CN110185932B - 一种成品油管道减压站在线热备调压装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种成品油管道减压站在线热备调压装置，包括：两工艺管线之间的两汇管、两汇管之间的两路调压支路管线，每路上依次串接有一工艺带执行机构球阀、一压力调节阀、两压力变送器、一就地温度表、一止回阀和一工艺带执行机构球阀，一压力变送器上连一压力控制器，第一个工艺带执行机构球阀和第一个压力变送器之间连一压力高高继电器；第一工艺管线上连一压力变送器，该压力变送器上连两压力控制器；两压力控制器和一压力调节阀均与低选器连。本发明的有益效果：实现调压系统在用路/备用路在整个切换过程中在线自动完成，无需人工干预，平稳过渡，可靠性高，提高检测及热备调压控制的连续性、稳定性和可靠性，方便运行维护。

Description

一种成品油管道减压站在线热备调压装置

技术领域

本发明涉及管道系统技术领域，具体而言，涉及一种成品油管道减压站在线热备调压装置。

背景技术

成品油长输管道翻越沿线高点后通常会设置减压站。设置减压站调压装置主要有两个目的：一、保证减压站进站侧管线背压足够高，使得沿线高点压力大于0.2MPa，从而防止沿线高点处压力过小被拉空；二、确保减压站出站压力低于出站设计压力(通常低于出站设计压力0.5MPa)。

以往减压站调压系统的在用路和备用路切换模式为冷备，调压系统主要包括前后汇管、上游工艺开关球阀、调压阀、下游工艺球阀、压力控制器。在用路正常运行时，备用路的上游工艺开关球阀和压力调节阀均处于手动关闭状态；当在用路的调压系统故障时，故障信号上传或者人工判别有故障时，通过手动开启备用路上游工艺开关球阀切换至备用调压系统。

这种冷备模式的调压系统存在如下问题：一)两路调压系统为冷备用，在用/备用路调压系统需要切换时，通过上游工艺开关阀来进行在用/备用路切换，这时调节阀剧烈动作，压力无法相对平稳地过渡，甚至有阀后超压或水击风险；二)冷备模式下过于依赖人工干预，在用路故障需要启动备用路时，若人员无法及时投用备用路，会造成工艺运行剧烈波动，甚至触发水击，全线停输；三)并非所有的系统故障都能以信号形式上传，当系统故障而无法上传需人工判别时，有可能导致备用系统无法及时投用，从而造成了整个调压系统的安全隐患。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种成品油管道减压站在线热备调压装置，实现调压系统在用路/备用路在整个切换过程中在线自动完成，提高检测及热备调压控制的连续性、稳定性和可靠性，方便运行维护。

本发明提供了一种成品油管道减压站在线热备调压装置，包括：第一工艺管线和第二工艺管线，所述第一工艺管线一端与第一法兰连接，所述第一工艺管线另一端与第一汇管连接，所述第二工艺管线一端与第二法兰连接，所述第二工艺管线另一端与第二汇管连接，所述第一汇管和所述第二汇管之间连接有在用调压支路管线和备用调压支路管线；

所述在用调压支路管线上依次串接有第一工艺带执行机构球阀、第一压力调节阀、第一压力变送器、第二压力变送器、第一就地温度表、第一止回阀和第二工艺带执行机构球阀，所述第二压力变送器上连接有第一压力控制器，所述第一工艺带执行机构球阀和所述第一压力变送器之间连接有第一压力高高继电器；

所述备用调压支路管线上依次串接有第三工艺带执行机构球阀、第二压力调节阀、第三压力变送器、第四压力变送器、第二就地温度表、第二止回阀、第四工艺带执行机构球阀，所述第四压力变送器上连接有第二压力控制器，所述第三工艺带执行机构球阀和所述第三压力变送器之间连接有第二压力高高继电器；

所述第一工艺管线上连接有第五压力变送器，所述第五压力变送器上连接有第三压力控制器和第四压力控制器；

所述第一压力控制器、所述第三压力控制器和所述第一压力调节阀均与第一低选器连接；

所述第二压力控制器、所述第四压力控制器和所述第二压力调节阀均与第二低选器连接；

其中，所述第一压力调节阀和所述第二压力调节阀的压力设定值不同。

作为本发明进一步的改进，所述第一汇管和所述第二汇管的两端端部均连接管帽。

作为本发明进一步的改进，所述第一压力变送器通过第一仪表电缆与所述第一压力高高继电器连接，所述第一压力高高继电器通过第三仪表电缆与所述第一工艺带执行机构球阀连接；

所述第三压力变送器通过第六仪表电缆与所述第二压力高高继电器连接，所述第二压力高高继电器通过第八仪表电缆与所述第三工艺带执行机构球阀连接。

作为本发明进一步的改进，所述第二压力变送器通过第二仪表电缆与所述第一压力控制器连接；

所述第四压力变送器通过第七仪表电缆与第二压力控制器连接。

作为本发明进一步的改进，所述第一低选器通过第四仪表电缆与所述第一压力控制器连接，所述第一低选器通过第十三仪表电缆与所述第三压力控制器连接，所述第一压力调节阀通过第五仪表电缆与所述第一低选器连接；

所述第二低选器通过第九仪表电缆与所述第三压力控制器连接，所述第二低选器通过第十四仪表电缆与所述第四压力控制器连接，所述第二压力调节阀通过第十仪表电缆与所述第二低选器连接。

作为本发明进一步的改进，所述第三压力控制器通过第十一仪表电缆与所述第五压力变送器连接，所述第四压力控制器通过第十二仪表电缆与所述第五压力变送器连接。

作为本发明进一步的改进，所述第一工艺带执行机构球阀和所述第三工艺带执行机构球阀均为全通径双关双泄阀门，失效关。

作为本发明进一步的改进，所述第一压力调节阀和所述第二压力调节阀的密封等级均为5级，失效关。

作为本发明进一步的改进，所述第一止回阀和所述第二止回阀均为轴流式止回阀。

作为本发明进一步的改进，通过所述第一压力控制器和所述第二压力控制器的工艺设定值不一样，实现所述在用调压支路管线和所述备用调压支路管线在下游压力保护模式下的在线自动切换；通过所述第三压力控制器和所述第四压力控制器的工艺设定值不同，实现所述在用调压支路管线和所述备用调压支路管线在上游压力控制模式下的在线自动切换；

其中，所述第一压力控制器的设定值为SP2，所述第二压力控制器的设定值为SP2-△P2，△P2为正值；所述第三压力控制器的设定值为SP1，所述第四压力控制器的设定值为SP1+△P1，△P1为正值。

本发明的有益效果为：

该装置实现了调压系统在用路/备用路在整个切换过程中在线自动完成，无需人工干预，平稳过渡，可靠性高，提高检测及热备调压控制的连续性、稳定性和可靠性，方便运行维护。此外，该装置可以实现露天橇装设置，节省了占地空间。使管道建设更趋于标准化、模块化、人性化、减少施工工序、方便运行维护、减少设备投资和施工费用。

附图说明

图1为本发明实施例所述的一种成品油管道减压站在线热备调压装置的结构示意图。

图中，

1、第一法兰；2、第一工艺管线；3、第一汇管；4、管帽；5-1、在用调压支路管线；5-2、第一工艺带执行机构球阀；5-3、第一压力调节阀；5-4、第一止回阀；5-5、第二工艺带执行机构球阀；5-6、第一压力变送器；5-7、第二压力变送器；5-8、第一仪表电缆；5-9、第二仪表电缆；5-10、第一压力高高继电器；5-11、第一压力控制器；5-12、第三仪表电缆；5-13、第四仪表电缆；5-14、第一低选器；5-15、第五仪表电缆；5-16、第一就地温度表；6-1、备用调压支路管线；6-2、第三工艺带执行机构球阀；6-3、第二压力调节阀；6-4、第二止回阀；6-5、第四工艺带执行机构球阀；6-6、第三压力变送器；6-7、第四压力变送器；6-8、第六仪表电缆；6-9、第七仪表电缆；6-10、第二压力高高继电器；6-11、第二压力控制器；6-12、第八仪表电缆；6-13、第九仪表电缆；6-14、第二低选器；6-15、第十仪表电缆；6-16、第二就地温度表；7、第二汇管；8、第二工艺管线；9、第二法兰；10、第五压力变送器；11、第十一仪表电缆；12、第十二仪表电缆；13、第三压力控制器；14、第四压力控制器；15、第十三仪表电缆；16、第十四仪表电缆。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

如图1所示，本发明实施例的一种成品油管道减压站在线热备调压装置，包括：第一工艺管线2和第二工艺管线8，第一工艺管线2一端与第一法兰1连接，第一工艺管线2另一端与第一汇管3连接，第一工艺管线2上设有第五压力变送器10，第二工艺管线8一端与第二法兰9连接，第二工艺管线8另一端与第二汇管7连接，第一汇管3和第二汇管7之间连接有在用调压支路管线5-1和备用调压支路管线6-1。

第一汇管3和第二汇管7的两端端部均连接管帽4。

在用调压支路管线5-1上依次串接有第一工艺带执行机构球阀5-2、第一压力调节阀5-3、第一压力变送器5-6、第二压力变送器5-7、第一就地温度表5-16、第一止回阀5-4和第二工艺带执行机构球阀5-5，第二压力变送器5-7上连接有第一压力控制器5-11，第一工艺带执行机构球阀5-2和第一压力变送器5-6之间连接有第一压力高高继电器5-10。其中，第一压力变送器5-6通过第一仪表电缆5-8与第一压力高高继电器5-10连接，第一压力高高继电器5-10通过第三仪表电缆5-12与第一工艺带执行机构球阀5-2连接。第二压力变送器5-7通过第二仪表电缆5-9与第一压力控制器5-11连接。

备用调压支路管线6-1上依次串接有第三工艺带执行机构球阀6-2、第二压力调节阀6-3、第三压力变送器6-6、第四压力变送器6-7、第二就地温度表6-16、第二止回阀6-4、第四工艺带执行机构球阀6-5，第四压力变送器6-7上连接有第二压力控制器6-11，第三工艺带执行机构球阀6-2和第三压力变送器6-6之间连接有第二压力高高继电器6-10。其中，第三压力变送器6-6通过第六仪表电缆6-8与第二压力高高继电器6-10连接，第二压力高高继电器6-10通过第八仪表电缆6-12与第三工艺带执行机构球阀6-2连接。第四压力变送器6-7通过第七仪表电缆6-9与第二压力控制器6-11连接。

第一工艺管线2上连接有第五压力变送器10，第五压力变送器10上连接有第三压力控制器13和第四压力控制器14。其中，第三压力控制器13通过第十一仪表电缆11与第五压力变送器10连接，第四压力控制器14通过第十二仪表电缆12与第五压力变送器10连接。

第一压力控制器5-11、第三压力控制器13和第一压力调节阀5-3均与第一低选器5-14连接。其中，第一低选器5-14通过第四仪表电缆5-13与第一压力控制器5-11连接，第一低选器5-14通过第十三仪表电缆15与第三压力控制器13连接，第一压力调节阀5-3通过第五仪表电缆5-15与第一低选器5-14连接。

第二压力控制器6-11、第四压力控制器14和第二压力调节阀6-3均与第二低选器6-14连接。其中，第二低选器6-14通过第九仪表电缆6-13与第二压力控制器6-11连接，第二低选器6-14通过第十四仪表电缆16与第四压力控制器14连接，第二压力调节阀6-3通过第十仪表电缆6-15与第二低选器6-14连接。

优选的，第一工艺带执行机构球阀5-2和第三工艺带执行机构球阀6-2均为全通径双关双泄阀门，在失效时关断。

优选的，第一压力调节阀5-3和第二压力调节阀6-3的密封等级均为5级，在失效时关断。

本发明的成品油管道减压站在线热备调压装置，在第一就地温度表5-16和第二就地温度表6-16下游均设置了止回阀，防止在用调压支路管线5-1和备用调压支路管线6-1间压力反窜，保证在用调压支路管线5-1和备用调压支路管线6-1采集的压力各自独立。优选的，第一止回阀5-4和第二止回阀6-4均为轴流式止回阀。

通过在用调压支路管线5-1上的第一压力控制器5-11和备用调压支路管线6-1上的第二压力控制器6-11的工艺设定值不一样，实现在用调压支路管线5-1和备用调压支路管线6-1在下游压力保护模式下的在线自动切换。通过第一工艺管线2上的第三压力控制器13和第四压力控制器14的工艺设定值不同，实现在用调压支路管线5-1和备用调压支路管线6-1在上游压力控制模式下的在线自动切换。

其中，第一压力控制器5-11和第二压力控制器6-11的工艺设定值具体设定方法如下：第一压力控制器5-11的设定值为SP2，第二压力控制器6-11的设定值为SP2-△P2，△P2为正值。

第三压力控制器13和第四压力控制器14的工艺设定值具体设定方法如下：第三压力控制器13的设定值为SP1，第四压力控制器14的设定值为SP1+△P1，△P1为正值。

第一低选器5-14和第二低选器6-14都是信号选择器，是从多个输入信号中选择最低的那个作为输出信号。具体的，第一低选器5-14是从第一压力控制器5-11的输入信号(即第二压力变送器5-7的压力信号)和第三压力控制器13的输入信号(即第五压力变送器10的压力信号)中选择最低的那个作为输出信号，并输出至第一压力调节阀5-3作为第一压力调节阀5-3的压力设定值。第二低选器6-14是从第二压力控制器6-11的输入信号(即第四压力变送器6-7的压力信号)和第四压力控制器14的输入信号(即第五压力变送器10的压力信号)中选择最低的那个作为输出信号，并输出至第二压力调节阀6-3作为第二压力调节阀6-3的压力设定值。成品油从第一汇管3进入后，根据第一压力调节阀5-3和第二压力调节阀6-3的压力设定值不同，选择在用调压支路管线5-1或备用调压支路管线6-1进行在线自动调压，调压结束后，成品油通过第二汇管7输出。

根据第一压力变送器5-6的压力值，第一压力高高继电器5-10控制第一工艺带执行机构球阀5-2的阀门开度。根据第三压力变送器6-6的压力值，第二压力高高继电器6-10控制第三工艺带执行机构球阀6-2的阀门开度。同时，当第一压力变送器5-6或第三压力变送器6-6的压力值超过预设值，第一压力高高继电器5-10或第二压力高高继电器6-10会发出报警信号并切断回路。

本发明的成品油管道减压站在线热备调压装置，为橇装露天设计，其防护等级为IP65，防爆等级为EXdIIBT4，完全满足露天环境及现场防爆要求。该装置与工艺管道之间采用标准法兰连接，并且适用于高压力的工况。该装置通过在每路调压支路压力变送器下游均设置止回阀，使得每路调压支路压力变送器采集的压力相对独立，避免下游压力突然超高同时触发所有调压支路的工艺带执行机构球阀。每路调压支路压力变送器下游设置止回阀是实现整套调压装置在线热备的一个必要条件。同时该装置分别通过在用调压支路管线和备用调压支管线路的上游压力控制器工艺设定值的不同，以及在用调压支路管线和备用调压支路管线的下游压力控制器工艺设定值的不同，达到不管是处于上游压力控制模式下或者下游压力保护模式下在用路调压系统失效时，备用路调压系统均能自动投入使用。整个切换过程，无需人工干预，在线自动完成，平稳过渡，可靠性高。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种成品油管道减压站在线热备调压装置，其特征在于，包括：第一工艺管线(2)和第二工艺管线(8)，所述第一工艺管线(2)一端与第一法兰(1)连接，所述第一工艺管线(2)另一端与第一汇管(3)连接，所述第二工艺管线(8)一端与第二法兰(9)连接，所述第二工艺管线(8)另一端与第二汇管(7)连接，所述第一汇管(3)和所述第二汇管(7)之间连接有在用调压支路管线(5-1)和备用调压支路管线(6-1)；

所述在用调压支路管线(5-1)上依次串接有第一工艺带执行机构球阀(5-2)、第一压力调节阀(5-3)、第一压力变送器(5-6)、第二压力变送器(5-7)、第一就地温度表(5-16)、第一止回阀(5-4)和第二工艺带执行机构球阀(5-5)，所述第二压力变送器(5-7)上连接有第一压力控制器(5-11)，所述第一工艺带执行机构球阀(5-2)和所述第一压力变送器(5-6)之间连接有第一压力高高继电器(5-10)；

所述备用调压支路管线(6-1)上依次串接有第三工艺带执行机构球阀(6-2)、第二压力调节阀(6-3)、第三压力变送器(6-6)、第四压力变送器(6-7)、第二就地温度表(6-16)、第二止回阀(6-4)、第四工艺带执行机构球阀(6-5)，所述第四压力变送器(6-7)上连接有第二压力控制器(6-11)，所述第三工艺带执行机构球阀(6-2)和所述第三压力变送器(6-6)之间连接有第二压力高高继电器(6-10)；

所述第一工艺管线(2)上连接有第五压力变送器(10)，所述第五压力变送器(10)上连接有第三压力控制器(13)和第四压力控制器(14)；

所述第一压力控制器(5-11)、所述第三压力控制器(13)和所述第一压力调节阀(5-3)均与第一低选器(5-14)连接；

所述第二压力控制器(6-11)、所述第四压力控制器(14)和所述第二压力调节阀(6-3)均与第二低选器(6-14)连接；

其中，所述第一压力调节阀(5-3)和所述第二压力调节阀(6-3)的压力设定值不同。

2.根据权利要求1所述的成品油管道减压站在线热备调压装置，其特征在于，所述第一汇管(3)和所述第二汇管(7)的两端端部均连接管帽(4)。

3.根据权利要求1所述的成品油管道减压站在线热备调压装置，其特征在于，所述第一压力变送器(5-6)通过第一仪表电缆(5-8)与所述第一压力高高继电器(5-10)连接，所述第一压力高高继电器(5-10)通过第三仪表电缆(5-12)与所述第一工艺带执行机构球阀(5-2)连接；

所述第三压力变送器(6-6)通过第六仪表电缆(6-8)与所述第二压力高高继电器(6-10)连接，所述第二压力高高继电器(6-10)通过第八仪表电缆(6-12)与所述第三工艺带执行机构球阀(6-2)连接。

4.根据权利要求1所述的成品油管道减压站在线热备调压装置，其特征在于，所述第二压力变送器(5-7)通过第二仪表电缆(5-9)与所述第一压力控制器(5-11)连接；

所述第四压力变送器(6-7)通过第七仪表电缆(6-9)与第二压力控制器(6-11)连接。

5.根据权利要求1所述的成品油管道减压站在线热备调压装置，其特征在于，所述第一低选器(5-14)通过第四仪表电缆(5-13)与所述第一压力控制器(5-11)连接，所述第一低选器(5-14)通过第十三仪表电缆(15)与所述第三压力控制器(13)连接，所述第一压力调节阀(5-3)通过第五仪表电缆(5-15)与所述第一低选器(5-14)连接；

所述第二低选器(6-14)通过第九仪表电缆(6-13)与所述第二压力控制器(6-11)连接，所述第二低选器(6-14)通过第十四仪表电缆(16)与所述第四压力控制器(14)连接，所述第二压力调节阀(6-3)通过第十仪表电缆(6-15)与所述第二低选器(6-14)连接。

6.根据权利要求1所述的成品油管道减压站在线热备调压装置，其特征在于，所述第三压力控制器(13)通过第十一仪表电缆(11)与所述第五压力变送器(10)连接，所述第四压力控制器(14)通过第十二仪表电缆(12)与所述第五压力变送器(10)连接。

7.根据权利要求1所述的成品油管道减压站在线热备调压装置，其特征在于，所述第一工艺带执行机构球阀(5-2)和所述第三工艺带执行机构球阀(6-2)均为全通径双关双泄阀门，在失效时关断。

8.根据权利要求1所述的成品油管道减压站在线热备调压装置，其特征在于，所述第一压力调节阀(5-3)和所述第二压力调节阀(6-3)的密封等级均为5级，在失效时关断。

9.根据权利要求1所述的成品油管道减压站在线热备调压装置，其特征在于，所述第一止回阀(5-4)和所述第二止回阀(6-4)均为轴流式止回阀。

10.根据权利要求1所述的成品油管道减压站在线热备调压装置，其特征在于，通过所述第一压力控制器(5-11)和所述第二压力控制器(6-11)的工艺设定值不一样，实现所述在用调压支路管线(5-1)和所述备用调压支路管线(6-1)在下游压力保护模式下的在线自动切换；通过所述第三压力控制器(13)和所述第四压力控制器(14)的工艺设定值不同，实现所述在用调压支路管线(5-1)和所述备用调压支路管线(6-1)在上游压力控制模式下的在线自动切换；

其中，所述第一压力控制器(5-11)的设定值为SP2，所述第二压力控制器(6-11)的设定值为SP2-△P2，△P2为正值；所述第三压力控制器(13)的设定值为SP1，所述第四压力控制器(14)的设定值为SP1+△P1，△P1为正值。

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