天然氣輸送管道中的場站1ppt課件天然氣輸送管道中的場站

基本知識主要概念一、首站二、分輸站三、末站四、清管站五、線路截斷閥室六、線路站場常用工藝設備基本術語首站分輸站末站壓氣站清管站儲氣庫閥室陰極保護站工藝流程計量站址選擇除塵器過濾分離器2ppt課件

模塊概述

本模塊主要概述了天然氣集輸站場中的首站、分輸站、末站、清管站、線路截斷閥室和場站中常用的工業設備。通過本模塊的學習要求學員了解天然氣輸送管道中的場站的組成及運行方式，掌握繪制各場站的站工藝流程圖的方法，弄清輸氣工藝流程的操作原則，了解輸各場站的工作特性，掌握輸氣場站的常用工藝設備的結構和工作原理。3ppt課件

概念一場站的分類和布點的要求一、天然氣集輸站場的分類輸氣站是輸氣管道工程中各類工藝站場的總稱。其主要功能是接收天然氣、給管道天然氣增壓、分輸然氣、配氣、儲氣調峰、發送和接收清管器等。按它們在輸氣管道中所處的位置分為：輸氣首站、輸氣末站和中間站(中間站又分為壓氣站、氣體分輸站、清管站等)3大類型及一些附屬站場(如儲氣庫、閥室、陰極保護站等)。按站場自身的功能可分為：壓氣站、分輸站、清管站、清管分輸站、配氣站等。4ppt課件1．首站首站是天然氣管道的起點站，它接收來自于礦場凈化廠或其他氣源的凈化天然氣，其主要工藝流程為：天然氣經分離、計量后輸往下游站場。通常還有發送清管器、氣體組分分析等功能。當進站壓力不能滿足輸送要求時，首站還具有增壓功能。5ppt課件6ppt課件

2．分輸站

分輸站是在輸氣管道沿線，為分輸氣體至用戶而設置的站場。其主要的工藝流程為：天然氣經分離、調壓、計量后分輸至用戶。有時還具有清管器收發、配氣等功能。當與清管站合建時，便為清管分輸站。3．末站末站是天然氣管道的終點設施，它接收來自于管道上游的天然氣，轉輸給終點用戶，其主要工藝流程為：天然氣經分離、調壓、計量后輸往用戶。通常還有清管器接收等功能。7ppt課件4．壓氣站:壓氣站是輸氣管道的接力站，主要功能是給管道天然氣增壓，提高管道的輸送能力。其主要工藝流程為天然氣經分離、增壓后輸往下游站場。5．清管站輸氣管道投產時需要通過清管器清除管道中的積液、粉塵雜質和異物。清管站主要工藝流程為：清管器接收、天然氣除塵分離、清管器發送并輸往下游站場。8ppt課件9ppt課件6．儲氣庫

儲氣庫是輸氣管道供氣調峰的主要設施，主要的形式有：枯竭氣田儲氣庫；地下鹽穴、巖洞儲氣庫；地面容器儲氣庫。地下儲氣庫的工藝流程為：天然氣過濾分離、計量、增壓注氣；采氣、過濾分離、計量、增壓輸回管道。

7．閥室為了便于進行管道的維修，縮短放空時間，減少放空損失，減少管道事故危害的后果，輸氣管道上每隔一定距離，需設置干線截斷閥。閥室的功能為：干線截斷、兩端放空。10ppt課件8．陰極保護站

埋地管道易遭受雜散電流等腐蝕，除了對管道采取防腐絕緣以外，還要進行外加電流陰極保護，將被保護金屬與外加的直流電源的負極相連，把另一輔助陽極接到電源的正極，使被保護金屬成為陰極。由于外加電流保護的距離有限，每隔一定的距離應設一座陰極保護站。11ppt課件二、站址選擇要求1．基本要求(1)滿足系統工藝設計的要求，所選位置總體上服從輸氣干線的大走向。(2)所選站址應符合當地城鎮的總體規劃。(3)與附近村鎮、廠礦企業、倉庫、鐵路、公路、變電所及其他公用設施的安全距離必須符合GB50183—2004《石油天然氣工程設計防火規范》中的有關規定。(4)社會依托條件好，供電、給排水、通信、生活條件好，交通便利。(5)所選站址(含放空區)的占地面積應使站內各建筑物之間能留有符合防火規范規定的安全間距，必要時應考慮站場的發展余地，要近、遠期結合，統籌規劃。(6)選擇站址應地勢開闊、平緩，有利于場地排水，盡量減小平整場地的土石方工程量。12ppt課件2．工程地質、水文地質要求(1)選擇較有利的地形及工程地質條件，應避開易發生山洪、滑坡等不良工程地質段及其他不宜建站的地方。(2)站址應盡量避開濕陷性黃土分布地區，或選在濕陷量較小的地段。(3)地下水位較低，無侵蝕性。(4)地層耐壓力不小于150kPa。13ppt課件3．布站要求輸氣管道的沿線有許多種站場設施，將這些設施合建能減少占地，降低投資，并且方便管理。因此在可能的情況下宜盡量將這些站場設施合建：(1)輸氣首站一般設在凈化氣源附近，末站一般設在終點用戶附近。(2)分輸站的選址主要考慮靠近集中用戶的地理位置。(3)清管站盡量與壓氣站、分輸站合建。清管站的站間距選擇主要考慮不應超過清管器的最大運行距離，一般清管站可按80～130km間距設置。14ppt課件(4)壓氣站布局涉及末段長度、首站位置和各中間站站距3方面內容。其站間距與管道的運行壓力和壓比有關，根據管道設計輸量，以及管道投產后數年內輸量變化的預測，對不同的增壓輸送方案進行優化比選，根據推薦方案布站。(5)干線閥室的間距通常以管線所處地區的重要性和發生事故時可能產生的災害及其后果的嚴重程度而定，這種間距通常為8～32km。在某些特別重要的管段兩端(鐵路干線，大型河流的穿跨越)也應設置截斷閥室。(6)陰極保護站的間距受最大保護距離的限制，在布站時需綜合考慮這些因素，其站間距可以幾十或上百千米。陰極保護站宜與輸氣站場合并建設。15ppt課件一、功能首站是天然氣管道的起點設施，氣體通過首站進入輸氣干線。通常，首站具有分離、計量、清管器發送等功能。1．接收并向下游站場輸送從凈化廠來的天然氣首站接收上游凈化廠來的天然氣，為了保證生產安全，通常進站應設高、低壓報警裝置，當上游來氣超壓或管線事故時進站天然氣應緊急截斷。向下游站場輸送經站內分離、計量后的凈化天然氣，通常出站應設低壓報警裝置，當下游管線事故時出站天然氣應緊急截斷。首站宜根據需要設置越站旁通，以免因站內故障而中斷輸氣。概念二首站16ppt課件17ppt課件2．分離、過濾天然氣中的固體顆粒污染物不僅會增加管道阻力，降低輸氣管道的氣質，還影響設備、閥門和儀表的正常運轉，使其磨損加速、使用壽命縮短，而且污染環境、有害于人身健康。液體污染物會隨時間逐漸積累起來，形成液流，這樣會降低氣體流量計計量精度并可能損壞管道的下游設備。因此，通常在輸氣首站應設置分離裝置，分離氣體中攜帶的粉塵、雜質和上游凈化裝置異常情況下可能出現的液體，其分離設備多采用過濾分離器。18ppt課件過濾分離器是由數根過濾元件組合在一個殼體內構成，通常由過濾段和除霧段(分離段兩段組成，能同時除去粉塵、固體雜質和液體。當含塵天然氣進入過濾器后先在初分室除去固體粗顆粒和游離水。之后細小的塵污隨天然氣流進入過濾元件，固體塵粒在氣流通過過濾元件時被截留，霧沫則被聚合成大顆粒進入除霧段，在天然氣流過霧沫撲集器時液滴被分離。分離后的天然氣進入下游管道，塵污則進入排污系統。分離效率：對于粒徑不小于5μm的粉塵和液滴，分離效率不小于99．8％；對于粒徑為1～3μm的粉塵和液滴，分離效率不小于98％。19ppt課件過濾分離器具有多功能、處理量大、分離效率高、彈性大、更換濾芯方便等特點。主要適用于長輸管線首站、分輸站和城市門站，同時也適用于含固體雜質和液滴的天然氣的分離。大流量站場的氣體過濾分離器，可以經匯管采取并聯安裝的方法來滿足處理量要求。在設計分離器的通過量和臺數時，宜設置備用分離器。如果是熱備用，應保證當一臺分離器檢修時余下分離器的最大處理能力仍可滿足正常處理量要求。20ppt課件3．計量應計量輸入和輸出干線的氣體及站內的耗氣，這些氣量是交接業務和進行整個輸氣系統控制和調節的依據。氣體計量裝置宜設置在過濾分離器下游的進氣管線、分輸氣和配氣管線以及站場的自耗氣管線上。大流量站場的計量裝置，可分組并聯，并設備用線路。為了減少震動和噪聲，站場管道的氣體流速不宜超過20m／s。常用于測量天然氣體積流量的流量計有差壓式流量計、容積式流量計、渦輪流量計、超聲式流量計幾類。21ppt課件4．安全泄放(1)輸氣首站應在進站截斷閥之前和出站截斷閥之后設置泄壓放空設施。根據輸氣管道站場的特點，放空管應能迅速放空輸氣干線兩截斷閥室之間管段內的氣體，放空管的直徑通常取干線直徑的1／3～1／2，而且放空閥應與放空管等徑。(2)站內的受壓設備和容器應按GB50251—2003《輸氣管道工程設計規范》的規定設置安全閥。安全閥定壓應等于或小于受壓設備和容器的設計壓力，安全閥泄放的氣體可引入同級壓力放空管線。(3)站內高、低壓放空管宜分別設置，并應直接與火炬或放空總管連通。(4)不同排放壓力的可燃氣體放空管接入同一排放系統時，應確保不同壓力的放空點能同時安全排放。22ppt課件(5)放空氣體應經放空豎管排入大氣，放空豎管的直徑應滿足最大放空量要求。(6)可燃氣體放空應符合環境保護和防火要求，有害物質的濃度和排放量應符合有關污染物排放標準的規定，放空時形成的噪聲應符合有關衛生標準。(7)寒冷地區的放空管宜設防護措施，保持管線暢通。(8)放空豎管(或火炬)宜位于站場生產區最小頻率風向的上風側，并宜布置在站場外地勢較高處。23ppt課件二、首站典型的工藝流程1．首站不加壓工藝流程首站不加壓工藝流程見圖7－2—1。2．首站加壓工藝流程首站加壓工藝流程見圖7—2－2。三、首站與其他功能場站合并建設1．有可能與首站合并建設的站(1)清管站。通常首站都具有清管功能，站內設有清管器發送裝置。(2)加壓站。當進站壓力不能滿足輸送要求或管道輸量增加需提高起點壓力時，首站還具有增壓功能，此時首站需包括壓氣站內容。(3)分輸站。當首站附近有直供用戶時，可從首站分離器下游直接分輸氣體去用戶，此時首站具有分輸站功能。24ppt課件2．首站與其他功能場站合并建設的關系首站與其他功能場站合建后，清管、增壓、分輸等內容分別作為首站的各個功能分區，由首站實行統一管理。-1-1輸氣干線首站工藝流程（不帶壓氣站）JY102～103—絕緣接頭；H201，H202，H301—匯氣管；GF201～204—過濾分離器；F101—清管器發送裝置；FK801—放空立管25ppt課件概念三分輸站一、功能分輸站是天然氣管道的中間站，氣體通過分輸站供給用戶。通常，分輸站具有分離、計量、調壓等功能。1．接收上游站場來的天然氣并向下游用戶供氣接收上游站場來的天然氣，該部分內容同首站。向下游站場輸送經站內分離、計量、調壓后的天然氣，出站應設高、低壓報警裝置，當出站超壓或下游管線發生事故時緊急截斷。26ppt課件2．分離、過濾(1)直接供給附近用戶用氣，對分離后氣體含塵粒徑要求較小，分離裝置選型可采用過濾分離器。(2)如果是分輸氣體進入支線，分輸站距用戶較遠，分離裝置選型宜采用旋風分離器或多管干式除塵器。如粉塵粒徑大于5μm，處理量不大時，可選用旋風分離器；處理量大時，可選用多管干式除塵器。(3)如果分離的氣體含塵粒徑分布寬，要求分離后含塵粒徑很小的情況，可考慮采用兩級分離。第一級采用旋風分離器或多管干式除塵器，第二級采用過濾分離器。27ppt課件3．調壓分輸去用戶的天然氣一般要求保持穩定的輸出壓力，并規定其波動范圍。站內調壓設計應符合用戶對用氣壓力的要求并應滿足生產運行和檢修需要。調節裝置目前多采用自力式壓力調節閥或電動調節閥，宜設備用回路。分輸站調節裝置宜設在分離器及計量裝置下游分輸氣和配氣的管線上。4．計量分輸去用戶的天然氣需要計量，該部分內容同首站。28ppt課件5．安全泄放分輸站調壓裝置下游如果設計壓力降低，則應在出站設置安全泄放閥，目前多采用先導式安全閥。先導式安全閥因其動作精度高，排放能力大，能夠在超過整定壓力非常小的范圍內泄壓排放，復位準確，密封可靠，工作穩定性好的優點而得到廣泛應用。29ppt課件二、分輸站典型的工藝流程分輸站工藝流程見圖7—3－1。三、輸氣站與其他功能場站合并建設的可能性及其間的關系1．清管站當分輸站位置與清管站間距相吻合時，分輸站宜與清管站合建，站內設有清管器收、發裝置。2．加壓站當分輸站進站壓力不能滿足干線輸送要求時，分輸站還應具有增壓功能，此時分輸站與壓氣站合建。3．分輸站與其合并建設的其他功能場站之間的關系分輸站與其他功能場站合建后，清管、增壓等內容作為分輸站的各個功能分區，由分輸站實行統一管理。30ppt課件31ppt課件一、功能末站是天然氣管道的終點站，氣體通過末站供應給用戶。通常，末站具有分離、計量、調壓、清管器接收等功能。(1)接收上游站場輸來的天然氣并向用戶門站供氣，該部分內容同分輸站。(2)分離、過濾。末站通常是向門站供氣，分離器選型同分輸站，多采用過濾分離器。該部分內容同分輸站。(3)調壓、計量。去用戶的天然氣一般要求保持穩定的輸出壓力并計量，該部分內容同分輸站。概念四末站32ppt課件二、末站的工藝流程33ppt課件概念五清管站一、輸氣管道的清管輸氣管道的輸送效率和使用壽命很大程度上取決于管道內壁和內部的清潔狀況。對氣質和管道有害的物質——硫化鐵粉塵、機械雜質、水等，進入輸氣管道后引起管道內壁的腐蝕和磨蝕，增大管壁粗糙度。大量水和腐蝕產物的聚積，還會局部堵塞或縮小管道的流通截面。在施工過程中大氣環境也會使無涂層的管道生銹，并難免有一些焊渣、泥土、石塊等有害物品遺落在管道內。管線水試壓后，單純利用管線高差開口排水是很難排凈的。為解決以上問題，進行管道內部和內壁的清掃是十分必要的。34ppt課件1．清管的作用(1)保護管道，使它免遭輸送介質中有害成分的腐蝕，延長使用壽命；(2)改善管道內部的光潔度，減少摩阻，提高管道的輸送效率；(3)保證輸送介質的純度；(4)對管道內壁和管道中的各種損傷和缺陷作診斷性檢測的清管。為了保證金屬管道的長期、安全運行，必須有計劃地進行腐蝕檢測，即對管體、防腐絕緣層的檢測，確定管道腐蝕狀況，指出可能發生泄漏的隱患。在管道發生泄漏之前就發現并主動進行整治修復。這雖然也耗費一定的資金，但要比管道出現事故以后進行搶修的代價要小得多。當今工業發達國家的新建管道投產以后即對其狀況進行跟蹤檢測，相對而言，國內還主要停留在泄漏后被迫進行的搶修，對運行管道的檢測還處于初期階段。35ppt課件2．清管器1)常規清管器(1)清管球。清管球是最簡單的清除積液和分隔介質很可靠的一種清管器，它的清管效果不如皮碗式的電子清管器。清管球由耐磨、耐油的氯丁橡膠制成。清管球的清管有效距離以50～80km為宜。清管球有實心的和空心的兩種。用于直徑小于或等于DN100管道清管的球為實心球；大于DNl00管道清管的球為空心球。空心球的壁厚為30～50mm，球上有一可以密封的注水孔，孔內有一單向閥。清管球在清管運行中會有變形和磨損，使用前在0℃以上工作環境內的清管球一般注入水，在0℃以下工作的清管球，球體內通常注入低凝固點的液體(如甘醇類)。清管球應保持一定內壓，以調節清管球的直徑，使之過盈量最好為管道直徑的5％～8％，從而保證清管效果。未充滿液體的清管球不允許使用，以免清管球在管內介質的高壓下將球壓扁或不能密封而漏氣，造成卡球事故。清管球在管內運行時變形大、通過性好，不易被卡，表面磨損均勻，磨損量小。只要注入口密封良好，清管球可多次重復使用。36ppt課件(2)皮碗清管器。皮碗清管器主要由在剛性骨架上串聯2～4個皮碗，并用螺栓將壓板、導向器及發訊器護罩等連接成一體而構成(圖7－5—1)。它主要用于各種管道投產前的清管掃線，可清除管道施工中遺留在管道內的石塊、木棒等各種雜物。另外還用于天然氣管線投產后的清掃、水壓試驗前的排氣、混輸管線的介質隔離等。

圖7－5－1皮碗清管器37ppt課件

清管器的工作原理是：清管器進入管道后，利用皮碗裙邊對管道的4％左右過盈量與管壁緊貼而達到密封，其皮碗唇部與管壁緊密吻合，清管器由其前后天然氣的壓差推動前進，同時把污物推出管外。皮碗清管器較之清管球不但能清除積液和起隔離作用，而且對清除固體阻塞物也行之有效：皮碗清管器最大的特點是可用它作為基體，運載其他在管內運行的物體，以達到其他使用目的。例如，在兩節皮碗之間的筒體上，裝上相互交錯的不銹鋼絲刷，并用一U形彈簧板固定于有小孔的筒體上，即為帶刷清管器，用于粉塵附著較多的管道清管；用錐形皮碗清管器安裝測量幾何形狀的測桿及其他附件，即為測徑清管器；還可用于運載電子、漏磁、超聲波等檢測儀器，探測管道壁厚及腐蝕等情況。按照皮碗的形狀可分為錐面、平面和球面3種皮碗清管器。錐面皮碗具有較大的通用性，使用較為廣泛；平面皮碗有很強的清除塊狀固體阻塞物的能力；球面皮碗允許變形量最大，通過能力最好，可以通過變形量達30％D的管道。皮碗材料多為氯丁橡膠、丁腈橡膠和聚脂類橡膠。38ppt課件2)智能清管器智能清管器(SmartPig)是基于將超聲波、漏磁、聲發射等無損探傷原理以及錄像觀察功能同清管結合在一起的儀器。智能清管器周向裝有200多個，甚至360個探頭，可在進行正常清管的同時進行在線檢測，從而檢測出管道內外腐蝕、機械損傷等缺陷的程度和位置。最常用的智能清管器采用漏磁法，它能檢測出腐蝕坑、腐蝕減薄和環向裂紋，但不能檢測出深而細的軸向裂紋。這種清管器既能檢測液體管道，也能檢測氣體管道。39ppt課件超聲波智能清管器除了檢測金屬損傷以外，還可進行防腐層剝離、應力腐蝕開裂(SCC)和凹痕、刻痕等機械損傷缺陷的檢測，但超聲波法需要在傳感器和管壁之間充滿液體耦合劑，這就限制了它在氣體管道中的應用。彈性波儀器是能在氣體管道中使用的超聲波儀器，它有輥輪接觸傳感器，不需要耦合劑。目前，美國、德國、俄羅斯等國家都普遍使用該技術，以便早期發現管徑減薄等缺陷隱患，為制定管道維修計劃提供依據。中國從美國、德國引進智能清管器或請國外公司來進行管道智能檢測服務(φ720mm，φ660rnm，φ529mm，φ426mm，φ273mm)，成功地完成了克烏(克拉瑪依～烏魯木齊)線、陜京線、魯寧線、四川部分輸氣管道等長輸管道的腐蝕檢測工作。但是進行管道智能檢測使用費用過高，限制了推廣應用。40ppt課件要進行清管作業的管道，其線路彎頭的曲率半徑可根據可能使用的清管器的長度來確定，一般大于5倍管徑，管道變形量不大于五分之一D；在線路中的主、支管焊接處，支管焊接不得突出于主管內；支管與主管的直徑比大于0.3時，應在支管側安裝擋條，以保證清管器順利通過；主干線應采用全通徑閥門。二、清管對管道的要求41ppt課件1．清管的適宜管徑范圍根據中國清管設備的制造情況，要進行清管作業的管道，其管道直徑在DN50～DNl000。2．影響清管有效距離的因素影響清管有效距離的因素主要有清管類型、清管器的型式和材料，以及清管器的結構形式、清管皮碗材料、清管器無線電發射機的電池耗電量大小、清管間隔周期長短等。根據清管器的不同型式和材料，清管的有效距離不相同。皮碗材料為氯丁橡膠、丁腈橡膠時，建議清管的有效距離以50～80km為宜。當皮碗材料為聚酯類橡膠時，建議清管的有效距離以80～200km為宜。42ppt課件三、清管站的設置清管站應盡量與其他的輸送站場相結合而建在一起。但當管道太長，無合適的站場可結合時，可根據具體情況設置中間清管站。決定清管站間距的主要因素是所用清管器的結構形式、清管皮碗材料、清管器無線電發射機的電池耗電量大小、上下游站場的間距等。站距短，清管效果較好。一般清管分離站可按50～200km間隔考慮設置。在地形起伏較大的管段，可適當縮短其站間距。四、清管器的發送和接收裝置清管器收、發裝置是清管掃線設備的重要組成部分，它安裝在管線兩端用于發射及接收清管器，主要是由快開盲板、筒體、大小頭、鞍式支座等部分構成。43ppt課件1．清管器發送裝置外形為一鋼質圓筒，發送裝置筒體的直徑應比所清管管道直徑大1級，且筒體的中心線與管中心線順氣流方向呈80～100傾斜安裝，即快開盲板端高于管道端，以便清管器推入，使其在發送前能緊貼前端的大小頭。一般發送筒長為筒徑的3～4倍，智能清管器的發送裝置的長度應大于智能清管器，一般應不小于3m。清管器的發送是利用天然氣在清管器前后形成壓差，將球推入管道。2．清管器接收裝置接收裝置簡體的直徑較管徑大1～2級，其長度的設計應既能適應較長清管器(智能清管器)使用，也便于2個甚至3個清管器(球)的接收，同時要為容納固體雜物留下一定的空間。因此，目前所用清管器接收筒的簡體的長度一般為筒徑的5～6倍，智能清管器的接收裝置的長度應大于智能清管器，一般應不小于3m。清管器接收裝置簡體上的上下支管應焊裝擋條，以阻止大塊物體進入。44ppt課件3．清管器的發送和接收裝置上的快開盲板快開盲板是為清掃、疏通管線、檢查、清理容器而在管口處設置的一種固定式快速開啟裝置。1)結構清管器結構簡圖見圖7－5—2。

圖7-5-2清管器結構簡圖1－轉軸；2－上支架；3－吊環；4－防松板；5－安全螺釘；6－加力桿；7－筒體；8－盲板蓋；9－轉臂；10－下支架；11－鎖緊螺釘；12－調高螺母；13－軸泵45ppt課件2）安全要求(1)清管器接收裝置上的快開盲板，不宜正對60m內的居住區或建(構)筑物。(2)盲板蓋開啟前必須先開放空閥，待收(發)球筒內壓力降至零后，方可進行開啟盲板的操作。(3)定期對盲板的主承壓件進行檢查，若出現嚴重銹蝕或裂紋，要及時查找原因并更換。(4)每次使用時，應對密封膠圈及密封槽進行清洗，檢查并涂抹黃油，以防使用時不能密封。46ppt課件五、清管器通過指示器清管器通過指示器是判定清管器發出、通過和到達的訊號裝置。1．常用的清管器通過指示器常用的清管器通過指示器有頂桿觸點式、擺桿觸點式和差壓式。(1)頂桿觸點式清管器通過指示器安裝在管線上。當清管器經過發生器時，球將頂桿頂起(頂桿端頭伸入管線內約15mm)，頂桿便將觸桿往左擠壓，從而帶動觸桿彈簧、觸片一起往左移動，接通兩只接線柱上的兩個觸點，使信號指示器發出信號(聲或光)。47ppt課件(2)擺桿觸點式清管器通過指示器垂直安裝頂部特制接頭套內，它的擺桿端頭水銀觸頭伸入管內15～20mm，水銀觸頭可順氣流方向在接頭套內擺轉90°。當清管器通過時，撞擊水銀觸頭，使它在套內擺動60°～90°，因而觸頭內兩觸點相接觸而導電，使信號器發出訊號(聲或光)。在清管器通過之后，由于水銀觸頭自身重力和彈簧機構的拉力作用而恢復垂直原位。(3)差壓式清管器通過指示器。由于清管器本身具有的質量及球與管壁的摩擦力，所以，只有當清管器前后有壓差時才能運行。利用這個原理，在管線收、發球站的進站和出站處，在管線上鉆1個15mm的小孔，安裝儀表閥與導壓管，并與壓力表連接。當清管器通過時，清管器前后差壓使壓力表指針位置迅速上升。48ppt課件2、清管器通過指示器的安裝位置清管器通過指示器在清管發送和清管接收的安裝位置有所不同。清管發送：在清管器發送筒出站管道（主管三通下游以外）上應設置清管器，以便判定清管器是否發出。清管接收：在接收閥后的筒體上設置清管指示器，以便確定清管器是否進入筒體內。在進站管道前200~500m區間（具體距離應根據閥門的開啟時間、管道內氣體流速等確定），應裝設固定遠傳通過指示器，以便開始必要的接收操作。49ppt課件六、清管站工藝流程清管站一般具有清管發送、接收、分離等功能，其工藝流程見圖7－5－3。圖7-5-3輸氣干線清管站工藝流程JY101～102－絕緣接頭；S101－清管器接收裝置；H201～202－匯氣管；XF201～204－多管干式除塵器；F101－清管器發送裝置；FK801－放空立管50ppt課件概念六線路截斷閥室一、功能在輸氣管線上間隔設置截斷閥室，其功能是管道檢修或事故時截斷氣流。當輸氣管道發生事故時，能迅速實現事故點兩端有限范圍內的自動緊急截斷，將事故限制在一段有限的區間內，在不全線放空的情況下進行各種管道作業。二、干線截斷閥驅動方式干線截斷閥驅動方式有氣液聯動、電液聯動、電動、氣動等驅動裝置，尤其氣液聯動使用最為廣泛。各種驅動方式都配有手動機構以備驅動機動失靈時使用。51ppt課件三、輸氣管道干線截斷閥的緊急關閉系統輸氣管道線路截斷閥的一般均采用管線爆破事故自動關斷裝置。當管道破損時，管內壓降速率超過正常范圍，由驅動裝置關閉閥門。當線路截斷閥室設有遠程終端控制裝置（PTU）時，可以將檢測到的壓降速率信號和閥位信號傳給調控中心，由調控中心監測分析，如現場閥門該關斷而因故障未關為時，可由調控中心遠程指令關斷。52ppt課件1．閥門的緊急關閉系統應具備的條件（1）有驅動閥門的能量儲備。這種儲備的主要形式是氣體蓄能罐，有時還需用蓄電池作為信號裝置的電源，一般情況不用動力電源。（2）有準確的事故感測裝置。這種感測裝置有地震感測和管道破裂兩種。地震感測裝置按地震的加速度或振幅限度發出控制閥門動作的信號，無論管道是否已經破裂，管線破裂感測裝置根據管線斷裂前后出現的壓力或流量異常發出信號。氣體管道上采用感測管道中氣體壓降速率的氣動裝置。事故感測裝置必須十分準確，漏報或錯報都可能造成嚴重的后果。53ppt課件2．緊急關閉系統的原理1）感測管道斷列的緊急關閉系統感測氣體管道破裂的主要方式是壓降速率法。管道斷裂后，氣體的壓降速率增大，這種速率與管道正常運行時的速率有明顯的差異，感測裝置測到管道內壓降速率達到設定值時，閥門就能自動關閉。目前大都采用感測壓降速率的方法來控制閥門的緊急關閉，它被認為是最合理的控制方式。2）感測地震的緊急關閉系統地震的影響可以用地震造成的加速度來衡量。地震有縱橫兩向波動，頻率范圍在10HZ以下，很容易將它與其它交通工具和工程機械的振動頻率（20HZ以上）相區別。不同的地基或建筑結構有不同的頻率，在頻率相同的情況下，加速度越大，振幅就越大。不同頻率的相同振幅并不反映相同的加速度。在頻率、振幅加速度3參數中，以直接感測加速度的方式為最好。54ppt課件四、截斷閥室設置的位置輸氣和線截斷閥室之間的間距因不同級別地區由于人口密度不同，對安全可靠性的要求也不一樣，因此閥室設置的距離也不相同。截斷閥室間距最大值：四類地區為8km,三類地區為16km，二類地區為24km，一類地區為32km。在管道穿越大型河流、活動斷裂帶和特殊困難段時，應根據需要而設置線路截斷閥。由于人口密度和國情的不同，世界各國對此間距的規定互差異。55ppt課件五、對截斷閥室的要求輸氣管道干線截斷閥雖然關系重大，卻長期處于備而不用的狀況，且不便于檢查維修。因此，對它的質量和工作可靠性有嚴格要求：（1）達到零泄漏的密封性能。干線截斷閥如果漏氣，不僅造成大量氣體損失，出現發生火災的危險，而且不定期可能引起自控系統的失靈和誤動作。（2）具有可靠的大扭矩驅動裝置。干線截斷閥一直處于全開裝置。需要動作時，往往面臨發生事故的緊急狀況。為了保證動作的可靠性，它要有較大裕量的驅動扭矩，應能在短時間內完成閥門的關閉和開啟動作。。56ppt課件（3）閥室中干線截斷閥安裝位置可能是地上安裝，也可以埋地安裝。如果閥門質量較好，不會經常檢修，以埋地安裝為好，既減少干管出地和入地彎頭的安裝，又可使管道處于嵌固狀態，受力狀態良好，也方便操作。（4）截斷閥室上下游需設置放空管。放空管直徑是根據1.5－2h內能將管線內氣體放空完畢來確定。一般放空管直徑為干管直徑的1/3-1/2。放空管引出距離應滿足防火安全的要求，放空管高度應符合環保要求。放空豎管基礎部分應錨固，豎管應采用鋼絲繩固定。（5）截斷閥室設計應能滿足無人值守的要求。57ppt課件

管道中輸送的天然氣一般都含有許多粉塵\固體雜質,特殊情況下可能還會有液體,這些雜質需要從管道天然氣中除掉。因為：（1）氣體中的雜質存在，會加速管道及設備的腐蝕，降低管道的輸送效率。如果氣體中固體雜質含量達到5～7mg/m3，一條新管道投產兩個月后，管道的輸送效率降低3%～5%。（2）天然氣氣質不能滿足壓縮機進氣要求，如果達到30mg/m3，管道將會因氣體對壓縮機葉輪的嚴重沖蝕而喪失正常工作能力。（3）燃氣輪機、鍋爐、燃燒設備的噴嘴堵塞，熱效率損失，甚至不能正常運行。（4）達不到商品天然氣氣質要求，影響用戶使用。因此需要在輸氣管道的站場安裝分離、除塵設備，保證輸出的氣體含塵不超過規定的要求。輸氣站場常用的分離和除塵設備有旋風分離器；多管干式除塵器；過濾分離器；聚結器。概念七輸氣站場常用工藝設備58ppt課件一、旋風分離器1．旋風分離器的工作原理氣體進口管線與外筒體的連接成切線方向，氣流出口管線在頂部與中心管連接。當含塵氣流從切線方向進入旋風分離器時，氣流由直線運動變作旋轉運動或圓周運動。由于氣體和塵粒的密度不同，所產生的離心力也就不同，其結果是密度較大的塵粒被拋到外圈，就與氣體分開了。塵粒一旦與器壁接觸，便失去慣性力而靠入口速度的動量和向下的重力沿壁面下落，進入排灰管。旋轉下降的氣流在進入錐體時，因圓錐的收縮而向除塵器中心靠攏，其切向速度不斷提高，當到達錐體某一位置時，即以同樣的旋轉方向由下反轉而上，形成內旋氣流經出口管流出，一部分未被捕集的細小塵粒也被帶入下游。旋風分離跑龍套的離心力產生的分離力比重力產生的分離力要大得多。例如，一臺直徑為0.5m的旋風分離器，當氣流進口的線速度為15m/s時，其離心加速度為900m/s2，相差近百倍。因此旋風分離器是一種處理能力大、分離效率高、結構簡單的分離設備，可基本除去10μm以上的塵粒。59ppt課件2．影響旋風分離器效率的因素⑴氣體進口速度。由于離心分離力與氣體旋轉速度成二次方關系，因而氣體進口的線速度對分離器效果影響很大。入口線速度一般宜在15～25m/s之間。因線速過低，分離力不夠，而線逗過高則會破壞旋風分離流動系統的正常壓力平衡，并形成局部渦流，產生二次夾帶，使分離效率降低。⑵氣體和塵粒密度差。由旋風分離器的分離原理可知，氣體和塵粒密度差越大，分離效果越好。由旋風分離器的氣流狀態可知，旋風分離器適用于氣、固分離。一般在正常負荷量范圍內工作的旋風分離器，基本上可除10μm以上的機械微粒。⑶旋轉半徑。由向心力的公式可知，旋轉半徑越大，離心力越小。當處理氣量較大時，計算所得的分離器直徑也較大，故旋轉半徑不宜超過0.5m，否則需提高氣流入口線速，當用于大氣量時可采用多個旋風分離器。60ppt課件3．旋風分離器的適用范圍旋風分離器的效率與氣體進入分離器的線速度密切相關，而線速度的大小又直接與氣體處理量有關。旋風分離器盡管有較高的分離效率，但由于其分離效率對流速很敏感，一般要求處理流量應相對穩定，因而在負荷波動較大的輸氣站場的應用受到限制。二、多管干式除塵器1．多管干式除塵器的結構及工作原理多管干式除塵器是由若干個導葉式旋風子呈數圈同心圓均布排列組合在一個殼體內，有總的進氣管、排氣管和灰斗的分離設備。多管干式除塵器也是利用離心分離的原理進行工作的。天然氣進入除塵器后，向下經多根除塵管分流，每根除塵管的下端均設有旋風子，氣流經過旋風子時產生旋轉運動，利用離心力的作用將氣流中的固體顆粒與氣體分離。被分離的粉塵經排灰口進入總灰斗，凈化的氣體經旋風子排氣管進入排氣室，由總排氣口排出。61ppt課件2．影響多管干式除塵器效率的因素⑴除塵器進口管氣體流速v應在一定范圍內。氣速選用過低，處理量變小，效率也會降低。但氣速太高會使粗顆粒碎變成細粉塵的量增加，對有凝聚性質的粉塵起分散作用而降低分離效果。同時，氣速過高會增加旋風器的壓力損失和加速除塵器本體的磨損，降低其使用壽命。因此，在設計多管干式除塵器的進口截面時，必須使進口氣速為一適宜的值，一般的進口氣速為10～25m/s，最佳分離效率時氣速為10～12m/s。⑵除塵器直徑的確定。除塵器宜用圓筒形，器內旋風子一般呈同心圓排列，旋風子間距不能太小，否則，器內旋風子一般吳同心圓排列，旋風子間距不能太小，否則，排塵時容易互相干擾而加劇返混，且不便安裝。一般推薦兩個相鄰旋風子的最小中心距取1.4D2～1.5D2(D2為旋風子外管直徑)。最外圈的旋風子中心與除塵器筒壁之間的距離要大些，經便旋風子進氣分配均勻些，并減小氣流對筒壁的沖蝕，一般此距離最好大于D2。62ppt課件3．多管干式除塵器適用范圍導葉式旋風子管干式除塵器是一種適用于輸氣站場的高效除塵設備，它適用于氣