CN212617637U - 一种输气场站供气管路稳定压力系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种输气场站供气管路稳定压力系统，属于天然气供应系统技术领域。通过设置远程开关装置，在远程开关装置中设置远控电磁阀、PLC控制柜和控制端，远控电磁阀设置于所述稳压器与监控调压阀PCV的上游取压管路之间，通过控制远控电磁阀的开启和关闭，实现供气管路稳压，具有良好的密封和稳压效果，能够有效避免现有供气模式下瞬时开气对计量调压等设备的冲击，同时能够完全摆脱开停气对人工辅助操作的依赖，具有良好的应用效果和应用前景，同时远程开关装置可利用现有设备，只需要增设远控电磁阀和配套引压管路即可，改造成本低，改造方式容易实现，具有良好的适应性和适用效果。

Description

一种输气场站供气管路稳定压力系统

技术领域

本实用新型涉及天然气供应系统技术领域，具体而言，涉及一种输气场站供气管路稳定压力系统。

背景技术

目前，常规天然气分输场站工艺系统由越站、过滤分离、计量、调压、出站等5个相对独立的子系统组成，各个子系统之间相对独立，通过汇管或管汇进行连接。对于某一固定用户来说，供气管路通常设置一用一备2条支路，每条支路主要包括计量、调压2个部分，自上游到下游通常设置电动球阀(可远程开关，无法对开度进行控制)、计量撬、调压撬(包括紧急切断阀SSV、监控调压阀PCV、工作调压阀PV)、手动球阀。由于不同气量需求和管存容积的差异，大部分用户 (通常为小用气量用户、调峰用户)会采取间歇性供气模式，即在一个供气周期 (通常为1天)内，需要对供气阀门进行至少1次启停操作。根据目前管理现状，间歇性供气用户停气操作通常会首先关闭调压撬上工作调压阀(即PV阀)，而由于工作调压阀(即PV阀)在供气过程中需要频繁动作，绝大部分会存在不同程度内漏(根据某公司运行情况调查，这一比例在90％以上)，因此在关闭工作调压阀(即PV阀)的基础上需要同时关闭上游电动球阀(防止计量偏差，同时也是生产运行管理需要)。同时，由于工作调压阀(即PV阀)普遍内漏，通常会导致上游电动球阀之后整个供气管路压力与用户分输压力趋于一致，电动球阀上下游会产生压差(根据调研结果，差值往往在3MPa以上)。当间歇性供气用户需要开气时，根据管理要求需要先打开供气管路上游电动球阀、再打开工作调压阀(即 PV阀)，通过合理调节工作调压阀(即PV阀)开度，使压力或瞬时维持在下游用户需求范围。

由于供气管路上游电动球阀上下游存在压差，因此在开启过程中通常会采取两种操作模式，一是在现有压差基础上直接全部打开(可通过手动、就地电动、远程电动等方式实现，如果选择远程电动，可摆脱现场对人工操作的依赖)；另一种是先手动轻微开启产生过流，上下游压力平衡后再全部打开(无法摆脱现场人工辅助操作，且长期操作易造成阀门损坏)。在实际生产运行管理过程中，如果直接对供气管路上游电动球阀进行全部打开(可通过远程控制进行，能够摆脱现场对人工操作的依赖)，由于瞬间平衡掉上下游压差，会对供气管路产生很大震动且出现过导致监控稳压器皮膜损坏情况。因此，比较理想的运行模式有两种，一是保持现有运行工况，人工辅助开停气；二是通过对现场合理改造或优化，使停气后上游电动球阀上下游保持压力相对稳定(这种工况下，可直接对阀门进行远程开关，不会产生大的震动或冲击)。

随着自动化水平的提高，同时出于人员安全考虑，大部分分输场站逐步采取“一级调度”模式，即分输场站“有人值守、无人操作”，逐步摆脱对现场人工辅助操作的依赖，这就对现场工况提出了更高的要求，即通过对现场进行合理改造或优化、使停气后上游电动球阀上下游保持压力相对稳定变得尤为重要。

实用新型内容

为了弥补以上不足，本实用新型提供了一种输气场站供气管路稳定压力系统，通过对现场工况及设备结构、原理进行深入研究和多次测试，在现有的天然气管路系统上增加远程开关装置，解决了现有天然气管路系统存在的，在供气模式下瞬时开气对计量调压等设备冲击，造成设备损坏以及不能完全摆脱开停气对人工辅助操作的依赖的问题。

本实用新型是这样实现的：

一种输气场站供气管路稳定压力系统，包括天然气管路系统和远程开关装置。

所述天然气管路系统包括电动球阀、计量撬和调压撬，所述电动球阀、计量撬和所述调压撬依次通过管道进行连接，所述调压撬包括紧急切断阀SSV、监控调压阀PCV和工作调压阀PV，所述紧急切断阀SSV、所述监控调压阀PCV和所述工作调压阀PV依次通过管道连接，所述监控调压阀PCV包括稳压器和指挥器，所述指挥器和所述稳压器分别设置于所述监控调压阀PCV的两侧；

所述远程开关装置包括远控电磁阀、防爆接线箱、PLC控制柜和控制端，所述远控电磁阀设置于所述稳压器与所述监控调压阀PCV的上游取压管路之间，分别与所述稳压器和所述监控调压阀PCV的上游取压管路连通，所述控制端的信号输出端与所述PLC控制柜的信号输入端通信连接，所述PLC控制柜的信号输出端与所述防爆接线箱的信号输入端通信连接，所述防爆接线箱的信号输出端与所述远控电磁阀的信号输入端通信连接。

在本实用新型的一种实施例中，所述远控电磁阀用于控制所述稳压器与所述监控调压阀PCV的上游取压管道之间的连接关系为连通或封闭中任一种。

在本实用新型的一种实施例中，所述控制端发送控制命令到所述PLC控制柜，用于控制所述远控电磁阀开启或关闭。

在本实用新型的一种实施例中，所述远控电磁阀在正常供气时处于常开状态。

在本实用新型的一种实施例中，所述远控电磁阀为本安防爆型。

本实用新型的有益效果是：

1、通过设置远程开关装置，在远程开关装置中设置远控电磁阀、PLC控制柜和控制端，远控电磁阀设置于所述稳压器与监控调压阀PCV的上游取压管路之间的方式，通过控制远控电磁阀的开启和关闭，实现供气管路稳压，具有良好的密封和稳压效果，能够有效避免现有供气模式下瞬时开气对计量调压等设备的冲击，同时能够完全摆脱开停气对人工辅助操作的依赖，具有良好的应用效果和应用前景。

2、本发明的防爆接线箱、PLC控制柜和控制端可利用现有设备，只需要增设远控电磁阀和配套引压管路即可，改造成本低，改造方式容易实现，具有良好的适应性和适用效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例公开的远程开关装置结构示意图；

图2为本发明实施例公开的输气场站供气管路稳定压力系统结构示意图；

图3为本发明实施例公开的远控电磁阀处于开启状态示意图；

图4为本发明实施例公开的远控电磁阀处于关闭启状态示意图；

图5为本发明实施例公开的第一压力变化示意图；

图6为本发明实施例公开的第二压力变化示意图；

图7为本发明实施例公开的温度变化示意图。

图中：1-天然气管路系统；101-电动球阀；102-调压撬；10201-紧急切断阀SSV；10202-监控调压阀PCV；10203-稳压器；10204-指挥器；10205-工作调压阀PV；103-计量撬；2-远程开关装置；201-远控电磁阀；202-防爆接线箱； 203-PLC控制柜；204-控制端。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

请参阅图1-7，本实用新型提供一种技术方案：一种输气场站供气管路稳定压力系统，包括天然气管路系统1和远程开关装置。

天然气管路系统1包括电动球阀101、计量撬103和调压撬102，电动球阀 101、计量撬103和调压撬102依次通过管道进行连接，调压撬102包括紧急切断阀SSV10201、监控调压阀PCV10202和工作调压阀PV10205，所述紧急切断阀 SSV 10201、所述监控调压阀PCV10202和所述工作调压阀PV 10205依次通过管道连接，所述监控调压阀PCV 10202包括稳压器10203和指挥器10204，所述指挥器10204和所述稳压器10203分别设置于所述监控调压阀PCV10201的两侧，远程开关装置2，远程开关装置2包括远控电磁阀201、防爆接线箱202、PLC控制柜203和控制端204，远控电磁阀201设置于稳压器10203与监控调压阀 PCV10202的上游取压管路之间，分别与稳压器10203和监控调压阀PCV10202的上游取压管路连通，控制端204的信号输出端与PLC控制柜203的信号输入端通信连接，PLC控制柜203的信号输出端与防爆接线箱202的信号输入端通信连接，防爆接线箱202的信号输出端与远控电磁阀201的信号输入端通信连接，通过远程控制远控电磁阀201的开启和关闭可实现供气管路的开启和关闭，能够有效避免现有供气模式下瞬时开气对计量调压等设备的冲击，同时能够完全摆脱开停气对人工辅助操作的依赖，具有良好的应用效果和应用前景，同时可利用现有设备，只需要增设远控电磁阀201和配套引压管路即可，改造成本低，改造方式容易实现，具有良好的适应性和适用效果。

在本实施例中，远控电磁阀201在正常供气时处于常开状态，即监控调压阀PCV10202上游取压动力气源保持联通，监控调压阀PCV10202根据下游用户供气压力变化情况处于实时调节状态，当下游用户需要停止供气时，首先远程关闭调压撬102上工作调压阀PV10205，然后通过上位机控制界面发出关闭远控电磁阀 201指令，远控电磁阀201随即执行关阀动作，此时监控调压阀PCV10202失去上游动力气源，在主阀弹簧预紧力的作用下阀芯关闭，最后远程电动关闭供气管路上游电动球阀101，当需要开气时，首先远程电动打开供气管路上游电动球阀 101，再通过上位机控制界面发出开启远控电磁阀201指令，远控电磁阀201随即执行开阀动作，此时监控调压阀PCV10202上游动力气源得到补充，由于工作调压阀PV10205尚未打开，所以监控调压阀PCV10202上游与下游引压之间产生压差，根据调研结果，这一压差大部分都会在3MPa以上，这一压差会通过监控调压阀PCV10202的稳压器10203、指挥器10204之后在短时间内作用到监控调压阀PCV10202主皮膜两侧，主皮膜两侧产生压差进而克服弹簧预紧力致使阀芯打开，最后远程打开调压撬102上工作调压阀PV10205，根据下游用户气量和压力需求调节至合适开度，恢复正常供气状态。

本发明实施例还通过以下技术方案进行实现。

参照附图1-7所示，一种输气场站供气管路稳定压力系统的操作方法,包括以下步骤：

S1，下游用户需要停气，关闭调压撬102上工作调压阀PV10205，操作控制端204发出关闭远控电磁阀201指令，控制端204将指令传输到PLC控制柜203， PLC控制柜203控制远控电磁阀201执行关阀动作，此时监控调压阀PCV10202 自动关闭，随后关闭供气管路上游电动球阀101；

S2，下游用户恢复供气、需要开气，先打开供气管路上游电动球阀101，通过控制端204发出开启远控电磁阀201指令，控制端204将指令传输到PLC控制柜203，PLC控制柜203控制远控电磁阀201执行开阀动作，此时监控调压阀 PCV10202自动开启，之后打开工作调压阀PV10205至合适开度，即恢复正常供气状态。

参照附图5-7所示，为了验证本发明的应用效果，对两种工况进行对比：

(1)未安装远程开关装置2时，停气以后供气支路电动球阀101下游压力变化情况(每隔3小时取一次数值)；

(2)安装远程开关装置2且按步骤S1-S2进行操作，停气以后供气支路电动球阀101下游压力变化情况(每隔3小时取一次数值)。

试验结果如下表所示：(具体变化情况可参见图5、图6，图7为图6相对应的温度变化情况)

说明：

(1)在安装远程开关装置2后的工况中，停气时压力不一致是由于干线输气压力处于动态波动中；

(2)停气后24小时内电动球阀101下游压力的波动主要是由于环境温度变化造成，对比图6和图7可以清楚看到，停气后压力变化曲线与温度变化曲线趋于一致；

(3)在采用远控开关装置对供气支路进行控制后，下一次开气时，由于干线压力处于不断波动中，供气支路上游电动球阀101上下游会存在一定压差，但通常会在0.3MPa以内，经现场测试，开气操作无噪声、无冲击。

试验结果的数据表明：

本专利所提出的技术方案具有良好的稳压效果，在输气场站一级调度不断推行的大背景下，对于开停气操作能够有效摆脱人工辅助操作，且不会对设备产生冲击。

具体的工作原理，远控电磁阀201在正常供气时处于常开状态，即监控调压阀PCV10202上游取压动力气源保持联通，监控调压阀PCV10202根据下游用户供气压力变化情况处于实时调节状态，当下游用户需要停止供气时，首先远程关闭调压撬102上工作调压阀PV10205，操作控制端204发出关闭远控电磁阀201指令，控制端204将指令传输到PLC控制柜203，PLC控制柜203控制远控电磁阀 201执行关阀动作，此时监控调压阀PCV10202失去上游动力气源，在主阀弹簧预紧力的作用下阀芯关闭，最后远程电动关闭供气管路上游电动球阀101，当需要开气时，首先远程电动打开供气管路上游电动球阀101，通过控制端204发出开启远控电磁阀201指令，控制端204将指令传输到PLC控制柜203，PLC控制柜203控制远控电磁阀201执行开阀动作，此时监控调压阀PCV10202上游动力气源得到补充，由于工作调压阀PV10205尚未打开，所以监控调压阀PCV10202 上游与下游引压之间产生压差，这一压差会通过监控调压阀PCV10202的稳压器 10203、指挥器10204之后在短时间内作用到监控调压阀PCV10202主皮膜两侧，主皮膜两侧产生压差进而克服弹簧预紧力致使阀芯打开，最后远程打开调压撬 102上工作调压阀PV10205，根据下游用户气量和压力需求调节至合适开度，恢复正常供气状态，从而使输气场站供气支路稳定压力系统实现供气管路稳压，具有良好的密封和稳压效果，能够有效避免现有供气模式下瞬时开气对计量调压等设备的冲击，同时能够完全摆脱开停气对人工辅助操作的依赖，具有良好的应用效果和应用前景，可利用现有设备，只需要增设远控电磁阀201和配套引压管路即可，改造成本低，改造方式容易实现，具有良好的适应性和适用效果。

需要说明的是，远控电磁阀201、PLC控制柜203、控制端204具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。

远控电磁阀201、PLC控制柜203、控制端204的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。

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

Claims (5)

1.一种输气场站供气管路稳定压力系统，其特征在于，包括，

天然气管路系统(1)，所述天然气管路系统(1)包括电动球阀(101)、计量撬(103)和调压撬(102)，所述电动球阀(101)、计量撬(103)和所述调压撬(102)依次通过管道进行连接，所述调压撬(102)包括紧急切断阀SSV(10201)、监控调压阀PCV(10202)和工作调压阀PV(10205)，所述紧急切断阀SSV(10201)、所述监控调压阀PCV(10202)和所述工作调压阀PV(10205)依次通过管道连接，所述监控调压阀PCV(10202)包括稳压器(10203)和指挥器(10204)，所述指挥器(10204)和所述稳压器(10203)分别设置于所述监控调压阀PCV(10202)的两侧；

远程开关装置(2)，所述远程开关装置(2)包括远控电磁阀(201)、防爆接线箱(202)、PLC控制柜(203)和控制端(204)，所述远控电磁阀(201)设置于所述稳压器(10203)与所述监控调压阀PCV(10202)的上游取压管路之间，分别与所述稳压器(10203)和所述监控调压阀PCV(10202)的上游取压管路连通，所述控制端(204)的信号输出端与所述PLC控制柜(203)的信号输入端通信连接，所述PLC控制柜(203)的信号输出端与所述防爆接线箱(202)的信号输入端通信连接，所述防爆接线箱(202)的信号输出端与所述远控电磁阀(201)的信号输入端通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种输气场站供气管路稳定压力系统，其特征在于，所述远控电磁阀(201)用于控制所述稳压器(10203)与所述监控调压阀PCV(10202)的上游取压管道之间的连接关系为连通或封闭中任一种。

3.根据权利要求1所述的一种输气场站供气管路稳定压力系统，其特征在于，所述控制端(204)发送控制命令到所述PLC控制柜(203)，用于控制所述远控电磁阀(201)开启或关闭。

4.根据权利要求1所述的一种输气场站供气管路稳定压力系统，其特征在于，所述远控电磁阀(201)在正常供气时处于常开状态。

5.根据权利要求1所述的一种输气场站供气管路稳定压力系统，其特征在于，所述远控电磁阀(201)为本安防爆型。

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