某城市燃?xì)忾T站工藝及儀表控制方案設(shè)計(jì)

劉芳芳　李巖　柯琳　杭厚義

[摘 要] 某城市燃?xì)夥州斦卷?xiàng)目充分利用管道天然氣替換人工煤氣，保障了市民的供氣安全與穩(wěn)定，改善了人居環(huán)境，該項(xiàng)目的建設(shè)順應(yīng)國(guó)家能源變革的方向，與我國(guó)能源結(jié)構(gòu)發(fā)展的趨勢(shì)相一致，具有良好的發(fā)展前景。

[關(guān)鍵詞] 城市燃?xì)忾T站；儀表控制；方案設(shè)計(jì)

[DOI] 10.13939/j.cnki.zgsc.2016.28.088

1 引 言

天然氣作為一種優(yōu)質(zhì)高效的清潔能源和化工原料，已被廣泛地應(yīng)用于我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)和生活中的各個(gè)領(lǐng)域，不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)、家用燃料和石油化工原料，而且已被公認(rèn)為一種廉價(jià)、清潔、安全、高效的車用燃料。天然氣的開發(fā)利用以其儲(chǔ)量大、清潔、高效而受到各國(guó)政府的高度重視，以天然氣替代煤和石油已成為當(dāng)今世界能源發(fā)展的主要方向之一。

根據(jù)國(guó)家制定的遵循“多種氣源、多種途徑、因地制宜、合理利用”的城市燃?xì)獍l(fā)展方針，天然氣被列為鼓勵(lì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)，國(guó)家在能源建設(shè)方面也要求使用清潔能源，并逐步提高清潔能源的利用率。某管道在該分輸站所在市預(yù)留了分輸接口，為了順利承接和充分利用更為優(yōu)質(zhì)的管道天然氣來替換人工煤氣，改善人居環(huán)境，該市對(duì)天然氣的需求非常迫切。

2 工程概況

本工程預(yù)留分輸接口的分輸壓力為4.0MPa，管徑DN150，分輸氣量為54.3×104Nm3/d（1.90×108Nm3/a）。設(shè)置1座天然氣門站，一期設(shè)計(jì)規(guī)模為1.0×108Nm3/a，為城區(qū)中壓管網(wǎng)供氣；預(yù)留分輸規(guī)模為0.9×108Nm3/a。門站主要設(shè)置有過濾、計(jì)量、加熱、一級(jí)調(diào)壓、二級(jí)調(diào)壓、加臭、分輸預(yù)留等功能。

3 工藝方案

3.1 主要設(shè)計(jì)參數(shù)

（1）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。氣體標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)為壓力1.01325×105Pa（絕對(duì)壓力），溫度20℃。

（2）年工作天數(shù)。年設(shè)計(jì)工作天數(shù)為365天。

（3）上游來氣壓力與下游需要的壓力。預(yù)留分輸接口壓力為4.0MPa。

下游接已有的中壓管網(wǎng)，保證門站出站壓力不大于0.4MPa。

（4）供氣規(guī)模。本工程總設(shè)計(jì)規(guī)模1.90×108Nm3/a；其中，一期設(shè)計(jì)規(guī)模1.0×108Nm3/a，供城市中壓管網(wǎng)，設(shè)計(jì)小時(shí)流量2.61×104Nm3/h；中遠(yuǎn)期預(yù)留分輸規(guī)模0.9×108Nm3/a，供CNG汽車用戶，設(shè)計(jì)小時(shí)流量1.60×104Nm3/h。

（5）設(shè)計(jì)壓力及管徑。本工程門站前管道設(shè)計(jì)壓力為4.0MPa，管道直徑DN400，長(zhǎng)度4.17km；門站后管道設(shè)計(jì)壓力為0.4MPa，管道直徑DN500，長(zhǎng)度3.69km。

3.2 工藝流程

3.2.1 門站一期設(shè)計(jì)規(guī)模為：1.0×108Nm3/a

3.2.2 門站工藝系統(tǒng)

站內(nèi)設(shè)置過濾、計(jì)量、加熱、調(diào)壓、加臭、放空及排污等設(shè)備設(shè)施。進(jìn)、出站設(shè)置緊急切斷系統(tǒng)，事故工況下可將站場(chǎng)與上、下游管道隔離。

站內(nèi)進(jìn)站管道、調(diào)壓后管道、經(jīng)過加熱后的管道上設(shè)置安全泄放閥，當(dāng)壓力高于相應(yīng)設(shè)定值時(shí)，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)泄放。

進(jìn)站緊急切斷閥前、出站緊急切斷閥后、過濾及調(diào)壓調(diào)節(jié)設(shè)施后的管道均設(shè)置手動(dòng)放空閥，站內(nèi)維檢修時(shí)可手動(dòng)放空管段內(nèi)的天然氣。

站內(nèi)籃式過濾器及所有匯管均設(shè)置排污口，且為雙閥（前端為球閥、后端為排污閥）。

3.2.3 主要設(shè)備選型

（1）籃式過濾器。

流量計(jì)前應(yīng)安裝過濾器，本工程選用籃式過濾器，過濾精度≥5μm；效率≥98%。過濾器上應(yīng)有前后壓差檢測(cè)裝置。

在設(shè)計(jì)溫度和設(shè)計(jì)壓力下滿足規(guī)定的強(qiáng)度要求，使用安全可靠，檢查、維修方便。

要求濾芯經(jīng)久耐用、具有較大的過濾面積和納污能力，更換周期長(zhǎng)（見表1）。

（2）加臭系統(tǒng)。為了安全使用天然氣，當(dāng)它從管道和設(shè)備中泄漏出來時(shí)，應(yīng)能馬上就可以察覺到。本工程下游為城市管網(wǎng)，為此在天然氣中加入臭味劑（或加味劑）。

（3）放空立管。放空立管主要用于事故檢修時(shí)天然氣的排放等。

放空立管應(yīng)工藝合理，技術(shù)先進(jìn)成熟，保證管道系統(tǒng)的檢修及事故排放；滿足安全、環(huán)保及健康的要求；操作范圍彈性大，可在規(guī)定的排放量之間穩(wěn)定可靠；具有高可靠性，能承受地震、風(fēng)載等各種荷載，可長(zhǎng)期運(yùn)行；運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單，操作費(fèi)用低；滿足運(yùn)輸、安裝和使用過程中的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的要求（見表2）。

（4）加熱系統(tǒng)。門站近期加熱量較小，采用電加熱器；遠(yuǎn)期所需熱負(fù)荷較大，加熱系統(tǒng)采用“鍋爐+換熱器”系統(tǒng)，較為經(jīng)濟(jì)可行。換熱器設(shè)置及具體參數(shù)和計(jì)算結(jié)果見表3。

（5）閥門及執(zhí)行機(jī)構(gòu)。緊急截?cái)嚅y：為便于輸氣管道的維修，以及當(dāng)輸氣管道發(fā)生破損時(shí)，盡可能減少損失和防止事故擴(kuò)大，站場(chǎng)的進(jìn)、出站緊急截?cái)嚅y擬采用電動(dòng)球閥，配置電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)站場(chǎng)發(fā)生事故及檢修時(shí)，可關(guān)閉進(jìn)、出站緊急截?cái)嚅y，保證站場(chǎng)的安全。

站場(chǎng)球閥：工藝站場(chǎng)主要工藝流程上的閥門擬采用球閥。球閥具有密封性能好、操作靈便、開閉時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。

截止閥：截止閥根據(jù)安裝位置及功能不同，分為節(jié)流截止放空閥和排污截止閥。節(jié)流截止放空閥具有密封可靠、耐沖刷、使用壽命長(zhǎng)、操作輕便等特點(diǎn)。該閥門采用雙質(zhì)（硬質(zhì)及軟質(zhì)）密封，節(jié)流面與密封面分開，使閥門的密封性和使用壽命大大提高。排污截止閥也采用硬軟雙質(zhì)密封面，并采用閥座浮動(dòng)連接，設(shè)有平衡孔可調(diào)節(jié)軟密封面變形量，保證了密封的可靠性，具有耐沖蝕、排污性能好、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

站內(nèi)放空管線上擬采用節(jié)流截止放空閥，在排污管線上采用排污截止閥。放空管線及排污管線均采用雙閥結(jié)構(gòu)，節(jié)流截止放空閥及排污閥上游設(shè)置球閥，以保證密封性，便于維修與更換。

安全閥：為保護(hù)站內(nèi)設(shè)施，防止管線和設(shè)備超壓，在有超壓可能的管線上設(shè)安全閥。

本設(shè)計(jì)中，在調(diào)壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，為避免調(diào)壓橇下游管道壓力超高，調(diào)壓橇下游設(shè)置安全閥，為管道提供超壓保護(hù)。

安全閥有彈簧式和先導(dǎo)式兩種類型，先導(dǎo)式安全閥與彈簧式安全閥相比，改粗彈簧直接感應(yīng)壓力為壓力傳感器（先導(dǎo)器）感測(cè)壓力，大大提高了壓力感測(cè)的靈敏度。同時(shí)克服了傳統(tǒng)彈簧式安全閥動(dòng)作后閥芯不易復(fù)位、關(guān)閉不嚴(yán)的問題。本工程站內(nèi)氣體超高壓泄放選用動(dòng)作靈敏、泄放能力大的先導(dǎo)式安全閥。

止回閥：放空區(qū)所需的止回閥選用無沖擊、壓降小、流通能力大、密封性能好的軸流式止回閥。

執(zhí)行機(jī)構(gòu)：閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)是管道自動(dòng)控制的關(guān)鍵設(shè)備，要求其性能必須穩(wěn)定可靠。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)防爆/防護(hù)等級(jí)室外為ExdⅡBT4/IP65（最低）。閥門所有電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)均應(yīng)設(shè)有閥位檢測(cè)和顯示。

3.3 工藝用管

3.3.1 站內(nèi)管徑確定

（1）站內(nèi)管徑的選擇，采用以下公式進(jìn)行計(jì)算：

d=[KF（][SX（]q[]0.785v[SX）][KF）] q=[SX（]P0TZqv[]86400T0P[SX）]

（2）根據(jù)計(jì)算的管內(nèi)徑及相應(yīng)制管標(biāo)準(zhǔn)，選擇相對(duì)應(yīng)的管徑，并校核管內(nèi)氣體流速，各站場(chǎng)流速小于15m/s。

3.3.2 管線材質(zhì)及壁厚選擇

根據(jù)《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50028—2006），不同壓力等級(jí)鋼管壁厚按下式計(jì)算：

δ=[SX（]PD[]2σSFt[SX）]

經(jīng)計(jì)算，站內(nèi)管線管徑及壁厚選擇詳見表4。站內(nèi)鋼管應(yīng)滿足《石油天然氣工業(yè)管線輸送系統(tǒng)用鋼管 》（ GB/T 9711—2011）規(guī)范規(guī)定的PSL2級(jí)鋼管標(biāo)準(zhǔn)。

4 自動(dòng)控制系統(tǒng)方案

4.1 自控設(shè)計(jì)范圍

自動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)生產(chǎn)工藝過程的需要，監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)輸氣工藝、輔助設(shè)備或設(shè)施，以達(dá)到保證該管道安全、平穩(wěn)和高效運(yùn)行的目的。本工程儀表控制的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容包括工藝站場(chǎng)所有現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表、站控制系統(tǒng)、計(jì)量系統(tǒng)、調(diào)壓系統(tǒng)以及儀表系統(tǒng)供電、防雷、接地等的設(shè)計(jì)，工藝及儀表控制流程見圖1。

圖1 工藝及儀表控制流程

4.2 控制水平及模式

該門站的控制系統(tǒng)為三級(jí)操作模式：

（1）調(diào)度中心級(jí)（預(yù)留）。

（2）站控制級(jí)：站操作員通過操作員工作站發(fā)布命令，由站控制系統(tǒng)自動(dòng)完成。

（3）就地操作級(jí)：在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)各種設(shè)備進(jìn)行控制。

在正常情況下，由站控制系統(tǒng)完成對(duì)本站的監(jiān)視控制，當(dāng)進(jìn)行設(shè)備檢修或事故處理時(shí)，可就地控制。

當(dāng)調(diào)度中心建設(shè)完成后，在正常情況下由調(diào)度中心對(duì)安寧門站實(shí)施運(yùn)行、調(diào)度和管理，在調(diào)度中心授權(quán)或計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)以及通信系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，可以由站控制系統(tǒng)接管控制權(quán)來完成站工藝系統(tǒng)的控制。在站控制系統(tǒng)授權(quán)或站控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障的狀況下，可進(jìn)行就地操作。

在調(diào)度中心發(fā)出ESD命令（預(yù)留）、站ESD手動(dòng)按鈕動(dòng)作和站內(nèi)火災(zāi)發(fā)生的情況下關(guān)斷站場(chǎng)的進(jìn)出口ESD閥。

在調(diào)度中心建成前，本工程由站控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。

4.2.1 調(diào)控中心

由于該門站所在市的調(diào)控中心尚未建成，該工程僅預(yù)留了調(diào)控中心的接口。

4.2.2 站控制系統(tǒng)

站控制系統(tǒng)（SCS）是SCADA系統(tǒng)的遠(yuǎn)方控制單元，完成站內(nèi)的計(jì)量、調(diào)壓、流程切換等控制功能。它不但能獨(dú)立完成對(duì)站場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集和控制，而且將有關(guān)信息傳送給調(diào)度控制中心并接受調(diào)度控制中心下達(dá)的命令。

本設(shè)計(jì)為城市燃?xì)夤夤艿理?xiàng)目，站場(chǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制點(diǎn)數(shù)少，ESD控制邏輯較少，門站控制系統(tǒng)擬采用一套滿足SIL等級(jí)要求的PLC作為過程和安全儀表系統(tǒng)的控制器，完成站場(chǎng)的過程和安全儀表系統(tǒng)的控制。站控系統(tǒng)配置見圖2。

圖2 站控系統(tǒng)配置

4.3 現(xiàn)場(chǎng)儀表選型

儀表及控制設(shè)備的選型以系統(tǒng)安全、性能穩(wěn)定、可靠性高、性價(jià)比高，滿足工藝條件要求、準(zhǔn)確度要求，滿足現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及符合環(huán)保要求等為原則。

——溫度測(cè)量?jī)x表

采用雙金屬溫度計(jì)作為就地溫度檢測(cè)儀表。雙金屬溫度計(jì)的準(zhǔn)確度等級(jí)為1.5級(jí)。

站內(nèi)和流量計(jì)量用的溫度檢測(cè)儀表，采用一體化智能溫度變送器（檢測(cè)元件為Pt100的鉑熱電阻）。溫度變送器的輸出信號(hào)為4～20mADC（二線制），并能輸出基于HART通信協(xié)議的數(shù)字信號(hào)。

——壓力測(cè)量?jī)x表

采用彈簧管式不銹鋼壓力表作為就地壓力檢測(cè)儀表，其準(zhǔn)確度等級(jí)為1.6級(jí)。

遠(yuǎn)傳壓力/差壓信號(hào)采用智能型壓力/差壓變送器，用于流量壓力補(bǔ)償用的采用電容式絕對(duì)壓力變送器，用于過程控制檢測(cè)的壓力變送器可采用單晶硅檢測(cè)原件。變送器標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量范圍內(nèi)的測(cè)量準(zhǔn)確度等級(jí)為0.075，輸出信號(hào)為4～20mADC（二線制），并能輸出基于HART通信協(xié)議的數(shù)字信號(hào)。

——火災(zāi)及可燃?xì)怏w檢測(cè)儀表

在站控制室、機(jī)柜間等房間內(nèi)，采用點(diǎn)型感溫探測(cè)器及感煙探測(cè)器進(jìn)行火災(zāi)監(jiān)測(cè)，同時(shí)配有報(bào)警器，進(jìn)行報(bào)警和記錄。點(diǎn)型感溫探測(cè)器主要為電子差定溫感溫探測(cè)器，點(diǎn)型感煙探測(cè)器主要為離子感煙探測(cè)器。探測(cè)器與火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)采用二總線通信技術(shù)，整個(gè)系統(tǒng)隨時(shí)監(jiān)測(cè)總線工作狀態(tài)，保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行。

在廚房?jī)?nèi)設(shè)置民用可燃?xì)怏w探測(cè)報(bào)警器，用來檢測(cè)生活用氣的泄漏并報(bào)警，同時(shí)將報(bào)警信號(hào)與用氣管線上的電磁閥和屋內(nèi)風(fēng)機(jī)進(jìn)行聯(lián)鎖，當(dāng)發(fā)生可燃?xì)怏w泄漏時(shí)，可燃?xì)怏w探測(cè)報(bào)警時(shí)聯(lián)鎖啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，同時(shí)電磁閥動(dòng)作切斷管道用氣。

在工藝裝置區(qū)設(shè)置防爆型紅外式可燃?xì)怏w探測(cè)器，用來檢測(cè)天然氣的泄漏并報(bào)警。

在鍋爐房設(shè)置可燃?xì)怏w探測(cè)報(bào)警器，用來檢測(cè)鍋爐用氣的泄漏并報(bào)警，同時(shí)將報(bào)警信號(hào)與用氣管線上的電磁閥和屋內(nèi)風(fēng)機(jī)進(jìn)行聯(lián)鎖，當(dāng)發(fā)生可燃?xì)怏w泄漏時(shí)，可燃?xì)怏w探測(cè)報(bào)警時(shí)聯(lián)鎖啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，同時(shí)電磁閥動(dòng)作切斷管道用氣。

在發(fā)電機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置三頻紅外式火焰探測(cè)器，用來檢測(cè)火焰并報(bào)警，發(fā)生火災(zāi)時(shí)探測(cè)報(bào)警。

站場(chǎng)內(nèi)配置便攜式可燃?xì)怏w探測(cè)器。

——取源部件

溫度取源部件：溫度計(jì)或溫度變送器采用外保護(hù)套管進(jìn)行安裝，外保護(hù)套管與工藝管道或設(shè)備的連接采用焊接方式。

壓力取源部件：壓力取源部件采用焊接式截止閥與工藝管道焊接方式連接；截止閥和二次儀表閥串聯(lián)安裝。二次儀表閥的材質(zhì)為不銹鋼，具有在線測(cè)試接口和排氣/排液口。

——電纜選型

將傳輸信號(hào)類型、用途、電壓等級(jí)以及周圍環(huán)境等作為電纜選型的主要依據(jù)。室外直埋敷設(shè)的電纜，全部采用鎧裝電纜。電纜截面積一般不小于1.5mm2。

控制電纜應(yīng)選擇鋼帶鎧裝控制軟電纜；模擬信號(hào)傳輸電纜選用銅芯屏蔽鎧裝控制軟電纜；數(shù)字信號(hào)選用銅芯鎧裝控制軟電纜；通信電纜選用銅芯鎧裝分屏總屏計(jì)算機(jī)用軟電纜。

——計(jì)量系統(tǒng)

天然氣流量計(jì)量系統(tǒng)是企業(yè)進(jìn)行貿(mào)易交接、經(jīng)濟(jì)分析、成本核算的主要依據(jù)，將直接影響管道的經(jīng)濟(jì)效益與用戶利益。計(jì)量系統(tǒng)在滿足《天然氣計(jì)量系統(tǒng)技術(shù)要求》（GB/T18603）的前提下，采用貿(mào)易交接流量計(jì)進(jìn)行計(jì)量。流量計(jì)配流量變送器，將流量計(jì)檢測(cè)值轉(zhuǎn)換為電子信號(hào)，傳輸?shù)脚涮椎牧髁坑?jì)算機(jī)上。同時(shí)與流量計(jì)算機(jī)上的壓力、溫度和氣體組分等信號(hào)，組成流量計(jì)量回路，并通過相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行流量計(jì)算、顯示、存儲(chǔ)與管理。

本工程計(jì)量?jī)x表主要采用質(zhì)量流量計(jì)。

——流量計(jì)量系統(tǒng)的設(shè)置原則

（1） 計(jì)量系統(tǒng)的準(zhǔn)確度達(dá)到±1%，流量計(jì)的精確度在qt～qmax范圍內(nèi)優(yōu)于±0.5%，發(fā)熱量測(cè)量系統(tǒng)的不確定度小于±1%。

（2） 流量計(jì)量系統(tǒng)計(jì)量支路不應(yīng)有旁通，流量計(jì)量應(yīng)設(shè)有備用支路。

（3） 每臺(tái)流量計(jì)設(shè)置流量計(jì)算機(jī)，進(jìn)行瞬時(shí)流量和累計(jì)流量計(jì)算，也可進(jìn)行熱量的計(jì)算。

（4） 選用氣體超聲流量計(jì)，計(jì)量管路按最大流速20 m/s進(jìn)行計(jì)算。

（5）計(jì)量系統(tǒng)應(yīng)避免脈動(dòng)流和振動(dòng)。

（6） 計(jì)量系統(tǒng)推薦采用計(jì)量支路的方式進(jìn)行供貨，每條計(jì)量支路包括流量計(jì)、溫度、壓力檢測(cè)儀表、流量計(jì)算機(jī)等，計(jì)量支路采用露天安裝方式。

（7）本工程計(jì)量系統(tǒng)所需氣體組分參數(shù)采用手動(dòng)輸入。

——流量計(jì)量系統(tǒng)的選型

本工程中與上游用戶交接計(jì)量均為貿(mào)易交接計(jì)量，為保證流量計(jì)量的準(zhǔn)確度，流量計(jì)的準(zhǔn)確度等級(jí)按0.5級(jí)選型。由于本工程投產(chǎn)初期的輸量與正常運(yùn)行的輸量以及遠(yuǎn)期輸量相差太大，本設(shè)計(jì)在兼顧大小流量的情況下，對(duì)流量計(jì)的口徑進(jìn)行了計(jì)算和比選，最終確定的計(jì)量系統(tǒng)流量計(jì)配置如表5所示。

當(dāng)輸量達(dá)到遠(yuǎn)期輸量后，將DN50的質(zhì)量流量計(jì)計(jì)量支路拆除，更換為一路DN100的超聲流量計(jì)計(jì)量支路。工藝管線、閥門、直管段及設(shè)備間距均按DN100的超聲流量計(jì)計(jì)量支路的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和預(yù)留。

——計(jì)量系統(tǒng)檢定

根據(jù)《中華人民共和國(guó)計(jì)量法》的規(guī)定，用于貿(mào)易結(jié)算的工作計(jì)量器具屬于強(qiáng)制檢定的范疇，必須進(jìn)行周期檢定，并執(zhí)行國(guó)家有關(guān)的計(jì)量檢定規(guī)程或標(biāo)準(zhǔn)。

本工程流量?jī)x表的檢定方法采用離線檢定，依托計(jì)量檢定中心檢定設(shè)備進(jìn)行檢定。

——壓力監(jiān)控系統(tǒng)

本工程上游出站壓力為4.0MPa，門站出口壓力為0.4Mpa，調(diào)節(jié)壓差大，需采用兩級(jí)調(diào)壓方式。第一級(jí)調(diào)壓將壓力由4.0MPa調(diào)至1.6MPa，采用“安全切斷閥+自力式調(diào)壓閥+自力式調(diào)壓閥”的設(shè)計(jì)方案；第二級(jí)調(diào)壓將壓力由1.6MPa調(diào)至0.4MPa，采用“安全切斷閥+自力式調(diào)壓閥”的設(shè)計(jì)方案（見表6）。

針對(duì)天然氣管道壓力控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，控制閥在大差壓持續(xù)工作的工況下，要滿足流通能力大、降噪、抗氣蝕以及壓力控制平穩(wěn)、維護(hù)量小等要求，根據(jù)現(xiàn)有天然氣管道調(diào)節(jié)閥的使用情況，本工程安全切斷閥在結(jié)構(gòu)上應(yīng)選用翻板式或軸流式，自力式調(diào)壓閥在結(jié)構(gòu)上選用流通能力大的軸流式閥門。調(diào)節(jié)閥的流量特性選擇等百分比的流量特性。

門站的壓力控制系統(tǒng)為對(duì)壓力進(jìn)行控制。當(dāng)供氣流量超過設(shè)定值時(shí)，可通過工藝出站閥的旁路進(jìn)行手動(dòng)控制，對(duì)用戶供氣量進(jìn)行限量控制。

處于爆炸危險(xiǎn)性場(chǎng)所的電動(dòng)儀表及電氣設(shè)備按防爆型設(shè)計(jì)，所選用的電氣設(shè)備必須具有公認(rèn)的權(quán)威機(jī)構(gòu)頒發(fā)的符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的防爆合格證書。

防爆/防護(hù)等級(jí)：ExdⅡBT4/IP55（最低）-室內(nèi)；ExdⅡBT4/IP65（最低）-室外。

——防雷

為保證設(shè)備安全和控制系統(tǒng)的可靠，根據(jù)有關(guān)防雷設(shè)計(jì)規(guī)范，對(duì)所有的檢測(cè)儀表信號(hào)傳輸接口、與ESD系統(tǒng)相關(guān)的所有I/O點(diǎn)、數(shù)據(jù)通信接口、供電接口等有可能將雷電感應(yīng)所引起的過電流與過電壓引入系統(tǒng)的關(guān)鍵部位，均安裝浪涌保護(hù)器，以避免雷電感應(yīng)的高壓竄入，造成設(shè)備損壞。主要現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表也應(yīng)具有防雷電保護(hù)的功能。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)儀表做有效的接地，接入現(xiàn)場(chǎng)的等電位接地網(wǎng)，防止現(xiàn)場(chǎng)管路出現(xiàn)靜電和雜散電流。

——接地

接地系統(tǒng)分為保護(hù)地和信號(hào)地，站內(nèi)采用聯(lián)合接地方式，接地電阻不大于1Ω，接地系統(tǒng)由電力專業(yè)統(tǒng)一設(shè)計(jì)?，F(xiàn)場(chǎng)電氣儀表設(shè)備的保護(hù)地與各區(qū)域設(shè)置的保護(hù)地網(wǎng)相連，信號(hào)地設(shè)在站控制室端，且一點(diǎn)接地。

5 結(jié) 論

該門站的建成順應(yīng)國(guó)家能源變革的方向，充分利用了管道天然氣替換人工煤氣，提高了清潔能源的利用，保障了市民的供氣安全與穩(wěn)定，改善了人居環(huán)境，具有良好的發(fā)展前景。