安全切断阀的配置也会有所不同，主要包含：“SSV+PCV+PV”和“SSV+SSV+PV”两种切断方式。该方式的使用不仅能够有效提高压力控制系统的安全性和可靠性，而且能够为下游用户提供连续不断的供气需求。另外，在西气东输中的分输站进行试运行，期间利用无人化分输技术进行天然气分输，并对无扰切换能力、故障切换能力、防呆控制能力，故障响应能力进行测试，测试效果非常满意，能够满足分输目标以及分输效果。

4结束语

分输压力控制系统对天然气分输站来说是一种非常关键设备和系统，通过对分输压力控制系统的设计和配置技术研究，可以帮助解决天然气长输管道的压力控制，让每一用户都能够安全使用天然气，为下游管道用户提供了更为安全的保障，有效控制天然气在传输过程中的稳定性，所以才要大力研究分输压力控制系统的技术，只有这样才能推进我国天然气的发展。

参考文献

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齐长勇.天然气分输站压力控制系统的设置[J].煤气与热力,2018

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