CN215929226U - 一种含硫气田输送管道紧急泄放系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及含硫气处理泄放技术领域，特别是一种含硫气田输送管道紧急泄放系统。一种含硫气田输送管道紧急泄放系统，包括多个含硫天然气井场集气站，多个所述井场集气站之间设置有输送管道，所述输送管道上设置有自动开关阀和自动调节阀，所述自动开关阀、所述自动调节阀通过控制系统自动控制。本实用新型通过在输送管道上设置开关阀和调节阀，并将所述自动开关阀、所述自动调节阀通过控制系统自动控制。当输送管道发生了泄漏，可通过控制系统直接控制所述自动开关阀、所述自动调节阀的打开和关闭。防止含硫天然气逸散在空气中造成环境污染以及给附近的村民带来安全隐患。

Description

一种含硫气田输送管道紧急泄放系统

技术领域

本实用新型涉及含硫气处理泄放技术领域，特别是一种含硫气田输送管道紧急泄放系统。

背景技术

随着含硫气田的开发，我国含H₂S、CO₂的天然气探明地质储量已经超5000×108m³，约占全国气藏总储量的1/4。然而由于硫化氢的存在，开采具有极大地安全风险。一旦发生井喷事故，会造成很大的危害。

目前国内的高含硫气田较多都采用湿气输送的方式，将含硫气天然气通过上百公里的管道输送至净化厂进行集中统一脱硫。为了保障高含硫集输系统的安全，在含硫场站设计了火炬放空工艺，在紧急情况下或者正常生产需要的情况下，要泄放场站内或者含硫集输管道内的含硫气时，就可以通过火炬放空工艺进行燃烧后排放到大气中，避免了因硫化氢和天然气直接排入大气而引起的安全风险和环境污染问题。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对现有技术存在因输送管道泄漏导致含硫气体逸散在空气中造成环境的污染和给附近村民带来安全隐患的问题，提供一种含硫气田输送管道紧急泄放系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种含硫气田输送管道紧急泄放系统，包括多个含硫天然气的井场集气站，多个所述井场集气站之间通过输送管道连接；

每个所述井场集气站分别设置有放空燃烧装置，所述放空燃烧装置用于对所述井场集气站内泄漏的含硫天然气进行燃烧；

所述放空燃烧装置与所述井场集气站通过放空管道连接，所述放空管道上设置有自动开关阀和自动调节阀；

还包括控制系统，所述控制系统用于控制所述自动开关阀、所述自动调节阀的打开或关闭。

本实用新型通过在放空管道上设置自动开关阀和自动调节阀，并将所述自动开关阀、所述自动调节阀通过控制系统自动控制。当输送管道发生了泄漏，可通过控制系统直接控制所述自动开关阀、所述自动调节阀的打开和关闭。防止输送管道关闭不及时，导致过量的含硫天然气逸散在空气中造成环境污染以及给附近的村民带来安全隐患。

作为本实用新型的优选技术方案，所述自动开关阀设置于所述井场集气站和所述自动调节阀之间。自动开关阀可以实现流程截断的作用，在流程上弥补下游的自动调节阀关闭不严，存在内漏量的问题。

作为本实用新型的优选技术方案，所述输送管道包括一条主管道和多条支管道，多个所述井场集气站分别分布于所述主管道以及至少一条支管道的端部。多个所述进场集气站通过输送管道统一将天然气运送至净化厂进行脱硫处理。

作为本实用新型的优选技术方案，每个所述井场集气站连接的所述输送管道上设置有至少一个截断阀。所述截断阀通过中心控制系统实现打开或关闭。

位于输送管道端部位置的所述井场集气站上设置有一个截断阀，位于主管道上的所述井场集气站的进气一端的主管道和出气一端的主管道分别设置有一个截断阀，位于主管道上的所述井场集气站的进气一端的主管道和出气一端的主管道分别设置有放空管道，两条所述放空管道均与所述井场集气站对应的所述放空燃烧装置连接。其中，各个所述井场集气站的天然气通过主管道输送到净化厂进行脱硫处理。

作为本实用新型的优选技术方案，所述截断阀设置于对应的所述放空管道与所述井场集气站之间的输送管道上。当输送管道上发生含硫天然气泄漏情况时，中心控制系统先将最近的所述井场集气站连接的输送管道上的截断阀关闭，停止对应的所述井场集气站的生产工作，然后启动对应所述井场集气站上放空管道的自动开关阀和自动调节阀进行气体的放空燃烧。

作为本实用新型的优选技术方案，所述自动开关阀用于切断或连通对应设置的所述井场集气站与放空燃烧装置之间的放空管道；所述自动调节阀用于调整放空管道中含硫天然气的输送速率。自动调节阀可以实现0-100％开度调节，通过调整自动调节阀的开度来控制含硫天然气的泄放量，保证火炬放空系统的稳定运行。

作为本实用新型的优选技术方案，所述控制系统包括中心控制系统和多个井场集气站控制系统；所述中心控制系统通过光纤与各个所述井场集气站控制系统通信连接；所述井场集气站控制系统与所述井场集气站的数量一一对应。

作为本实用新型的优选技术方案，所述中心控制系统与各个所述井场集气站的所述自动开关阀、所述自动调节阀通过电性信号连接。

作为本实用新型的优选技术方案，所述井场集气站控制系统与所述自动开关阀、所述自动调节阀通过电性信号连接，所述电性信号包括硬接线、4G物联网卡、5G网络中的任意一种。井场集气站控制系统采用DCS系统或者SCADA系统进行编程，实现井场集气站控制系统对自动开关阀(M_K)和自动调节阀(M_T)的控制。

作为本实用新型的优选技术方案，还包括若干泄漏监测装置，若干所述泄漏监测装置间隔设置于所述输送管道上；若干所述泄漏监测装置包括可燃气体探测器、有毒气体探测器、红外探测器中的任意一种或多种组合，所述泄漏监测装置与所述井场集气站控制系统通信连接。

在输送管道出现异常时，井场集气站控制系统会通过周边的可燃气体探测器、有毒气体探测器、光纤测漏系统等检测到的数据进行综合判断，自动打开相应放空管道的自动开关阀(M_K)和将自动调节阀(M_T)开度设置在(30％-50％)之间的设定值，调节阀的开度值根据具体的阀门的状态和安全泄放速度来定。值班人员也可以在中心控制室或者站控室远程开启自动开关阀(M_K)和调整自动调节阀(M_T)开度。

作为本实用新型的优选方案，还包括无人机巡检装置，所述无人机巡检装置上设置有高清拍照装置、挂载激光甲烷遥测仪和点火装置，所述无人机巡检装置用于对整个气田内的输送管道进行周期性性巡检并将所述气田的各项情况通过电信号及时传送至中心控制系统。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

通过该高含硫气田输送管道的紧急泄放系统，一是当发生泄漏等紧急事件时，能够远程操作自动开关阀和自动调节阀，快速泄放管道内的硫化氢和天然气，缩短了操作时间，实现硫化氢和天然气燃烧后再排入大气中，减少了硫化氢和可燃气体直接排入大气的量，减少了周边居民中毒和天然气爆炸的可能性；二是能够在控制中心和站控室就可以实现放空操作，减轻了职工的操作强度；三是减少了高含硫集输管道硫化氢和可燃气体的泄漏量，减少了环境污染和安全风险；四是通过高效的应急处置，可以降低事件的社会影响力，维护企业的形象；总之，该装置可以极大地提高高含硫气田安全管控的能力。

附图说明

图1是本实用新型多个井场集气站的连接关系示意图；

图2是本实用新型的紧急泄放系统的连接示意图；

图3是本实用新型的A部放大图；

图4是本实用新型的B部放大图；

图5是本实用新型的控制系统的示意图；

图中标记：111-第一场站，112-第二场站，113-第三场站，114-第四场站，115-第五场站，2-输送管道，21-主管道，22-支管道，3-自动开关阀，4-自动调节阀，5-中心控制系统，6-井场集气站控制系统，7-泄漏监测装置，8-放空燃烧装置，9-无人机巡检装置，10-截断阀，11-净化厂，12-放空管道。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

一种含硫气田输送管道紧急泄放系统，如图1所示为多个井场集气站的连接关系示意图，多个所述井场集气站之间通过输送管道连接；具体的，包括五个含硫天然气井场集气站，分别为第一场站111、第二场站112、第三场站113、第四场站114和第五场站115，其中，第一场站111、第三场站113和第五场站115位于主管道21上，第二场站112、第四场站114分别通过支管道22将天然气汇入主管道21上；多个所述进场集气站通过输送管道将天然气运送至净化厂11进行脱硫处理。

每个所述井场集气站分别设置有放空燃烧装置8，所述放空燃烧装置8用于对所述井场集气站内泄漏的含硫天然气进行燃烧后排放。所述放空燃烧装置8与所述井场集气站通过放空管道12连接，所述放空管道12上设置有自动开关阀3和自动调节阀4，所述自动开关阀3、所述自动调节阀4通过控制系统自动控制。具体的，所述自动开关阀3设置于所述井场集气站和所述自动调节阀4之间。自动开关阀3可以实现流程截断的作用，在流程上弥补下游的自动调节阀4关闭不严，存在内漏量的问题。所述自动开关阀3用于切断或连通对应设置的所述井场集气站与放空燃烧装置8之间的放空管道12；所述自动调节阀4用于调整所述放空管道12中含硫天然气的输送速率。自动调节阀4可以实现0-100％开度调节，通过调整自动调节阀4的开度来控制含硫天然气的泄放量，保证放空燃烧装置8的稳定运行。

进一步的，每个所述井场集气站连接的所述输送管道上设置有至少一个截断阀(M_J)10。所述截断阀10通过控制系统实现打开或关闭。如图2所示，第一场站111、第二场站112和第四场站114连接的输送管道上分别设置有一个截断阀10，而第三场站113和第四场站上分别设置有两个截断阀10。

更进一步的，所述截断阀10设置于对应的所述放空管道12与所述井场集气站之间的输送管道上。每个所述井场集气站1连接的所述输送管道2上均设置有自动开关阀3、自动调节阀4，所述自动开关阀3设置于所述井场集气站1和所述自动调节阀4之间。自动开关阀3可以实现流程截断的作用，可以在流程上弥补下游的自动调节阀4关闭不严，存在内漏量的问题。所述自动开关阀3用于切断或连通对应设置的所述井场集气站1与其他所述井场集气站1连接的输送管道2；所述自动调节阀4用于调整输送管道2中含硫天然气的输送速率。自动调节阀4可以实现0-100％开度调节，通过调整自动调节阀4的开度来控制含硫天然气的泄放量，保证火炬放空系统的稳定运行。

如图3-4所示，分别为A部放大图和B部放大图，A部放大图中，第四场站114与主管道21之间通过支管道22连接，所述支管道22上设置有截断阀10用于关断第四场站114与其他场站的通路，所述截断阀10后部，连接有放空管道12，所述放空管道12的另一端部为放空燃烧装置8，该放空燃烧装置8为放空火炬。具体的，位于端部的第一场站111与位于另一支管道22上的第二场站与第四场站的连接情况相同，此处不再进一步赘述。

B部放大图中，为第五场站115的连接情况，其中第五场站115位于地三场站113与净化厂11之间的主管道21上，所述第五场站115上分别设置有两个截断阀10，两个截断阀10之后，分别设置有一条放空管道12，两条放空管道12共同连接在放空燃烧装置8上。其中，第三场站113与第五场站115的情况相同。

如图5所示，所述控制系统包括中心控制系统5和多个井场集气站控制系统6；所述中心控制系统5通过光纤与各个所述井场集气站控制系统6进行信号互传；所述井场集气站控制系统6与所述井场集气站1的数量一一对应。

所述中心控制系统5与各个所述井场集气站1的所述自动开关阀3、所述自动调节阀4通过电性信号连接。所述井场集气站控制系统6与所述自动开关阀3、所述自动调节阀4通过电性信号连接，所述电性信号包括硬接线、4G物联网卡、5G网络中的任意一种。井场集气站控制系统6采用DCS系统或者SCADA系统进行编程，实现井场集气站控制系统6对自动开关阀3(M_K)和自动调节阀4(M_T)的控制。

还包括若干泄漏监测装置7，若干所述泄漏监测装置7间隔设置于所述输送管道2上；所述泄漏监测装置7包括可燃气体探测器、有毒气体探测器、红外探测器中的任意一种或多种组合，所述泄漏监测装置7与所述井场集气站控制系统6通信连接。

还包括无人机巡检装置9，所述无人机巡检装置9上设置有高清拍照装置、挂载激光甲烷遥测仪和点火装置，所述无人机巡检装置9用于对整个气田内的输送管道9进行周期性性巡检并将所述气田的各项情况通过电信号及时传送至中心控制系统5。

工作原理：如图2所示，当第一场站111至第三场站113之间的管道发生泄露情况，泄漏监测装置7或者无人机巡检装置9检测到后，将信号传送到中心控制系统5处，中心控制系统5将立即触发第一场站111、第二场站112两座场站的关断程序，使其停止生产，然后关闭第一场站111、第二场站112两座场站的出站截断阀10，以及关闭进入第三场站113的截断阀10，接着，同时开启第一场站111出站自动开关阀M_K、第二场站112出站自动开关阀M_K、第三场站113的进站自动开关阀M_K，再同时开启第一场站111出站自动调节阀M_T、第二场站112出站自动调节阀M_T、第三场站113进站自动调节阀M_T，并且都开启30％-50％的开度，将管道内的含硫天然气通过火炬燃烧，直到管道内的压力落零为止。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种含硫气田输送管道紧急泄放系统，包括多个含硫天然气的井场集气站，多个所述井场集气站之间通过输送管道连接；其特征在于，

每个所述井场集气站分别设置有放空燃烧装置（8），所述放空燃烧装置（8）用于对所述井场集气站内泄漏的含硫天然气进行燃烧；

所述放空燃烧装置（8）与所述井场集气站通过放空管道（12）连接，所述放空管道（12）上设置有自动开关阀（3）和自动调节阀（4）；

还包括控制系统，所述控制系统用于控制所述自动开关阀（3）、所述自动调节阀（4）的打开或关闭。

2.根据权利要求1所述的含硫气田输送管道紧急泄放系统，其特征在于，所述自动开关阀（3）设置于所述井场集气站和所述自动调节阀（4）之间。

3.根据权利要求1所述的含硫气田输送管道紧急泄放系统，其特征在于，所述输送管道包括一条主管道（21）和至少一条支管道（22），多个所述井场集气站分别分布于所述主管道（21）、以及所述支管道（22）的端部。

4.根据权利要求3所述的含硫气田输送管道紧急泄放系统，其特征在于，每个所述井场集气站连接的所述输送管道上设置有至少一个截断阀（10），每个所述放空管道（12）连接至所述井场集气站相连的输送管道上，所述截断阀（10）设置于对应的所述放空管道（12）与所述井场集气站之间的输送管道上。

5.根据权利要求4所述的含硫气田输送管道紧急泄放系统，其特征在于，位于输送管道端部位置的所述井场集气站上设置有一个截断阀（10），位于主管道（21）上的所述井场集气站的进气一端的主管道（21）和出气一端的主管道（21）分别设置有一个截断阀（10）；位于主管道（21）上的所述井场集气站的进气一端的主管道（21）和出气一端的主管道（21）分别设置有放空管道（12），两条所述放空管道（12）均与所述井场集气站对应的所述放空燃烧装置（8）连接。

6.根据权利要求1所述的含硫气田输送管道紧急泄放系统，其特征在于，所述控制系统包括中心控制系统（5）和多个井场集气站控制系统（6）；所述中心控制系统（5）通过光纤与各个所述井场集气站控制系统（6）通信连接；所述井场集气站控制系统（6）与所述井场集气站的数量一一对应。

7.根据权利要求6所述的含硫气田输送管道紧急泄放系统，其特征在于，所述中心控制系统（5）与各个所述井场集气站的所述自动开关阀（3）、所述自动调节阀（4）通过电性信号连接。

8.根据权利要求6所述的含硫气田输送管道紧急泄放系统，其特征在于，所述井场集气站控制系统（6）与所述自动开关阀（3）、所述自动调节阀（4）通过电性信号连接，所述电性信号包括硬接线、4G物联网卡、5G网络中的任意一种。

9.根据权利要求6所述的含硫气田输送管道紧急泄放系统，其特征在于，还包括若干泄漏监测装置（7），所述泄漏监测装置（7）间隔设置于所述输送管道上；所述泄漏监测装置（7）包括可燃气体探测器、有毒气体探测器、红外探测器中的任意一种或多种组合，所述泄漏监测装置（7）与所述井场集气站控制系统（6）通信连接。

10.根据权利要求1所述的含硫气田输送管道紧急泄放系统，其特征在于，还包括无人机巡检装置（9），所述无人机巡检装置（9）上设置有拍照装置、激光甲烷遥测仪和点火装置，所述无人机巡检装置（9）用于对整个气田内的输送管道进行巡检并将所述气田的各项情况传送至控制系统。

Images