深入浅出燃气场站
Posted 田攀
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了深入浅出燃气场站相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
城市燃气输配系统一般由：门站、调压设施、储气设施、燃气管网、管理设施、监控系统组成。城市多级燃气管网系统：
分输站： 天然气分输站一般建在长输管线上，用来分配长输管线的天然气，其下游一般分配给一个或多个城市门站，分输站一般由上游输气方建设并运行。
城市门站：门站是城市输配系统的气源点，也是天然气长输管线进入城市燃气管网的配气站，其任务是接收长输管线输送来的燃气，在站内进行过滤、调压、计量、加臭，分配后送入城市输配管网或直接送入大用户。门站则由下游城市燃气公司建设并运行，很多天然 气分输站与门站毗邻建设，仅仅一墙之隔。
调压站/调压计量站： 城市燃气输配系统中自动调节并稳定管网中压力的设施。燃气调压站按进出口管道压力可分为高中压调压站、高低压调压站、中低压调压站等。
储配站：燃气储备站是输配系统储存和分配燃气的战场。其主要任务是保持天然气输配系统供需平衡，保证系统压力平稳。燃气储配站较为常用的流程是高压储存、高压输送和低压储存、中低压输送流程。
门站工艺流程
城市门站、储备站应具有过滤、调压、计量、气质检测、安全放散、安全切断、使用线和备用线的自动切换等主要功能，且要求在保证精确调压和流量计量的前提下，设计多重的安全措施，确保用气的长期性、安全性和稳定性。
门站的一种常见工艺如图所示，由输气干线来的天然气首先进入第一个汇气管，依次经过1旋风除尘器、2过滤器进入第二汇气管，进入3超声波流量计，计量后到第三汇气管，进入6调压器调压后，到第四汇气管汇合，并由加臭装置加臭后，燃气才进入城市管网。门站内设一条越站旁通管，当门站系统发生故障需要检修时，长输管线直接向城市管网供气。
注：仪表标识，PI =压力表、PT=压力变送器、TI=温度表、TT=温度边送器、FT=流量计
一、过滤系统
卧式过滤器
立式过滤器
立式过滤器，用于燃气配气站和城市门站、区域调压站和大型工业用户。通过内置过滤器滤芯，主要对气体中的固体杂质进行过滤，以保护后端设备不受损坏。
被过滤气体从进口进入过滤器筒身内，从滤芯外周经滤芯上的孔隙进入过滤器内腔，然后从出口流出。
二、换热系统
因为调压站调压器调压后，因为压力下降 会造成管道内天然气的温度下降，压力每降低0.1MPa,温度会下降0.5℃。
不是每个门站都有，多见于北方门站，尤其是冬季，南方较少使用。
三、调压系统
调压器(俗称减压阀），当入口气体压力和流动的气体流量发生变化时，保持出口压力的稳定。通过自动改变经调节阀的燃气流量而使出口燃气保持设定压力的设备。
从流体力学的观点看，调压器是一个局部阻力可以变化的节流元件，即通过改变节流面积，使流速及流体的动能改变，造成不同的压力损失，从而达到减压的目的。
调压器的皮膜总成部分（与调压器的阀筒联接在一起）将调压器的执行机构分成两个 腔室。一个腔室与要控制的下游压力相通的，另一个腔室与指挥器所产生的驱动压力相通。没有气通过时，在调压器主弹簧的作用下，调压器的阀口是关闭的。当调压器工作时，在指挥器的作用下，指挥器输出的驱动力大于出口压力加上主弹 簧的作用力时，调压器的阀口打开。当作用在皮膜腔两边的力相等时，阀筒保持当前位置不动，出口压力等于调压器的设定压力。当下游的流量发生变化是，指挥器的控制，开大或关小调压器的阀门保持下游压力的稳定。
监控调压器
监控调压器的作用：当工作调压器故障时，能保证下游不间断供气。
监控调压器的设定压力比主调压器的设定压力稍高。在正常情况下，由于监控调压器的设定压力比出口压力高，所以监控调压器处于全开状态。如果工作调压器故障，使下游压力增高，当下游压力增加到监控调压器的设定压力时，监控调压器开始工作，出口压力按监控调压器的设定压力进行调节。
调压系统主要有以下几种结构形式：
1、切断＋监控调压＋工作调压
2、切断＋工作调压
3、工作调压（调压切断一体）
1、切断＋监控调压＋工作调压
2、切断＋工作调压
3、调压切断一体
安全切断阀
安全性是调压橇设计的重中之重，在调压橇的核心设备中，最重要的可谓是安全切断阀又叫做紧急安全切断阀，它安装在调压器上游，位于调压橇的入口位置，是紧急情况下，在安全阀放散、监控调压器动作等一系列安全措施动作后，下游气体仍然持续超压时，通过快速关断来切断上游来气的安全设备。是保护整站安全，避免因调压器失效造成下游超压甚至爆炸的最后一道安全屏障。因此要求它必须是反应灵敏，切断迅速，可靠性高，抗外界干扰能力强。
四、计量系统
罗茨流量计
气体罗茨流量计属容积式流量计。它具有量程比宽、重复性好、精度高、始动流量小等优点。
主要用于：用气量变化范围比较大，变化比较平稳的场合；压力低、 流量小的场合，如餐饮业、宾馆等工商业用户的燃气计量。
涡轮流量计
气体涡轮流量计是一种速度式流量计。它具有压力损失小、准确度高、抗震和抗脉动流性能好等优点，并具有优良的低压和高压计量性能，燃气场站应用较多。
主要用于：气量比较稳定，用气量大的场所，如工业锅炉等。市区中压及以上压力且用气量波动范围不大的场所。
超声波流量计
超声波流量计是利用超声波原理的速度式流量计。它具有测量范围大、无转动部件、准确度高、耐污性强、无需加油等优点。
主要用于：气量比较稳定，用气量大的场所，用气量变化范围比较大，变化比较平稳的场合。西气东输长输管线广泛应用超声波流量计。
五、加臭系统
常见的燃气加臭剂有四氢噻吩（tetrahydrothiophene，THT）、硫醇（TBH）、无硫加臭剂。目前国内城镇燃气加臭剂以四氢噻吩为主。
国外几个国家燃气加臭量及使用加臭剂汇总表
国内几个大中城市在天然气中加入四氢噻吩(THT)的量：北京为25±5mg/m3，上海为18mg/m3～22mg/m3，天津为25mg/m3，广州为25mg/m3，齐齐哈尔为16mg/m3～20mg/m3，且冬季的加入量，一般要高于以上的数值。另外，四川省绵阳市天然气中无硫加臭剂的加臭量为20mg/m3。
六、站控系统
具体我的另一篇文章：深入浅出谈SCADA
七、其他
放散系统
行业一般叫放空管，有时也叫放散管（场站中，一般红色管道代表放散管路），主要作用：
第一，管道输送天然气超压时，安全阀会起跳，将多余的气体放散出去，从而降低压力；
第二，是管道设备需要维修时，需要把里面的天然气放空后维修，一般气量比较少时直接排放，气量大的时候最好还是点火燃烧，防止天然气聚集。
排污系统
场站中，一般黑色管道代表排污管路。
压力表与压力变送器区别
两者区别比较大，首先工作原理不一样，稳定性、可靠性不一样；压力表传输的是电阻信号，且该电阻信号并不是标准信号，互换性差，而变送器传输的标准电流信号，互换性好。压力表用于测量准确度要求不是很高的地方，而变送器用于测量准确度要求高的地方。
参考
《天然气工程概论》
以上是关于深入浅出燃气场站的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章