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1、关于自然气长输管道学问普及随着我国自然气勘探开发力度的加大以及人民群众日益提高的物质和环保须要，近年来自然气长输管道的开展非常快速。随着管道的不断延长，管道企业所担负的社会责任, 政治责任和经济责任也越来越大。因此，对于自然气长输管道学问普及显得尤为重要。一, 线路工程输气管道工程是指用管道输送自然气和煤气的工程，一般包括输气线路, 输气站, 管道穿跨越及协助生产设施等工程内容。线路工程分为输气干线及输气支线。输气干线是由输气首站到输气末站间的主运行管线；输气支线是向输气干线输入或由输气干线输出管输气体的管线。线路截断阀室属于线路工程的一局部，主要设备包括清管三通, 线路截断球阀, 上下游放空
2、旁通流程, 放空立管等，功能是在极端工况或线路检修时，对线路进展分段截断。阀室设置依据线路所通过的地区等级不同，进展不同间距设置。阀室系统包括手动阀室和RTU阀室两大类。二, 工艺站场输气站是输气管道工程中各类工艺站场的总称。一般包括输气首站, 输气末站, 压气站, 气体接收站, 气体分输站, 清管站等站场。输气站是输气管道系统的重要组成局部，主要功能包括调压, 过滤, 计量, 清管, 增压和冷却等。其中调压的目的是保证输入, 输出的气体具有所需的压力和流量；过滤的目的是为了脱除自然气中固体杂质，防止增大输气阻力, 磨损仪表设备, 污染环境等；计量是气体销售, 业务交接必不行少的，同时它也是对
3、整个管道进展自动限制的依据；清管的目的在于去除输气管道内的杂物, 积污，提高管道输送效率，削减摩阻损失和管道内壁腐蚀，延长管道运用寿命；增压的目的是为自然气供应肯定的压能；而冷却是使由于增压上升的气体温度降低下来，保证气体的输送效率。依据输气站所处的位置不同，各自的作用也有所差异。1, 首站首站就是输气管道的起点站。输气首站一般在气田旁边。2, 末站末站就是输气管道的终点站。气体通过末站，供应给用户。因此末站具有调压, 过滤, 计量, 清管器承受等功能。此外，为了解决管道输送和用户用气不平衡问题，还设有调峰设施，如地下储气库, 储气罐等。3, 清管站清管站是具有清管器收发, 自然气别离设备设施
4、及清管作业功能的工艺站场。4, 压气站压气站是在输气管道沿线，用压缩机对管输气体增压而设置的站。5, 分输站在输气管道沿线，为分输气体至用户而设置的站，一般具有别离, 调压, 计量, 清管等功能。6, 气体接收站在输气管道沿线，为承受输气支线来气而设置的站，一般具有别离, 调压, 计量, 清管等功能。三, 自动限制系统随着电子计算机, 仪表自动化技术, 通信技术及信息技术的开展，目前已广泛采纳“监控及数据采集系统Supervisory Control And Data Acquisition,简称SCADA系统来完成对自然气管道输送的自动监控和自动爱护，并已成为管道自动限制系统的根本模式。正常
5、状况下调度限制中心负责全线自动化限制和调度管理，在调度限制中心故障或发生斗争, 自然灾难等状况下后备限制中心接收全线SCADA系统监控。管道SCADA系统对各站实施远距离的数据采集, 监视限制, 平安爱护和统一调度管理。调度限制中心可向各站控系统发出调度指令，由站控系统完成限制功能；调度限制中心通过通信系统实现资源共享, 信息的实时采集和集中处理。第一级为中心限制级：对全线进展远程监控，实行统一调度管理。在正常状况下，由调度限制中心对全线进展监视和限制。沿线各站限制无须人工干预，各工艺站场的SCS和RTU在调度限制中心的统一指挥下完成各自的监控工作。第二级为站场限制级：在首站, 各分输站, 压
6、气站, 末站，通过站控SCS系统对站内工艺变量及设备运行状态进展数据采集, 监视限制及联锁爱护。在无人值守的清管站设置远程终端装置RTU，对站内工艺变量及设备运行状态进展数据采集, 监视限制。站场限制级限制权限由调度限制中心确定，经调度限制中心授权后，才允许操作人员通过SCS或RTU对各站进展授权范围内的操作。当通信系统发生故障或系统检修时，用站控系统实现对各站的监视及限制。第三级为就地限制级：就地限制系统对工艺单体或设备进展手/自动就地限制。当进展设备检修或紧急迫断时，可采纳就地限制方式。SCADA 系统配置及功能：1, 调度限制中心配置硬件局部包括各类效劳器和工作站等，软件局部包括操作系统
7、软件, SCADA系统软件, 数据库管理, 报警和事务管理和专用软件包收发球跟踪, 模拟仿真软件及气体管理系统 (GMS)软件等。主要功能包括：数据采集和处理；下达调度和操作吩咐；显示动态工艺流程；报警和事务管理；历史数据的采集, 归档和趋势显示；报表生成和打印；标准组态用软件和用户生成的用软件的执行；时钟同步；具有对输气过程实时模拟及对操作人员进展培训的实力；压力和流量调整；输气过程优化；仪表和系统的故障诊断和分析；网络监视及管理；主备通信通道的自动切换；贸易结算管理；全线紧急关断；管线泄漏检测。2, 后备限制中心配置硬件局部包括各类效劳器和工作站等，软件局部包括操作系统软件, SCADA系
8、统软件, 数据库管理, 报警和事务管理和专用软件包收发球跟踪, 模拟仿真软件及气体管理系统 (GMS)软件等。主要功能包括：数据采集和处理；下达调度和操作吩咐；显示动态工艺流程；报警和事务管理；历史数据的采集, 归档和趋势显示；报表生成和打印；标准组态用软件和用户生成的用软件的执行；时钟同步；压力和流量调整；仪表和系统的故障诊断和分析；网络监视及管理；主备通信通道的自动切换；全线紧急关断；管线泄漏检测。3, 输气管理处监视终端管理处分别设置2个监视终端，只能实现数据监视，不能进展限制。监视终端主要功能如下：动态工艺流程显示；报警和事务显示；历史数据的趋势显示；仪表的故障诊断和分析显示。4, 站
9、控系统各站场均设置SCS，设置不同数量的工作站, 站控系统PLC, ESD系统PLC。站控系统完成以下主要功能：数据采集及传输功能, 限制功能, 显示功能, 打印功能, ESD关断功能和数据管理等其它功能。5, 远控终端 RTU全线设置远控线路截断阀室RTU，RTU可实现如下主要功能：数据采集和处理；逻辑限制；接收调度限制中心发送的指令；向调度限制中心发送带时间标签的实时数据；自诊断功能；故障报警。6, 流量计量和贸易管理1贸易计量贸易交接流量计选用气体超声流量计或气体涡轮番量计，涡轮番量计的口径一般小于DN100。气体超声流量计在5%Qmax Qmax之间Qmax为流量计固有最大流量范围保证
10、测量精确度优于0.5%。气体涡轮番量计在20% qmaxqmax的范围内保证测量精确度优于0.5%；气体涡轮番量计在qmin20% qmax的范围内保证测量精确度优于1%。计量系统采纳独立的流量计算机作为流量累加单元，并将数据传给SCS系统。首站设置在线色谱, H2S和水露点分析仪，用于对自然气气质和参数进展检测。其他计量站场设置在线色谱分析仪，用于对自然气气质和参数进展检测。调度限制中心配置气体管理系统 (GMS)，对现场自然气流量, 温度, 压力数据进展计算，并为贸易管理系统供应数据。2自用气计量站场安装站内自用气处理橇，自用气计量采纳涡轮番量计。站场自用气包括放空火炬点火用气, 自然气发
11、电机用气和生活用气。7, 气体管理系统 (GMS)气体管理系统 (GMS)为气量能量贸易管理系统，可自动进展自然气交接, 销售及输送的管理，为公司财务供应所需的数据，供应用户查询所需的数据，完成贸易结算所需的功能并将数据存档。气体管理系统 (GMS)软件构造分为以下几个局部：实时数据和历史数据库管理平台, 管道运行方案, 管理和财务信息系统, 气体计量系统等。8, 模拟仿真系统为精确地评价管道的过去, 说明管道当前发生的事务, 预料管道的将来等任务。川气东送管道采纳实时模拟仿真软件，为操作, 调度人员供应调度和操作参考，并可为操作员的培训供应平台，以保证输气管道平安, 平稳, 高效, 经济运行
12、。模拟仿真软件依据管道的实际状况组态形成管道的模型。依据须要计算所得出的结果，如管线的泄漏报警, 自然气组份跟踪, 各管段流量, 管储气量, 压力分布状态, 清管器在管道中的位置等，由模拟仿真软件写入到SCADA的实时数据库中，并在操作员工作站上显示，作为操作员对管道运行调度的参考。模拟仿真系统组成包括：实时瞬态, 水力特征, 气体组分跟踪, 仪表分析, 管充管理, 管道效率, 清管器跟踪, 工艺预料, SCADA培训等。四, 通讯系统通信系统是为长输管道的生产调度, 行政管理, 巡线抢修, 生活后勤等供应多种通信业务，开通远程监控及会议电视等视频业务，同时为管道SCADA系统的数据传输供应牢
13、靠信道，为数字化管道供应通信支撑。由于目前建立的长输管线工艺自动化程度高, 维护人员少，要求通信系统技术先进，稳定牢靠，传输质量高，尽量削减日常维护工作量，并能适应今后通信开展需求。一般管道通信局部包括：光传输系统, 电视监控系统及周界安防系统, 会议电视系统, 程控 交换系统, 局域网办公自动化OA系统, 巡线抢修及应急通信系统和公网备用通信系统等七局部。通信实现方式一般采纳光纤通信, DDN公网通信, GPRS无线通信及卫星通信等。五, 供配电系统1, 站场供配电压气站等电力负荷大的站场，建立110 kV 或35kV变电所来供应电力。其它电力负荷较小的站场一般报装10 kV外电线路，由10
14、 kV变压器变压供应电能供应。为确保输气生产的正常运行，选择自动化自然气发电机组作为应急自备电源电源。外电断电的状况下，发电机组应为站内一, 二级负荷供应电源。自然气发电机组额定电压选择：沟通380/220V，50Hz，3相，4线。运行方式为市电及发电自动切换。2, 阀室系统供配电1 RTU 阀室供电RTU 阀室供电主要有外部电源接入, 太阳能电源系统和小容量燃气发电装置等三种方式。依据RTU阀室所处地理位置，分别设置太阳能电源系统和小容量燃气发电装置，为RTU阀室内的自控, 通信, 防腐及照明供应电源。采纳太阳能电源供电阀室主要依据RTU阀室所在位置相近气象条件，确定当无光照日小于等于11天
15、的平原地带及无阳光遮拦处采纳太阳能电源。阀室利用1000Ah阀控密封铅酸蓄电池作为备用电源，后备时间约为48小时，并通过SCADA系统实现远程监测和限制，全部告警信号通过公用报警接点传至SCADA系统。外部电源供电的RTU阀室采纳1回10kV高压外电源，站内建1座变配电室，单台室内干式变压器，为满意一级用电负荷要求，配置保证在外电源失电的状况下采纳冗余UPS不连续电源，不连续时间按3天考虑蓄电池配置。同时，对电源装置具备就地和远方监控功能。2 手动阀室供电手动阀室电力需求主要是满意线路截断阀室执行机构电子限制单元，电力负荷很小，都是采纳小型太阳能电池板协作密封铅酸蓄电池供电，在具备光照的状况下
16、，太阳能电源对铅酸蓄电池进展浮充，由铅酸蓄电池保持执行机构电子限制单元正常工作电压。六, 管道防腐1, 线路管道防腐1线路管道一般采纳外防腐层及阴极爱护相联合的爱护措施。管线外防腐涂层采纳三层PE，阴极爱护采纳强制电流阴极爱护，沿线按爱护距离要求设置阴极爱护站。阴保设计参数如下： 自然电位：-0.55V相对饱和硫酸铜参比电极 汇流点电位：-1.15V相对饱和硫酸铜参比电极 管线最小爱护电位：-0.85 V相对饱和硫酸铜参比电极 管线爱护电流密度：5A/m2 设计寿命：30年 输气外防腐涂层：三层PE2外补口根本状况： 一般管段三层PE 的补口和煨制弯头的补口选用无溶剂液体环氧涂料热收缩补口带。
17、 定向钻穿越段的加强级3 层PE 补口选用无溶剂液体环氧涂料+定向钻专用热收缩补口带。3线路管道内涂层一般主干管线内外表采纳双组份液体环氧涂料，干膜厚度65m。为了提高长输管道阴极爱护系统的工作性能和对管道的有效爱护，可采纳独立的阴极爱护监测系统，沿线在关键位置设置智能测试桩，在RTU阀室设置电位采集器。智能测试桩运用GPRS 通讯方式，采纳长寿命电池供电，采纳低功耗技术完成GPRS 通讯无线电位采集功能，自动GPRS 连线及数据发送。RTU 阀室电位采集器采纳光缆进展数据发送。阴极爱护监测中心设在主调控中心。2, 阀室工艺管道防腐阀室流程及干线相连局部采纳强制电流阴极爱护；阀室放空系统设绝缘
18、接头，采纳牺牲阳极的阴极爱护方式。1地上自然气管线, 放空管线, 放空立管的外外表 底漆：环氧富锌底漆，2道，80100mm 中间漆：环氧云铁中间漆，1道， 100mm 面漆：丙烯酸聚氨酯面漆，2道，80100mm 总干膜厚度260mm2埋地管线的外外表 底漆：环氧富锌底漆，2道，80100mm 面漆：无溶剂液体环氧涂料，1道，500mm 总干膜厚度580mm3, 站场工艺管道防腐管道工艺站场，一般增压站场采纳强制电流的阴极爱护方式；其它站场采纳牺牲阳极的阴极爱护方式，进出站管道设绝缘接头。1地上工艺管道的外外表底漆：环氧富锌底漆，2道，80mm面漆：环氧硅氧烷面漆，1道，125mm总干膜厚度
19、205mm2埋地工艺管线的外外表底漆：环氧富锌底漆，2道，80mm面漆：无溶剂液体环氧涂料，1道，500mm总干膜厚度580mm七, 气体的储存燃气用气量不断发生变更，有月不匀称性, 日不匀称性和时不匀称性，但起源的供应量不行能完全按用气量的变更而随时变更，特殊是长距离输气管道，为求得高效率和最好的经济效益，总盼望在某一最正确输量下工作。这样，供气及用气常常发生不平衡。为了保证按用户的要求不连续的供气，必需考虑输气生产及运用的平衡问题。解决用气和供气之间不平衡问题的途径有三： 变更气源的生产实力和设置机动气源； 利用缓冲用户发挥调度的作用； 利用各种储气设施。前两点由于受到气源生产负荷变更的可能性和变更幅度以及供气的平安牢靠性和技术经济合理性要求的限制，不行能完全解决供需的不平衡问题。由于储气设施和储气方法的敏捷性，利用各种储气设施是解决用气不匀称性的最有效的方法之一。气体储存依据储存方式分为：地下储存, 储气罐储存, 液态或固态储存以及储气管道末端储存等。