輸氣站工藝操作及邏輯控制

摘 要

輸氣站工藝操作及邏輯控制:1.站場正常自動啟動;2.旋風(fēng)分離器流程操作;3.過濾分離器流程操作;4.超聲波流量計計量流程操作;5.超聲波流量計標(biāo)定流程操作;6.調(diào)壓設(shè)備流程操作;7.清管器接收流程操作;8.安全泄放和放空流程操作;9.手動排污流程;10.緊急切斷流程;11.站場正常停運

 文中閥門等設(shè)備編號參見前文輸氣站工藝流程

1.站場正常自動啟動

站場啟動前,所有閥門均處于關(guān)閉狀態(tài)。

(1)站場啟動時,首先開啟的閥門有氣液聯(lián)動球閥BV103、手動閥門BV327~330、BV407、BV408。

(2)打開進(jìn)站電動球閥BV102的旁通閥,待壓力基本平衡后打開BV102。

(3)打開電動球閥BV219的旁通閥,待壓力基本平衡后打開BV219。

(4)打開選定過濾分離器前手動球閥的旁通閥,待壓力基本平衡后,打開選定過濾分離器前手動球閥,再打開選定過濾分離器后的電動球閥;

(5)打開全部超聲波流量計前手動球閥的旁通閥,待壓力基本平衡后,打開手動球閥,打開選定超聲波流量計后的電動主動密封球閥。

(6)打開全部調(diào)壓設(shè)備前的手動球閥,選擇合適的調(diào)壓設(shè)備,打開選定調(diào)壓設(shè)備后的電動球閥。

(7)打開電動球閥BV401向城市門站供氣;打開電動球閥BV402的旁通閥,待壓力基本平衡后,打開BV402,向電廠供氣。

2.旋風(fēng)分離器流程操作

本站設(shè)置旋風(fēng)分離器4臺,旋風(fēng)分離器只在清管作業(yè)時使用,工作臺數(shù)可根據(jù)輸氣量選擇,在最大輸氣量下4臺全部工作。旋風(fēng)分離器兩側(cè)壓差大于0.1MPa時,旋風(fēng)分離器進(jìn)行排塵作業(yè)。在清管作業(yè)結(jié)束后,關(guān)閉旋風(fēng)分離器前的手動球閥和旋風(fēng)分離器后的電動球閥,放空旋風(fēng)分離器筒體內(nèi)天然氣,天然氣經(jīng)BV219進(jìn)入過濾分離器。

3.過濾分離器流程操作

本站設(shè)置3臺過濾分離器,工作方式為兩用一備。過濾器前后裝有就地指示壓力表和流量檢測裝置。如果過濾分離器兩用一備工作時,當(dāng)某一路的流量明顯小于另一路流量,說明此路過濾器可能堵塞,應(yīng)該更換濾芯。

本站過濾分離器正常運行時,手動閥BV209、BV210和電動球閥BV212、BV213處于開啟狀態(tài),手動球閥BV211、電動球閥BV214處于關(guān)閉狀態(tài),過濾分離器GF201、GF202正常工作,過濾分離器GF203處于備用狀態(tài),處于備用工作狀態(tài)過濾分離器不帶壓。

更換濾芯時(以GF201為例),先切換到備用的GF203。先打開手動球閥BV211的旁通閥,當(dāng)壓力基本平衡后,打開手動球閥BV211,打開電動球閥BV214,當(dāng)GF203工作正常之后,關(guān)閉GF201后的電動球閥BV212,實現(xiàn)過濾分離器的切換。關(guān)閉手動球閥BV209,對GF201進(jìn)行放空和排污之后,打開過濾器快開盲板更換濾芯。濾芯更換完成之后,關(guān)閉過濾分離器GF201的放空閥和排污閥,過濾分離器GF201作為備用。

4.超聲波流量計計量流程操作

本末站為用戶和城市門站供氣。用戶供氣計量采用超聲波流量計,運行方式為一用一備。城市門站供氣也采用超聲波流量計,運行方式為一用一備,并為城市門站預(yù)留一路超聲波流量計安裝接口。

去用戶流量計正常工作時,手動閥BV304、BV305和電動主動密封球閥ZV304處于開啟狀態(tài),電動主動密封球閥ZV305、手動主動密封球閥ZV308、ZV309處于關(guān)閉狀態(tài),氣體由流量計FT303計量,流量計FT304處于備用狀態(tài)。

當(dāng)對去用戶流量計維修或進(jìn)行工作流量計更換時(以FT303為例),需切換到備用流量計FT304,打開電動主動密封球閥ZV305,關(guān)閉電動主動密封球閥ZV304,即可實現(xiàn)工作流量計和備用流量計的切換,然后關(guān)閉待維修管路上的手動球閥BV304,打開待維修管路上的放空閥,將該段氣體放空,然后對FT303進(jìn)行維修或更換。

當(dāng)流量計維修或更換后重新投運時(以FT303為例),先打開BV304兩側(cè)的旁通閥,等該閥兩側(cè)的壓力基本平衡時,再打開該閥,流量計FT303處于備用狀態(tài)。

去城市門站流量計正常工作時,手動閥BV302、BV303和電動主動密封球閥ZV302處于開啟狀態(tài),電動主動密封球閥ZV303、手動主動密封球閥ZV306、ZV307處于關(guān)閉狀態(tài),氣體由流量計FT301計量,流量計FT302處于備用狀態(tài)。

當(dāng)對去城市門站流量計維修或進(jìn)行工作流量計更換時(以FT301為例),需切換到備用流量計FT302,打開電動主動密封球閥ZV303,關(guān)閉電動主動密封球閥ZV302,即可實現(xiàn)工作流量計和備用流量計的切換,然后關(guān)閉待維修管路上的手動球閥BV302,打開待維修管路上的放空閥,將該段氣體放空,然后對FT301進(jìn)行維修或更換。

當(dāng)流量計維修或更換后重新投運時(以FT301為例),先打開BV302兩側(cè)的旁通閥,等該閥兩側(cè)的壓力基本平衡時,再打開該閥,流量計FT301處于備用狀態(tài)。

5.超聲波流量計標(biāo)定流程操作

當(dāng)發(fā)現(xiàn)去用戶的超聲波流量計精度需要進(jìn)行現(xiàn)場在線標(biāo)定時(以FT303為例),打開手動主動密封球閥ZV308和手動球閥BV319,關(guān)閉電動主動密封球閥ZV304,使FT303和標(biāo)定車串聯(lián)運行。標(biāo)定工作完成之后,打開電動主動密封球閥ZV304,關(guān)閉手動主動密封球閥ZV308和手動球閥BV319,恢復(fù)正常流程。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)去城市門站流量計精度需要進(jìn)行現(xiàn)場在線標(biāo)定時(以FT301為例),打開手動主動密封球閥ZV306和手動球閥BV318,關(guān)閉電動主動密封球閥ZV302,使FT301和標(biāo)定車串聯(lián)運行。標(biāo)定工作完成之后,打開電動主動密封球閥ZV302,關(guān)閉手動主動密封球閥ZV306和手動球閥BV318,恢復(fù)正常流程。

6.調(diào)壓設(shè)備流程操作

本末站采用電動調(diào)壓閥進(jìn)行調(diào)壓。控制方式采用壓力、流量雙重控制,正常時采用壓力控制,當(dāng)流量超過允許最大值時,采用流量信號進(jìn)行限流控制;為安全考慮,每路都設(shè)有安全截斷閥和自力式監(jiān)控調(diào)壓閥,去城市門站的安全截斷閥的高壓截斷設(shè)定值為3.8MPa,低壓截斷設(shè)定值為0.5MPa;去用戶的安全截斷閥的高壓截斷設(shè)定值為4.25MPa,低壓截斷設(shè)定值為0.5MPa。

去城市門站的調(diào)壓設(shè)備正常運行時,手動球閥BV307、BV308和電動球閥BV313處于開啟狀態(tài),電動球閥BV314處于關(guān)閉狀態(tài),氣體經(jīng)電動調(diào)節(jié)閥PV301調(diào)壓后供城市門站,電動調(diào)壓閥PV302處于備用狀態(tài)。

當(dāng)對調(diào)壓設(shè)備維修或進(jìn)行更換時(以PV301一路為例),需切換到備用調(diào)節(jié)設(shè)備PV302一路,打開電動球閥BV314,關(guān)閉電動球閥BV313,即可實現(xiàn)工作調(diào)壓設(shè)備PV301和備用調(diào)壓設(shè)備PV302的切換,然后關(guān)閉待維修管路上的手動球閥BV307,打開待維修管路上的放空閥,將該段氣體放空,然后對PV301進(jìn)行維修或更換。

上述工作完成之后,打開手動球閥BV307,調(diào)壓設(shè)備PV301處于備用工作狀態(tài)。

去電廠的調(diào)壓設(shè)備正常運行時,手動球閥BV309~311和電動球閥BV315、BV316處于開啟狀態(tài),電動球閥BV317處于關(guān)閉狀態(tài),氣體經(jīng)電動調(diào)節(jié)閥PV303、PV304調(diào)壓后供電廠,電動調(diào)壓閥PV305處于備用狀態(tài)。

當(dāng)對調(diào)壓設(shè)備維修或進(jìn)行更換時(以PV303一路為例),需切換到備用調(diào)節(jié)設(shè)備PV305一路,打開電動球閥BV317,關(guān)閉電動球閥BV315,即可實現(xiàn)工作調(diào)壓設(shè)備PV303和備用調(diào)壓設(shè)備PV305的切換,然后關(guān)閉待維修管路上的手動球閥BV309,打開待維修管路上的放空閥,將該段氣體放空,然后對PV303進(jìn)行維修或更換。

上述工作完成之后,打開手動球閥BV309,調(diào)壓設(shè)備PV303處于備用工作狀態(tài)。

7.清管器接收流程操作

接收清管器時,當(dāng)清管器快進(jìn)站時,打開清管器接收筒上電動球閥BV101,打開電動旋塞閥XV101,關(guān)閉電動球閥BV102。當(dāng)清管器進(jìn)入接收筒內(nèi),清管指示器YS01動作后,打開電動球閥BV102,關(guān)閉電動球閥BV101、關(guān)閉電動旋塞閥XV101,恢復(fù)正常流程。

放空接收筒內(nèi)的天然氣,當(dāng)接收筒內(nèi)壓力為0.2MPa時,打開排污閥帶壓排污,排污結(jié)束后,筒體內(nèi)壓力降為常壓。打開接收筒,取出清管器。

8.安全泄放和放空流程操作

工藝裝置區(qū)各管段都設(shè)有手動放空,在設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和檢修時,將管段內(nèi)的天然氣放空。站內(nèi)安裝了緊急放空電動旋塞閥XV301、XV302與ESD系統(tǒng)聯(lián)動,當(dāng)站內(nèi)出現(xiàn)緊急事故,關(guān)閉進(jìn)站氣液聯(lián)動球閥BV103和出站電動球閥BV401、BV402,迅速自動開啟電動旋塞閥XV301、XV302,將天然氣通過放空總管送至本站放空立管集中放空,站場正常放空時也可使用XV301、XV302。該放空立管同時作為干線管道維修的一個泄放口。干線放空時,采用點火泄放。

為確保為去城市門站和電廠的天然氣不超壓,在出站處安裝安全閥。去城市門站安全閥設(shè)定值為3.85MPa,去電廠安全閥設(shè)定值為4.3MPa,當(dāng)壓力超過設(shè)定值時,自動泄放。

9.手動排污流程

手動排污由手動球閥和排污閥組成,用于排除過濾器、匯管、清管器接收筒等設(shè)備的污物。如過濾器的流量通過能力降低過大需要更換濾芯時,先用放空閥放空將壓力降至0.2MPa左右,打開排污管線上的排污閥進(jìn)行排污。

10.緊急切斷流程

當(dāng)站內(nèi)發(fā)生火災(zāi)等險情時,關(guān)閉進(jìn)站氣液聯(lián)動球閥BV103,出站的電動球閥BV401、BV402,切斷該站與干線和下游用戶的連通。同時,站內(nèi)放空電動旋塞閥XV301、XV302迅速打開,放空站內(nèi)天然氣。氣液聯(lián)動球閥BV103及電動球閥BV401、BV402和放空電動旋塞閥XV301、XV302應(yīng)該聯(lián)動。

11.站場正常停運

關(guān)閉進(jìn)站閥BV102,順序關(guān)閉過濾分離器、流量計和調(diào)壓裝置后的電動球閥,最后關(guān)閉出站閥BV401、BV402。

四、邏輯控制

1.過濾分離器切換

該末站設(shè)有3臺過濾分離器,正常工作時兩用一備。

當(dāng)某一路過濾分離器的流量明顯小于另一路流量20%時,報警并切換到備用過濾分離器(以GF201切換到GF203為例),打開備用過濾分離器GF203前的手動球閥的旁通閥,當(dāng)壓力基本平衡后,打開BV211,打開備用過濾分離器GF203后的電動球閥BV214。關(guān)閉過濾分離器GF201前的手動球閥BV209、關(guān)閉電動球閥BV212,實現(xiàn)工作過濾分離器GF201和備用過濾分離器GF203的切換。

2.超聲波流量計切換

當(dāng)對超聲波流量計維修或進(jìn)行工作流量計更換時(以FT301為例),需切換到備用流量計FT302,打開電動主動密封球閥ZV303,關(guān)閉電動主動密封球閥ZV302,即可實現(xiàn)工作流量計和備用流量計的切換。

3.調(diào)壓設(shè)備切換

當(dāng)對去城市門站的調(diào)壓設(shè)備維修或進(jìn)行更換時(以PV301一路為例),需切換到備用調(diào)壓設(shè)備PV302一路,打開電動球閥BV314,關(guān)閉電動球閥BV313,即可實現(xiàn)工作調(diào)壓設(shè)備和備用調(diào)壓設(shè)備的切換。

電動調(diào)節(jié)閥PV301正常工作時,閥后的設(shè)定壓力為3.5MPa,監(jiān)控的自力式壓力調(diào)節(jié)閥PCV301設(shè)定壓力為3.6MPa,安全切斷閥SSV301的設(shè)定壓力為3.8MPa。當(dāng)電動調(diào)節(jié)閥PV301失效時報警,監(jiān)控的自力式壓力調(diào)節(jié)閥PCV301開始工作,當(dāng)監(jiān)控的自力式壓力調(diào)節(jié)閥PCV301失效,閥后壓力達(dá)到3.8MPa時,安全切斷閥SSV301自動關(guān)閉,自動切換到備用的調(diào)壓設(shè)備PV302一路。

當(dāng)城市門站的小時用氣量超過6780m3/h時,電動調(diào)壓閥由壓力控制自動切換為流量控制(通過調(diào)節(jié)閥的流量不超過設(shè)定值)。電動調(diào)壓閥由壓力控制自動切換為流量控制的流量設(shè)定值在站控室和中心控制室是可調(diào)整的。

當(dāng)對去用戶的調(diào)壓設(shè)備維修或進(jìn)行更換時(以PV303一路為例),需切換到備用調(diào)壓設(shè)備PV305一路,打開電動球閥BV317,關(guān)閉電動球閥BV315,即可實現(xiàn)工作調(diào)壓設(shè)備和備用調(diào)壓設(shè)備的切換。

電動調(diào)節(jié)閥PV303正常工作時,閥后的設(shè)定壓力為3.91MPa,監(jiān)控的自力式壓力調(diào)節(jié)閥PCV303設(shè)定壓力為4.0MPa,安全切斷閥SSV303的設(shè)定壓力為4.25MPa。當(dāng)電動調(diào)節(jié)閥PV11303失效時報警,監(jiān)控的自力式壓力調(diào)節(jié)閥PCV303開始工作,當(dāng)監(jiān)控的自力式壓力調(diào)節(jié)閥PCV303失效,閥后壓力達(dá)到4.25MPa時,安全切斷閥SSV303自動關(guān)閉,自動切換到備用的調(diào)壓設(shè)備PV305一路。

當(dāng)用戶的小時用氣量超過220000m3/h時,電動調(diào)壓閥由壓力控制自動切換為流量控制(通過調(diào)節(jié)閥的流量不超過設(shè)定值)。電動調(diào)壓閥由壓力控制自動切換為流量控制的流量設(shè)定值在站控室和中心控制室是可調(diào)整的。

4.站內(nèi)閥門故障切換

(1)進(jìn)出站閥門故障關(guān)斷。

當(dāng)進(jìn)站閥門BV102、BV103或出站閥門BV401、BV402故障關(guān)斷時,執(zhí)行站場正常停運程序。

(2)流量計下游閥門故障關(guān)斷。

當(dāng)流量計下游閥門故障關(guān)斷時,執(zhí)行流量計切換程序。

(3)過濾分離器下游閥門故障關(guān)斷。

當(dāng)過濾分離器下游閥門故障關(guān)斷時,立即自動打開備用過濾分離器后的電動閥門,啟用備用過濾分離器。

(4)調(diào)壓設(shè)備下游閥門故障關(guān)斷。

當(dāng)調(diào)壓設(shè)備下游閥門故障關(guān)斷時,自動打開備用調(diào)壓設(shè)備后的電動閥門,實現(xiàn)調(diào)壓設(shè)備的切換。

5.緊急切斷系統(tǒng)

當(dāng)站場觸發(fā)ESD信號時,立即關(guān)閉進(jìn)站氣液聯(lián)動球閥BV103和出站電動球閥BV401、BV402。當(dāng)進(jìn)站閥BV103和出站閥BV401、BV402關(guān)閉后,打開站內(nèi)緊急放空電動旋塞閥XV301、XV302放空站內(nèi)天然氣。進(jìn)站氣液聯(lián)動球閥BV103及出站電動球閥BV401、BV402和緊急放空電動旋塞閥XV301、XV302應(yīng)該聯(lián)動。

五、報警與站場緊急關(guān)閉(ESD)

1.報警

站場內(nèi)出現(xiàn)以下事件,需要報警,但不限于此:

(1)站場事故關(guān)斷;

(2)氣質(zhì)檢測超標(biāo);

(3)過濾分離器流量偏流超限或差壓超限(壓差0.1MPa,);

(4)各種電動或氣液聯(lián)動閥門故障;

(5)流量計故障;

(6)調(diào)壓設(shè)備流量超限;

(7)調(diào)壓設(shè)備故障;

(8)站場ESD系統(tǒng)觸發(fā);

(9)站場進(jìn)出站壓降速率超限;

(10)其他。

2.ESD系統(tǒng)

工藝站場的ESD指令由手動發(fā)出,也可來自中心控制室,手動則根據(jù)值班人員的判斷。站場接收ESD信號后,報警并立即執(zhí)行站場保護(hù)停運程序。

本文摘自石油工業(yè)出版社《輸氣管道運行維修技術(shù)》(馮春艷,徐秀澎,趙璇,賽維鈺,羅彩霞)