CN105423132B - 一种天然气调压系统及其设定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天然气调压系统，安装在天然气管道上，包括安全切断阀(9)、工作监控调压器(5)、工作调压器(6)、第一级指挥器(1)、第二级指挥器(2)和第三级指挥器(3)。本发明采用二级降压方式工作，能够有效的防止喘振等现象的发生。但是，如果由于工作调压器出现故障，工作调压器不能够正常工作，工作监控调压器能够自动的检测到天然气管道内压力的变化，及时的加大降压力度，使出气恢复至正常的压力值。当工作监控调压器和工作调压器都发生故障后，安全切断阀能够切断天然气管道通路，停止输送天然气，从而提高天然气输送设备的稳定性，提高安全系数。

Description

一种天然气调压系统及其设定方法

技术领域

本发明涉及天然气输送领域，特别是涉及一种天然气调压系统及其设定方法。

背景技术

近年来，随着国内经济的高速发展，天然气需求量快速增长，大气污染治理工程和燃煤替代，又进一步加快了这一进程。分输站内的调压车间和城市管网的调压站从早年的厂站式发展到现在的橇装式，实现了工厂化专业化生产。调压橇的主要功能是实现在入口压力不断变化和下游流量不断变化下，经调压橇后获得一个稳定的出站压力。

目前，市场中大部分调压设备采用一级调压，通常包括一个工作调压器、一个监控调压器和一个安全切断阀，正常情况下，安全切断阀和监控调压阀处于全开状态，通过工作调压器调整天然气的压力，当工作调压器出现故障不能继续调压时，压力上升至监控调压器的设定值时，监控调压器将阀口关小，把减压任务接管，当监控调压器也出现故障不能继续调压时，压力升高至安全切断阀的设定值时，安全切断阀能够迅速切断天然气管道，防止出现事故。

但是，如果调压器的进、出口压差大，就容易出现安全隐患，流量小时此问题尤为严重。阀口流通面积过小，会导致温降过大，如果调压前加热不足，比如换热器结垢，则在温降大、开度小的条件下，阀口很容易发生冰堵。而冰堵发生后，因流道被堵塞，下游压力迅速下降，调节阀会自动打开，高速气体流过又将冰堵吹掉，使得流通面积陡升，下游又会超压，调节阀又迅速关闭……如此反复，就形成了喘振。同时，因为阀口开度过小，当流道内有颗粒杂质时，又很容易造成阀口损伤从而使调压器失效，造成超压切断，影响设备的正常运行，并且带来极大的安全问题。其次，采用一级调压，对设备的元器件损耗很大，增加了后续的维修成本。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述的不足而提供提供一种天然气调压系统，能够有效的防止喘振现象的发生，提高设备运行的稳定性、使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种天然气调压系统，包括安全切断阀9、工作监控调压器5、工作调压器6、第一级指挥器1、第二级指挥器2和第三级指挥器3，所述安全切断阀9的进气口连接上游天然气管道4，所述安全切断阀9的出气口管道连接工作监控调压器5的进气口，所述工作监控调压器5的出气口管道连接工作调压器6的进气口，所述工作调压器6的出气口连接下游天然气管道，所述第一级指挥器1、第二级指挥器2和第三级指挥器3依次串联，所述第一级指挥器1的进气口和工作监控调压器5的进气口管道相连通，所述第三级指挥器3的出气口和工作监控调压器5的负载压力接口J相连通，所述第一级指挥器1的取压信号口和工作监控调压器5的减压泄压口K相连通，所述第二级指挥器2的取压信号口、工作监控调压器5的反馈压力接口L分别和工作调压器6的下游天然气管道相连通，所述第三级指挥器3的取压信号口和工作监控调压器5的出气口管道相连通。

指挥器包括调压状态和全开状态，当指挥器的取压信号口采集到的压力值大于其设定值时，指挥器阀口关小，过气量减小，能够实现的减压功能，其出口的气压值小于其入口的气压值，也就是调压状态；当指挥器的取压信号口采集到的压力值小于其设定值时，指挥器阀口开大，直至阀口全开，该状态减压不明显，而只是单纯的导通功能，也就是全开状态。

前述的一种天然气调压系统中，还包括第四级指挥器7和第五级指挥器8，所述第四级指挥器7和第五级指挥器8依次串联，所述第四级指挥器7的进气口和工作监控调压器5的出气口管道相连通，所述第五级指挥器8的出气口和工作调压器6的负载压力接口J′相连通，所述第四级指挥器7的取压信号口和工作调压器6的减压泄压口K′相连通，所述第五级指挥器8的取压信号口和工作调压器6的下游天然气管道相连通，所述工作调压器6的反馈压力接口L′和工作调压器6的下游天然气管道相连通。

本发明还同时提供了前述的一种天然气调压系统的一种设定方法，包括如下步骤：控制第一级指挥器1处于调压状态，第二级指挥器2的设定值大于正常运行时工作调压器6的下游天然气管道内的气压值，且小于正常运行时工作监控调压器5的出气口管道内的气压值，所述第三级指挥器3的设定值等于正常运行时工作监控调压器5的出气口管道内的气压值。

前述的一种天然气调压系统的设定方法中，所述第四级指挥器7和第五级指挥器8均处于调压状态。

本发明与现有技术相比，本发明通过工作监控调压器和工作调压器进行二级减压，首先通过工作监控调压器进行首次降压，然后通过工作调压器进行第二次减压，能够将大压降工况有效的分配给工作监控调压器和工作调压器，防止喘振、冰堵等现象的发生。并且，如果由于工作调压器出现故障，工作调压器不能够正常工作，工作监控调压器能够自动的检测到天然气管道内压力的变化，及时的加大降压力度，使出气恢复至正常的压力值。当工作监控调压器和工作调压器都发生故障后，安全切断阀能够切断天然气管道通路，停止输送天然气，从而提高天然气输送设备的稳定性和使用寿命，提高安全系数。

附图说明

图1是本发明的一种实施例的结构示意图。

附图标记：1-第一级指挥器，2-第二级指挥器，3-第三级指挥器，4-天然气管道，5-工作监控调压器，6-工作调压器，7-第四级指挥器，8-第五级指挥器，9-安全切断阀，K-减压泄压口，J-负载压力接口，L-反馈压力接口，K′-减压泄压口，J′-负载压力接口，L′-反馈压力接口。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

具体实施方式

本发明的实施例：如图1所示，一种天然气调压系统，包括安全切断阀9、工作监控调压器5、工作调压器6、第一级指挥器1、第二级指挥器2和第三级指挥器3，所述安全切断阀9的进气口连接上游天然气管道4，所述安全切断阀9的出气口管道连接工作监控调压器5的进气口，所述工作监控调压器5的出气口管道连接工作调压器6的进气口，所述工作调压器6的出气口连接下游天然气管道，所述第一级指挥器1、第二级指挥器2和第三级指挥器3依次串联，所述第一级指挥器1的进气口和工作监控调压器5的进气口管道相连通，所述第三级指挥器3的出气口和工作监控调压器5的负载压力接口J相连通，所述第一级指挥器1的取压信号口和工作监控调压器5的减压泄压口K相连通，所述第二级指挥器2的取压信号口、工作监控调压器5的反馈压力接口L分别和工作调压器6的下游天然气管道相连通，所述第三级指挥器3的取压信号口和工作监控调压器5的出气口管道相连通。

所述第四级指挥器7和第五级指挥器8依次串联，第四级指挥器7的进气口和工作监控调压器5的出气口管道相连通，所述第五级指挥器8的出气口和工作调压器6的负载压力接口J′相连通，所述第四级指挥器7的取压信号口和工作调压器6的减压泄压口K′相连通，所述第五级指挥器8的取压信号口和工作调压器6的下游天然气管道相连通，所述工作调压器6的反馈压力接口L′和工作调压器6的下游天然气管道相连通。

一种天然气调压系统的设定方法，包括如下步骤：控制第一级指挥器1处于调压状态，第二级指挥器2的设定值大于正常运行时工作调压器6的下游天然气管道内的气压值，且小于正常运行时工作监控调压器5的出气口管道内的气压值，所述第三级指挥器3的设定值等于正常运行时工作监控调压器5的出气口管道内的气压值。

所述第四级指挥器7和第五级指挥器8均处于调压状态。

本发明的一种实施例的工作原理：系统正常运行时，工作监控调压器5对天然气进行第一级减压，将天然气的压力从P1降低至P2；工作监控调压器5由第一级指挥器1、第二级指挥器2和第三级指挥器3进行控制。在第一级指挥器1的作用下，从其进气口进入的天然气压力从P1下降至P11，第二级指挥器2的设定值为P4(P4比P3压力稍高，约等于P3)，此时，第二级指挥器2的阀口处于全开状态，天然气经过第二级指挥器2进入第三级指挥器3，而第三级指挥器3的设定值为P2，天然气经第三级指挥器3调节后作为动力源输送给工作监控调压器5，控制工作监控调压器5的阀口动作，实现一级减压功能。工作调压器6对天然气进行第二级减压，将天然气的压力从P2降低至P3。

当工作调压器6出现故障不能减压后，工作调压器6的下游天然气管道内压力由P3上升至P4(二级指挥器2的设定值)时，第二级指挥器2的取压信号口采集到的压力也由P3上升至P4(P4稍大于P3，且该压力是下游用户能够接受的工作压力)，第二级指挥器2的阀口开度关小，第三级指挥器3输送给工作监控调压器5的动力源气压也随之减少；工作监控调压器5的开度减小，工作监控调压器5的降压力度加大，其输出的天然气压力由P2下降至P4。当工作调压器6出现故障后，工作监控调压器5在三个指挥器的作用下能够自动的加大降压力度，将出口压力保持在正常的输出范围内。

当工作监控调压器5和工作调压器6均不能降压时，安全切断阀9采集到的压力为由P3上升至P5(安全切断阀的切断压力设定值，P5稍大于P4)，安全切断阀9能够自动的切断天然气管道4的通路，防止出现安全隐患。采用本天然气调压系统，能够避免喘振等现象的发生，提高系统运行的稳定性。当工作调压器6出现故障时，工作监控调压器5也能够将出口压力保持在正常的压力范围内，避免出现断气的现象。

本发明并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本实发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种天然气调压系统，其特征在于，包括安全切断阀(9)、工作监控调压器(5)、工作调压器(6)、第一级指挥器(1)、第二级指挥器(2)和第三级指挥器(3)，所述安全切断阀(9)的进气口连接上游天然气管道(4)，所述安全切断阀(9)的出气口管道连接工作监控调压器(5)的进气口，所述工作监控调压器(5)的出气口管道连接工作调压器(6)的进气口，所述工作调压器(6)的出气口连接下游天然气管道，所述第一级指挥器(1)、第二级指挥器(2)和第三级指挥器(3)依次串联，所述第一级指挥器(1)的进气口和工作监控调压器(5)的进气口管道相连通，所述第三级指挥器(3)的出气口和工作监控调压器(5)的负载压力接口(J)相连通，所述第一级指挥器(1)的取压信号口和工作监控调压器(5)的减压泄压口(K)相连通，所述第二级指挥器(2)的取压信号口、工作监控调压器(5)的反馈压力接口(L)分别和工作调压器(6)的下游天然气管道相连通，所述第三级指挥器(3)的取压信号口和工作监控调压器(5)的出气口管道相连通；还包括第四级指挥器(7)和第五级指挥器(8)，所述第四级指挥器(7)和第五级指挥器(8)依次串联，所述第四级指挥器(7)的进气口和工作监控调压器(5)的出气口管道相连通，所述第五级指挥器(8)的出气口和工作调压器(6)的负载压力接口(J′)相连通，所述第四级指挥器(7)的取压信号口和工作调压器(6)的减压泄压口(K′)相连通，所述第五级指挥器(8)的取压信号口和工作调压器(6)的下游天然气管道相连通，所述工作调压器(6)的反馈压力接口(L′)和工作调压器(6)的下游天然气管道相连通。

2.一种权利要求1所述的一种天然气调压系统的设定方法，其特征在于，包括如下步骤：控制第一级指挥器(1)处于调压状态，第二级指挥器(2)的设定值大于正常运行时工作调压器(6)的下游天然气管道内的气压值，且小于正常运行时工作监控调压器(5)的出气口管道内的气压值，所述第三级指挥器(3)的设定值等于正常运行时工作监控调压器(5)的出气口管道内的气压值。

3.根据权利要求2所述的一种天然气调压系统的设定方法，其特征在于，所述第四级指挥器(7)和第五级指挥器(8)均处于调压状态。