燃氣專業(yè)知識培訓教材

1、燃氣專業(yè)知識局部吳江市天然氣管網(wǎng) 工程部二零一一年五月第一局部 天然氣的根底知識第一章 天然氣的根本概念和性質(zhì)第一節(jié) 燃氣的分類及相關概念國內(nèi)作為城市燃氣的有天然氣、液化石油氣、人工煤氣、沼氣。天然氣是從地下天然氣礦床或石油天然氣礦床中直接開采出來的可燃氣體，是以碳氫化合物為主的氣體混合物。 煤氣是用煤或焦炭等固體原料，經(jīng)干餾或汽化制得的，其主要成分有一氧化碳、甲烷和氫等。燒值是3500大卡/ m左右。液化石油氣(Liquefied Petroleum Gas,簡稱LPG)是石油煉制廠的副產(chǎn)品，經(jīng)加壓液化裝入鋼瓶里，翻開閥門時壓力減小，液化氣體由液體變成氣體。主要組分為丙烷、丙烯、丁烷和丁烯。

2、此外尚有少量戊烷、戊烯及其它雜質(zhì)。氣態(tài)液化石油氣熱值為93MJ/ m約22000大卡/ m左右。沼氣是指各種有機物質(zhì)在隔絕空氣的條件下發(fā)酵，在微生物作用下經(jīng)生化作用產(chǎn)生的可燃氣體，亦稱生物氣。其組分為甲烷和二氧化碳，還有少量氮和一氧化碳。熱值約為22MJ/ m。液化石油氣跟煤氣相比有以下特點：第一是熱值高。同體積的液化氣和煤氣完全燃燒，液化氣的熱值是煤氣的6-8倍。第二是它沒毒，而煤氣成分中的一氧化碳有毒。第三是易爆炸，在空氣里混入12.5一74.2%的一氧化碳或4-74.2的氫氣，遇明火就會爆炸，而爆炸時破壞性大，所以液化氣有易爆炸的缺點。第二節(jié) 天然氣的分類依據(jù)不同的分類原那么，天然氣有以

3、下三種分類方式：1、按礦藏特點分。按礦藏特點的不同，天然氣可分為氣田氣或稱純天然氣、凝析氣田天然氣和石油伴生氣。氣田氣即純氣田天然氣，在開采過程中沒有或只有較少天然氣油凝析出來的天然氣。其特點：該天然氣在氣藏中，烴類以單項存在，天然氣中甲烷含量高約80%90%，而戊烷以上烴類組分含量很少，開采過程中一般沒有凝析油同時采出。凝析氣田天然氣是指在開采過程中有較多天然汽油凝析出來的天然氣。其特點：天然氣戊烷以上烴類組分含量較多，在開采中沒有較重組分的原油同時采出，只有凝析油同時采出。油田氣即油田伴生氣，它伴隨原油共生，是在油藏中與原油呈相平衡接觸的氣體，包括游離氣氣層氣和溶解在原油中的溶解氣。在油井

4、開采中，借助氣層氣保持井壓，而溶解氣伴隨原油采出，其組成和氣油比因產(chǎn)層和開采條件不同而異，一般富含丁烷以上組分。油田伴生氣被采出地面后，由于別離條件、別離方式的不同以及受氣液平衡規(guī)律的限制，氣相中除含有甲烷、乙烷、丙烷、丁烷外，還含有戊烷、己烷甚至壬烷、癸烷組分；液相中除含有重烴外，仍含有一定量的丁烷、丙烷甚至甲烷。此外，為了降低原油的飽和蒸氣壓，防止原油在儲運過程中揮發(fā)損耗，油田上往往采用各種原油穩(wěn)定工藝回收原油中的C1C5組分，回收回來的氣體，稱為原油穩(wěn)定氣，簡稱原穩(wěn)氣。2、按天然氣的烴類組成分類按天然氣中烴類組分的多少可將天然氣分為干氣、濕氣；貧氣、富氣。干氣：戊烷以上烴類可凝結(jié)組分的含

5、量低于100g/ m的天然氣。干氣中甲烷含量一般在90%以上，乙烷、丙烷、丁烷的含量不多，戊烷以上烴類組分很少。大局部氣田氣都是干氣。濕氣：戊烷以上烴類可凝結(jié)組分的含量高于100g/ m的天然氣，濕氣中甲烷含量一般在80%以下，戊烷以上烴類組分較高，開采時同時回收天然汽油。一般情況下，油田氣和局部凝析氣田可能是濕氣。在工程上，也常將未經(jīng)脫水脫烴處理的天然氣稱作濕氣，而將經(jīng)脫水脫烴處理后的天然氣稱作干氣。3、按酸氣含量分類按酸氣指二氧化碳和硫化物含量多少，可將天然氣分為酸性天然氣和凈氣。酸性天然氣指的是含有顯著量的硫化物和二氧化碳等酸性氣體，這類氣體必須經(jīng)過處理才能到達管輸標準或商品氣氣質(zhì)指標。

6、凈化氣指的是含硫化物和二氧化碳甚微或根本不含的天然氣，它不需凈化處理就可外輸和利用。由此可見酸性天然氣和凈化氣的劃分是比擬模糊的，其具體的數(shù)值指標并無統(tǒng)一的標準。國內(nèi)對二氧化碳的凈化處理要求并不嚴格，一般采用四川石油管理局的管輸標準即含硫量不高于20mg/ m作為界定指標，含硫量高于20mg/ m稱為酸性天然氣，否那么為凈化氣。第三節(jié) 天然氣的物理性質(zhì)在采氣工程和天然氣輸配過程中，天然氣密度、分子量、相對密度、臨界參數(shù)等都是非常重要的物性參數(shù)。因此，研究天然氣的這些物性參數(shù)概念和計算方法尤為重要。1、天然氣體積的標準狀態(tài)天然氣的體積具有壓縮性，為便于比擬和計量，需要對不同溫度和壓力下的天然氣換

7、算成標準狀態(tài)。城市燃氣的計量標準條件是：絕對壓力101.325kpa、溫度20，計量單位：m/h；m/d。2、天然氣的分子量天然氣是由多種氣體組成的混合氣，其組分和組成無定值。天然氣也沒有一個唯一公認的分子式，不能象有分子式的純氣體可以從分子式計算出一個恒定的分子量。但是，工程上為了計算上的需要，人為地將標準狀態(tài)下(0、101.325KPa)下1 摩爾體積天然氣的質(zhì)量，定義為天然氣的“視分子量或“平均分子量。 用公式表示為：式中 Mg天然氣的視分子量，g/gmol或kg/kmol；yi組分i的摩爾組成；Mi組分i的分子量，g/gmol或kg/kmol。顯然，天然氣的視分子量取決于天然氣的組成。

8、各氣田的天然氣組成不同，視分子量也就不同。一般天然氣視分子量約為1618?？菰锟諝庖彩怯裳?、氮等氣體組成的混合氣。其通用的視分子量也是由上式確定的，其公認值為28.964。3、天然氣的密度和相對密度單位體積天然氣的質(zhì)量，稱為天然氣的密度，用符號 QUOTE 表示，那么式中 QUOTE 天然氣的密度，kg/ m；m天然氣的質(zhì)量，kg；V天然氣的體積，m。顯然，天然氣密度不僅取決于天然氣的組成，還取決于所處的壓力溫度狀態(tài)。在理想狀態(tài)下，天然氣的密度可由下式確定 QUOTE 式中 p氣體絕對壓力，MPa； Mg天然氣視分子量； T天然氣絕對溫度，K； R通用氣體常數(shù)，0.008314 QUOTE 。

9、在無說明的情況下所說的天然氣密度是指在標準狀態(tài)下的密度。在標準狀態(tài)下，天然氣密度與枯燥空氣密度的比值稱為相對密度，常用符號g 表示，那么 QUOTE 式中 QUOTE 天然氣的相對密度； QUOTE 枯燥空氣的密度。如將天然氣和枯燥空氣視為理想氣體，天然氣的相對密度還可表示為 QUOTE 式中 Mair枯燥空氣的分子量。顯然，天然氣的分子量與相對密度成正比。天然氣的相對密度變化較大，對于一般干氣，其相對密度約為0.580.62，也有相對密度大于1的天然氣。4、天然氣的臨界參數(shù)任何一種氣體當溫度低于某一數(shù)值時都可以等溫壓縮成液體，但當高于該溫度時，無論壓力增加到多大，都不能使氣體液化?？墒箽怏w壓

10、縮成液體的這個極限溫度稱為該氣體的臨界溫度。當溫度等于臨界溫度時，使氣體壓縮成液體所需的壓力稱為臨界壓力。此時的狀態(tài)稱為臨界狀態(tài)。氣體在臨界狀態(tài)下的溫度、壓力、比體積、密度分別稱為臨界溫度、臨界壓力、臨界比體積和臨界密度。類似視分子量的討論，天然氣的臨界參數(shù)也隨組成而變化，沒有一恒定的數(shù)值，通常要通過實驗的方法才能較準確地測定。工程上廣泛采用“擬臨界壓力和“擬臨界溫度來代表天然氣臨界參數(shù)，并分別用符號ppc、Tpc表示。應該強調(diào)，擬臨界參數(shù)并不等于其真實的臨界參數(shù)，它只是臨界參數(shù)的近似值。但由于求值簡便，精度能滿足工程上要求，因此工程上被廣泛采用。5、天然氣的粘度通常用甲烷粘度代替天然氣的粘度

11、。天然氣的粘度與其組分的相對分子質(zhì)量、組分、溫度及壓力有關。高壓條件下，氣體粘度隨壓力的增大而增大；氣體粘度隨溫度的增高而降低；氣體粘度隨相對分子質(zhì)量的增大而降低。低壓壓力變化對氣體粘度的影響不明顯；氣體粘度隨溫度的增高而增大；氣體粘度隨相對分子質(zhì)量的增大而減少。6、天然氣的燃燒熱值天然氣的重要用途之一是作燃料。熱值又稱發(fā)熱量，是單位質(zhì)量或單位體積的可燃物質(zhì)在完全燒盡時生成最簡單最穩(wěn)定的化合物時所放出的熱量，單位是kJ/ m或kJ/kg。熱值分為高熱值和低熱值。高熱值：如果燃氣和燃燒產(chǎn)物處于相同的基準溫度和壓力下，燃燒生成的水全部冷凝為液體，此時測定的熱值為高熱值，或稱全熱值。低熱值：如果燃燒

12、產(chǎn)物中的水保持氣相，這時測定的熱值為低熱值，或稱凈熱值。通常我們說天然氣的熱值都是低熱值，大約為37.62兆焦9000大卡/標準立方米。含烴氣體比例越高，熱值越高；含非烴氣，尤其是含CO2、N2等氣體比例越高，熱值越低。7、天然氣的爆炸性在一密閉的空間內(nèi)，當天然氣在空氣中含量到達一定比例時，就與空氣構成具有爆炸性的混合氣體，這種氣體遇到火源即形成爆炸。在形成爆炸的混合氣體中，天然氣在混合氣中的最低含量叫做爆炸下限，低于爆炸下限就不會爆炸。最高含量叫做爆炸上限，高于爆炸上限也不會爆炸。上、下限之間的范圍叫爆炸范圍。在常溫常壓下，天然氣的爆炸范圍約為5%15，該范圍也是天然氣的正常燃燒范圍。8、天

13、然氣處理與加工的涵義天然氣加工是指從天然氣中別離、回收某些組分，使之成為產(chǎn)品的那些工藝過程。諸如天然氣凝液回收、天然氣凝液液化以及從天然氣中提取氦等稀有氣體的過程。天然氣加工是一個物理變化的過程。天然氣處理那么是指為使天然氣符合商品質(zhì)量或管道輸送要求而采取的那些工藝過程，如脫水、脫烴和脫酸性氣體等。第四節(jié) 天然氣的質(zhì)量要求對天然氣的質(zhì)量，不同的國家有不同的要求，應根據(jù)經(jīng)濟效益、平安衛(wèi)生、環(huán)境保護等三個方面綜合考慮。通常天然氣的質(zhì)量指標主要有下述幾項。1、熱值熱值可分為高熱值與低熱值之分，單位為kJ/ m,一般來說，含重烴量多，那么其熱值高，一般要求低熱值不低于31.4kJ/ m。2、水露點水露

14、點是指在一定壓力下與天然氣的飽和水汽量對應的溫度。此項要求是用來防止在輸氣管道中有液態(tài)水析出。液態(tài)水在存在會加速天然氣中酸性組分H2S，CO2對鋼材的腐蝕，還會形成固態(tài)天然氣水合物，堵塞管道和設備。此外，液態(tài)水聚集要管道低洼處，也會減少管道的流通面積，影響輸送效率。冬季水會結(jié)冰，也會堵塞管道和設備。因此，在天然氣外輸前，必須對之進行處理，以降低水露點。在我國，對于管輸天然氣，要求其水露點應比可能到達的最低環(huán)境溫度低5。3、硫含量此項要求主要是用來控制天然氣中硫化物的腐蝕性和對大氣的污染。常用H2S和總硫含量來表示。我國規(guī)定天然氣的硫化氫含量應低于6，20 mg/m3一、二類氣，對總硫含量一般要

15、求低于150，270，480mg/m3一、二、三類氣。5、二氧化碳含量二氧化碳也是天然氣中的酸性組分，在有液態(tài)水存在時，對管道和設備也有腐蝕性。尤其是當有硫化氫、二氧化碳與水同時存在時，對鋼材的腐蝕更加嚴重。此外，二氧化碳還是天然氣中的不可燃組分。因此，天然氣中二氧化碳含量不應高于2-4%。所以綜上所述，我國管輸天然氣的標準為：工程一類二類三類高位發(fā)熱值，MJ/m331.4總硫(以硫計)，mg/m100200460硫化氫， 620460二氧化碳，%(V/V) 3.0水露點， 在天然氣交接點的壓力和溫度條件下，天然氣的水露點應比最低環(huán)境溫度低5注 1 本標準中氣體體積的標準參比條件是101.32

16、5kPa，20。 2 本標準實施之前建立的天然氣輸送管道，在天然氣交接點的壓力和溫度下，天然氣中應無游離水。無游離水是指天然氣經(jīng)機械別離設備分不出游離水6、天然氣加臭 天然氣是易燃、易爆氣體，本身無色、無味、無毒；使用的天然氣中的臭味，是為了便于覺察天然氣泄漏而添加的一種臭劑。燃氣加臭就是給燃氣混入警覺性氣味的過程，也就是通過加臭設備將氣味輸送到燃氣管道，使其與燃氣按一定比例混合，一旦燃氣泄露，引起人們嗅覺刺激從而報警，以及時維修燃氣設施。目前一般使用的加臭劑是四氫噻酚，參加量按照相關標準規(guī)定，不會對人體有任何危害。第五節(jié) 天然氣的主要應用1、天然氣的主要用途1發(fā)電：具有緩解能源緊缺、降低燃煤

17、發(fā)電比例，減少環(huán)境污染的有效途徑，且從經(jīng)濟效益看，天然氣發(fā)電的單位裝機容量所需投資少，建設工期短，上網(wǎng)電價較低，具有較強競爭力。我公司的華電和大唐工程就是此例。2城市燃氣及工業(yè)生產(chǎn)：廣泛用于居民生活及商業(yè)燃氣灶具、燃氣空調(diào)、熱水器、采暖及制冷，也用于造紙、冶金、采石、陶瓷、玻璃等行業(yè)，還可用于廢料燃燒及枯燥脫水處理。3化工原料：天然氣是非常好的化工原料，具有投資少、本錢低、污染少等特點。利用天然氣可以生產(chǎn)很多化工產(chǎn)品，如：甲醇等，而甲醇是一種重要的化工原料，可以繼而生產(chǎn)甲醛、乙醇、乙醛、乙二醚等。4汽車燃料：以天然氣代替汽車用油，具有價格低、污染少、平安等優(yōu)點。缺點：使用天然氣的續(xù)駛里程較少，

18、續(xù)駛里程僅相當于汽油的1/4。2、優(yōu)質(zhì)燃料天然氣供給民用的優(yōu)點1平安，天然氣密度約為空氣密度的1/2，萬一有泄露也極易擴散到空氣中去，不會像液化氣泄露后那樣易積存。天然氣戶內(nèi)管道壓力約為0.002MPA，較瓶裝液化氣的高壓儲存要小得多瓶裝液化氣內(nèi)的壓力約是管道內(nèi)天然氣壓力的300倍，天然氣輸送過程中的加臭工藝也可以確保微量泄露即可被用戶覺察。2經(jīng)濟，天然氣是一種自然資源，儲量豐富，本錢較低，價格相對穩(wěn)定。一立方米天然氣根本相當于一公斤液化氣的熱量。目前，一立方米天然氣為2.3元，一公斤液化氣7元左右，在價格上天然氣要比液化氣廉價。使用天然氣可使普通家庭每月消耗降至20元左右。3方便，天然氣管道

19、輸送，管道直接通進廚房，取代瓶裝液化氣，做飯炒菜，省時方便；洗浴取暖，即開即用；源源不絕，壓力穩(wěn)定，沒有斷氣、換氣的煩惱；使用極其方便，從而提高市民生活質(zhì)量。4潔凈，天然氣被譽為綠色環(huán)保能源，其主要成分是甲烷，不含其他雜質(zhì)，所以能夠完全燃燒，不會產(chǎn)生污染。而液化氣不能完全燃燒，產(chǎn)生有害氣體CO和CO2等，另外其他雜質(zhì)還會影響灶具的使用壽命，污染廚房環(huán)境。5環(huán)保，我們有責任為子孫后代留下一個美好的生活環(huán)境。環(huán)保意識的提高是全人類共同開展的需要，使用天然氣可以有效地防止使用其他燃料對大氣帶來的污染。6節(jié)約能源，煤、石油、天然氣等能源是全人類的財富，它并非采之不盡、用之不完，因此人人有責任和義務節(jié)約

20、能源。目前居民用煤的能源利用率僅為25，而使用天然氣能源利用率可達90。此外，從國際國內(nèi)各現(xiàn)代化城市的開展情況來看，城市氣化也是城市現(xiàn)代化的首要條件之一。因此，優(yōu)質(zhì)燃料天然氣應優(yōu)先供給民用。第六節(jié) 我國天然氣的主要分布我國沉積巖分布面積廣，陸相盆地多，形成優(yōu)越的多種天然氣儲藏的地質(zhì)條件。經(jīng)過十幾年的艱苦勘探說明，在我國960萬平方公里的土地和300多萬平方公里的管轄海域下，蘊藏著十分豐富的天然氣資源。主要表達在：東，就是東海盆地。那里已經(jīng)噴射出天然氣的曙光； 南，就是鶯歌海瓊東南及云貴地區(qū)。那里也已展現(xiàn)出大氣區(qū)的雄姿； 西，就是新疆的塔里木盆地、吐哈盆地、準噶爾盆地和青海的柴達木盆地。在那古絲

21、綢之路的西端，石油、天然氣會戰(zhàn)的鼓聲越擂越響。它們不但將成為我國石油戰(zhàn)略接替的重要地區(qū)，而且天然氣之火也已熊熊燃起，燎原之勢不可阻擋；北，就是東北華北的廣闊地區(qū)。有著眾多的大油田、老油田，它們在未來高科技的推動下，不但要保持油氣穩(wěn)產(chǎn)，還將有攀登新的頂峰； 中，就是鄂爾多斯盆地和四川盆地。鄂爾多斯盆地的天然氣勘探戰(zhàn)場越擴越大，探明儲量年年劇增。四川盆地是我國天然氣生產(chǎn)的主力地區(qū)，最近又有新的發(fā)現(xiàn)，大的突破，天然氣的開展將進入一個全新的階段。第二章 天然氣輸配系統(tǒng)根底知識第一節(jié) 天然氣輸配系統(tǒng)的構成1、城市燃氣的供給方式1管道天然氣 指通過長輸管道把天然氣引入到各個城市。2液化天然氣縮寫為LNG指

22、在一個大氣壓下，天然氣被冷卻至約 -162時，可以由氣態(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài)，其體積約小為同量氣態(tài)天然氣體積的1/600，重量僅為同體積水的45%左右。(3)壓縮天然氣縮寫為CNG指把天然氣加壓到2025Mpa的壓力后以氣態(tài)儲存在容器中的方式。它與管道天然氣的組分相同。圖2-12、天然氣管道輸配系統(tǒng)的構成天然氣從氣井開采出來以后，經(jīng)過礦場集輸管道集中到凈化廠，處理后，由長輸管道輸送至城市管網(wǎng)，供給工業(yè)和民用的用戶。由氣井到用戶，天然氣都在密閉的狀態(tài)下輸送，形成一個輸氣系統(tǒng)。長輸管道是連接氣田凈化處理廠與城市之間的干線輸氣管道，它具有輸氣量大，壓力高，運距長的特點。城市燃氣管道由門站，線路工程及其附屬設施

23、組成，根據(jù)用戶情況和管線距離條件，輸氣管道設有調(diào)壓站，計量站及閥室，通過分輸站或計量站將天然氣調(diào)壓后輸往城鎮(zhèn)配氣管網(wǎng)或直接輸往用戶。接受站(門站)負責接受天然氣輸入城鎮(zhèn)使用的燃氣，進行計量、質(zhì)量檢測，按城鎮(zhèn)供氣的輸配要求，控制與調(diào)節(jié)向城鎮(zhèn)供給的天然氣的流量與壓力，必要時還需對天然氣進行凈化。第二節(jié) 城市燃氣管網(wǎng)的分類及其選擇1 根據(jù)用途分類1長距離輸氣管線 其干管及支管的末端連接城市或大型工業(yè)企業(yè)，作為該供給區(qū)的氣源點。2城市燃氣管道3工業(yè)企業(yè)燃氣管道2 根據(jù)敷設方式分類1地下燃氣管道 一般在城市中常采用地下敷設。2架空燃氣管道 在管道通過障礙時，或在工廠區(qū)為了管理維修方便，采用架空敷設。3

24、根據(jù)輸氣壓力分類天然氣管道之所以要根據(jù)輸氣壓力來分級，是因為天然氣管道的氣密性與其他管道相比，有特別嚴格的要求，漏氣可能導致火災、爆炸、中毒或其他事故。管道中的壓力越高，管道接頭脫開或管道本身出現(xiàn)裂縫的可能性和危險性也越大。當管道內(nèi)燃氣的壓力不同時，對管道材質(zhì)、安裝質(zhì)量、檢驗標準和運行管理的要求也不同。 我國城市燃氣管道根據(jù)輸氣壓力般分為：1高壓A燃氣管道：2.5MPaP4.0MPa ；2高壓B燃氣管道：1.6MPaP2.5MPa；3次高壓A燃氣管道：0.8MPaP1.6MPa；4次高壓B燃氣管道：0.4MPaP0.8MPa；5中壓A燃氣管道：0.2MPaP0.4MPa。6中壓B燃氣管道：0.

25、01MPaP0.2MPa7.低壓燃氣管道： P360秒DN200360秒DN250360秒DN300360秒當轉(zhuǎn)子旋停時間的下降值超過上面表格中所列的值的50%時，那么就需要更換新的軸承或需要一次充分的潤滑。流量計的校驗周期用于貿(mào)易結(jié)算的流量計，校驗周期為一年。五 清管設備清管設備是管道在施工和運行中必需的設備之一。其作用包括：去除管壁內(nèi)部污物，提高管輸效率，新建管道還包括去除管內(nèi)積水、焊渣和其他雜物，智能型清管設備還具有測量檢查管道周向變形、管道內(nèi)壁損傷腐蝕情況和檢測漏氣點等功能。清管設備的設計和安裝應滿足一定的使用要求，如清管檢測器的尺寸和結(jié)構要求。并應遵循有關的設計標準，保證其適應性和平

26、安性。一、 清管器收發(fā)裝置圖3.5.1 清管器收/發(fā)裝置如圖3.5.2所示，清管設備主要局部包括：清管器收發(fā)筒和盲板；清管器收發(fā)筒隔斷閥；清管器收發(fā)筒旁通平衡閥和平衡管線；連接在裝置上的導向彎頭；線路主閥；錨固墩和支座。此外，還包括清管器通過指示器、放空閥、放空管和清管器接收筒排污閥、排污管道以及壓力表等。圖3.5.2 撬裝清管球收發(fā)裝置(1) 清管器收發(fā)筒和盲板清管器收發(fā)筒直徑應比公稱管徑大1到2級。發(fā)送筒的長度應不小于筒徑的34倍。接收筒除了考慮接納的污物外，有時還應考慮連續(xù)接收兩個清管器，其長度應不小于筒徑46倍。清管器收發(fā)筒上應有平衡管、放空管、排污管、清管器通過的指示器、快開盲板。對

27、發(fā)送筒，平衡管接頭應靠近盲板；對接收筒，平衡管接頭應靠近清管器接收筒口的入口端。排污管應接在接收筒下部。放空管應接在收發(fā)筒的上部。清管器信號指示器應安在發(fā)送筒的下游和接收筒入口處的直管段上?？觳⒚ぐ鍛奖闱骞芷鞯目焖偻ㄟ^，并應安有壓力平安鎖定裝置，以防止當收發(fā)筒內(nèi)有壓力時被翻開。(2) 清管器收發(fā)筒隔斷閥清管器收發(fā)筒隔斷閥安裝在清管器收發(fā)筒的入口處，它起到將清管器收發(fā)筒與主干線隔斷的作用。如果在主干線上沒有安裝隔斷閥，通常在該閥門的主干線一側(cè)安裝絕緣法蘭，以隔絕主干線與收發(fā)筒和閥門間的陰極保護電流。該閥必須是全徑閥，以保證清管器的通過，最好為球閥。(3) 清管器收發(fā)筒平衡閥門和平衡管線清管器收

28、發(fā)筒平衡閥門和平衡管線連到收發(fā)筒的旁路接頭上，其管徑尺寸應為管道尺寸的1/41/3之間。閥門通常是由人手動控制使清管器慢慢通過清管器收發(fā)筒隔斷閥。(4) 連接清管器裝置的導向彎頭連接清管器裝置的導向彎頭半徑必須滿足清管器能夠通過的要求；對常用的清管器一般采用的彎頭最小半徑等于管道外徑的3倍。但是，對于電子測量清管器需要更大的彎頭半徑。(5) 線路主閥線路主閥通常用于將主干線和站本身隔開。要求該閥為全徑型，以便減少閥門產(chǎn)生的壓力損失。該閥靠近主干線處應有一絕緣蘭以隔絕主干線陰極保護電流。(6) 錨固墩和支座通常使用的錨固墩是鋼筋混凝土結(jié)構。但是根據(jù)土壤條件，也有其他類型的錨固墩，如鋼樁和鋼支架。

29、所有地面管件、清管器收發(fā)筒和閥類必須安裝在一定根底上，并防止管件在根底上發(fā)生任何側(cè)向位移。二、 清管器清管器有清管球、皮碗清管器和智能型清管器等。 (1) 清管球清管球是由氯丁橡膠制成的，呈球狀，耐磨耐油，如圖3-12。當管道直徑小于100mm時，清管球為實心球；而當管道直徑大于100mm時，清管球為空心球。長輸管道中所用清管球大多為空心球?？招那虮诤駷?050mm，球上有一可以密封的注水孔，孔上有一單向閥。當使用時注入液體使其球徑調(diào)節(jié)到過盈于管徑的5%8%。當管道溫度低于0時，球內(nèi)注入的為低凝固點液體(如甘醇)，以防止凍結(jié)。清管球在清管時，外表將受到磨損，只要清管球壁厚磨損偏差小于10%和注

30、水不漏，清管球就可以屢次使用。清管球?qū)θコe液和分隔介質(zhì)是很可靠的。1-氣嘴拖拉機內(nèi)胎 2-固定島黃銅H62 3-球體耐油橡膠圖3.5.3 清管球(2) 皮碗清管器皮碗清管器結(jié)構如圖3-13所示。它由剛性骨架、皮碗、壓板、導向器等組成。當皮碗清管器工作時，其皮碗將與管道緊緊貼合，氣體在前后產(chǎn)生一壓差，從而推動清管器的運動，并把污物清出管外。皮碗清管器還能去除固體阻塞物。同時，由于它保持固定的方向運動，所以它還能作為基體攜帶各種檢測儀器。清管器的皮碗形狀是決定清管器性能的一個重要因素。按照皮碗的形狀可分為錐面、平面和球面三種皮碗清管器，如圖3-14所示。其中錐形皮碗較為通用，使用廣泛；平面皮碗去

31、除塊狀固體阻塞物能力強；球面皮碗通過管道系統(tǒng)能力好，允許有較大的變形量。皮碗材料多為氯丁橡膠、丁腈橡膠和聚酯類橡膠。圖3.5.4 皮碗清管器及結(jié)構示意(3) 智能型清管器除了上述介紹的兩種清管器外，還有一些其他類型的清管器，特別是智能清管器。其作用也不僅僅是清管，并且可用于檢測管道變形、管道腐蝕、管道埋深等。智能清管器按其測量原理可分為磁通檢測清管器、超聲波檢測清管器和攝像機檢測清管器等。圖3.5.5 智能型清管球發(fā)射 磁通檢測清管器。如圖3.5.6所示為磁通檢測原理圖。探測管壁缺陷的磁力探傷儀按環(huán)形布置。磁通異常泄漏型探傷儀使用永久磁鐵。該磁鐵磁化管壁到達磁通量飽和密度。傳感器隨探測儀移動，

32、管壁內(nèi)外腐蝕和損傷等部位引起異常漏磁場，并感應到傳感器。管壁中的任何異常將導致磁力線產(chǎn)生相應的異常，記錄器將磁力線變化情況記錄下來。由此來判斷管道是否腐蝕和損傷及其程度。1-管壁 2-電池組 3-壓力容器 4-磁漏檢測儀 5-里程計輪 1-管壁 2-鋼刷 3-磁鐵 4-傳感器架6-彈簧 7-橡膠皮碗 8-電子元件 9-磁帶記錄儀 5-背部鐵板架 6-腐蝕漏磁通圖3.5.6 磁通檢測清管器及工作原理 超聲波檢測清管器。如圖3.5.7所示為超聲波檢測清管器測定原理圖。它是根據(jù)管道內(nèi)外表反射波與從管道外外表底部反射波的時間差來測定壁厚，即可得知管壁腐蝕缺陷。1-測量數(shù)據(jù)處理記錄 2-檢測清管器 3-

33、超聲波探頭 4-原油、水 5-管內(nèi)斷面測量6-內(nèi)外表腐蝕 7-管壁厚度 8-外外表腐蝕 9-管壁厚度測量圖3.5.7 超聲波檢測清管器檢測原理 自動攝像清管器。圖3.5.8為利用激光和電視技術的管內(nèi)自動行走檢測清管器原理圖。它檢測內(nèi)外表腐蝕和缺陷時，是利用縫隙狀激光來照亮被測外表，用TV攝像機拍攝，再用視頻處理裝置檢測腐蝕和缺陷情況。假設測定激光光線折射變化量為I，那么腐蝕和缺陷深度d為：d=Itan。1-電視照相 2-攝像信號 3-計算機 4-畫像處理裝置 5-控制器TV 6-激光發(fā)射裝置7-腐蝕深度 8-光線彎曲變位量與腐蝕深度成比例 9-腐蝕范圍圖3.5.8自動攝像清管器目前，國外許多公

34、司生產(chǎn)不同類型或型號智能清管器，這些清管器具有不同的技術標準和適用條件。一般在進行管道的智能檢測以前都要對管道的運行情況(變形和通過情況)進行摸底，即用一種簡單的檢測儀通過管道，以便確定管道的最正確變形量，進而判斷采用什么樣的管道智能儀進行檢測。否那么，一旦智能儀放進管道而被損壞，將造成較大的經(jīng)濟損失。三、 收發(fā)清管器平安操作規(guī)程六 過濾設備一、 旋風別離器旋風別離器設備的主要功能是盡可能除去輸送介質(zhì)氣體中攜帶的固體顆粒雜質(zhì)和液滴，到達氣固液別離，以保證管道及設備的正常運行。適用于各種燃氣及其他非腐蝕性氣體。凈化原理：旋風管是一個利用離心原理的2英寸的管狀物。待過濾的燃氣從進氣口進入，在管內(nèi)形

35、成旋流，由于固、液顆粒和燃氣的密度差異，在離心力的作用下別離，清潔燃氣從上導管流走，固液顆粒從下導管落入過濾器底部，從排污口排走。旋風管的數(shù)量是根據(jù)實際的氣流量和允許的壓降決定的。 應用范圍及特點：旋風別離器適用于凈化大于1-3微米的非粘性、非纖維的枯燥粉塵。對固體顆粒和大量液滴的去除具有很高的效率，它是一種結(jié)構簡單、操作方便、耐高溫、設備費用和阻力較高80160毫米水柱的凈化設備，旋風除塵器在凈化設備中應用得最為廣泛。 改良型的旋風別離器在局部裝置中可以取代尾氣過濾設備。 3.6.1 旋風別離器旋風過濾別離器旋風過濾別離器的結(jié)構分為兩級：第一級由許多小直徑的旋風管組成，用于去除粗大顆粒；第二

36、級有濾芯組成，實現(xiàn)良好的過濾。3.6.2 旋風過濾別離器旋風過濾別離器相對于旋風別離器特別適用于去除極其細小的浮塵及煙霧，包括從工藝氣中去除潤滑油，去除壓縮站和調(diào)壓站上游天然氣管線中的夾雜物，從脫水后的氣體中去除乙醇等。因此旋風過濾別離器常用在有大量雜物或有大量液滴突然出現(xiàn)的場合。一般規(guī)定：不應對帶壓旋風別離器進行任何修理和內(nèi)部檢查。非操作人員應遠離旋風別離器、排污管線及排污池。旋風別離器的排污旋風別離器的排污要求應由輸氣生產(chǎn)運行管理部門或輸氣站隊根據(jù)運行情況分別制定排污周期。應在每次排污作業(yè)前、后檢查旋風別離器、排污系統(tǒng)是否正常，管道有無變形，閥門開關是否靈活可靠，有無內(nèi)外漏現(xiàn)象。旋風別離器

37、的排污操作將旋風別離器上下游閥門關閉；對別離器排污，應將排污壓力值降至1.0 Mpa表壓。當排污系統(tǒng)串聯(lián)安裝球閥與截止閥時，應將排污球閥完全翻開。緩慢開啟旋風別離器排污截止閥，將污物經(jīng)排污管線排至排污池。排污過程中，操作人員不應離開排污閥。監(jiān)聽排污管內(nèi)污物的流動或噴出聲。當排污管內(nèi)流體流動聲音突變時，關閉排污截止閥。確認排污截止閥關閉后，及時關閉排污球閥。排污后，應及時確認排污閥門“關嚴無內(nèi)漏。在排污過程中出現(xiàn)滲漏、堵塞等異常情況要及時停止排污并做相應處理。待排污池液面或粉塵平穩(wěn)后，計算排污量。及時對排出的污物進行處理。做好排污記錄，分析輸氣管線內(nèi)天然氣含水、雜質(zhì)情況。對旋風別離器及排污設施進

38、行檢查，確認正常前方可離開現(xiàn)場。排污操作平安考前須知工作人員對別離器進行操作時，應嚴格按規(guī)定穿戴工作服、平安帽、工作鞋和防護鏡。旋風別離器的清洗1旋風別離器的清洗準備確認旋風別離器內(nèi)壓力為時零；將潔凈水源引至旋風別離器，并與注水口平安連接。2旋風別離器的清洗操作關閉旋風別離器的進出口截斷閥。翻開旋風別離器放空閥，放空旋風別離器內(nèi)天然氣。翻開排污閥門。翻開水源閥門，向旋風別離器內(nèi)注水。觀察排出液體的清潔情況。排出液體清潔后停止注水，將旋風別離器內(nèi)水排凈。翻開人孔增強通風，同時檢查清洗效果。待旋風別離器枯燥后，關閉人孔、放空閥、排污閥。緩慢開啟上游截斷閥，同時檢查旋風別離器各部位有無滲漏現(xiàn)象。檢查

39、無異?，F(xiàn)象后，先開啟上游截斷閥，再開啟下游截斷閥，使旋風別離器恢復正常運行狀態(tài)。做好清洗記錄。維護保養(yǎng)1日常檢查運行參數(shù)不應超出設計參數(shù)范圍。檢查上下游壓差。檢查殼體焊縫有無裂紋、滲漏，尤其要注意T型接頭部位、人孔及接管的焊縫。檢查外外表是否腐蝕。檢查緊固件是否齊全，是否松動。檢查整體是否有漏氣。檢查設備根底是否下沉、傾斜、開裂。檢查地腳螺栓、螺母是否有腐蝕，連接是否緊固。檢查管道上的平安附件是否齊全、靈敏，其鉛封是否完好并在有效期內(nèi)。檢查與其相關的管件是否完好。檢查平安接地線是否連接緊固。2定期檢驗對旋風別離器的檢驗，應由具有相關資質(zhì)的單位和人員進行，并做好相關資料的歸檔保存。定期檢驗分為：

40、內(nèi)外部檢驗；全面檢驗。定期檢驗周期：內(nèi)外部檢驗每三年至少一次；全面檢驗每六年至少一次?；驁?zhí)行?壓力容器平安技術監(jiān)察規(guī)程?。如進行現(xiàn)場射線探傷時，應隔離出透照區(qū)，設置平安標志。檢驗及維護人員進入旋風別離器工作之前，應符合?在用壓力容器檢驗規(guī)程?的要求，未到達要求時嚴禁人員入內(nèi)。內(nèi)部介質(zhì)應采用氮氣置換，不應采用空氣置換。進行內(nèi)部清理檢查時，應同時翻開內(nèi)部下隔板上的手孔，排盡中間腔內(nèi)的大顆粒后，關緊手孔。需進行缺陷評定處理的，應嚴格執(zhí)行?壓力容器平安技術監(jiān)察規(guī)程?的有關規(guī)定辦理。對于直徑小于600mm的旋風別離器，由于無法進行內(nèi)部檢驗，使用單位提出免檢申請，地、市級平安監(jiān)察機構審查同意后，報省級平安

41、監(jiān)察機構備案。二、 筒式過濾器筒式過濾器主要由接管、筒體、濾芯、法蘭、法蘭蓋及緊固件等組成。安裝在管道上能除去流體中的雜質(zhì)，使設備、儀表能正常工作和運轉(zhuǎn)，到達穩(wěn)定工藝過程，保障平安生產(chǎn)的作用。圖3.6.2 筒式過濾器及結(jié)構工作原理： 當液體通過筒體進入濾籃后，固體雜質(zhì)顆粒被阻擋在濾籃內(nèi)，而潔凈的流體通過濾籃、由過濾器出口排出。當需要清洗時，旋開主管底部螺塞，排凈流體，拆卸法蘭蓋，清洗后重新裝入即可。因此，使用維護極為方便。七 SCADA系統(tǒng)SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系統(tǒng)，即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)。SCADA系統(tǒng)的應用領域很廣，

42、它可以應用于電力系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、石油、化工等領域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過程控制等諸多領域。在電力系統(tǒng)以及電氣化鐵道上又稱遠動系統(tǒng)。SCADA系統(tǒng)是以計算機為根底的生產(chǎn)過程控制與調(diào)度自動化系統(tǒng)。它可以對現(xiàn)場的運行設備進行監(jiān)視和控制，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設備控制、測量、參數(shù)調(diào)節(jié)以及各類信號報警等各項功能。SCADA系統(tǒng)及其他控制系統(tǒng)的人機界面的開發(fā)平臺，為用戶提供快速地構建數(shù)據(jù)采集和實時監(jiān)控功能效勞。由于各個應用領域?qū)CADA的要求不同，所以不同應用領域的SCADA系統(tǒng)開展也不完全相同。一、 SCADA系統(tǒng)的構成SCADA系統(tǒng)由主控系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)和終端系統(tǒng)構成。主控系統(tǒng) 是整個SCADA系統(tǒng)的中心

43、，它負責對所有采集的數(shù)據(jù)、信息進行分析、處理，指揮、控制整個系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)，亦稱調(diào)度中心MCC； 通訊系統(tǒng) 負責主控系統(tǒng)和終端系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸。 終端系統(tǒng) 負責現(xiàn)場信息的采集、控制和上傳。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，亦稱站控系統(tǒng)；圖3.7.1 SCADA系統(tǒng)構成主控系統(tǒng)調(diào)度中心MCCMCC負責對整個燃氣管網(wǎng)進行輸配調(diào)度管理、平安監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析等功能。MCC由硬件和軟件組成。 MCC硬件：效勞器、工作站、網(wǎng)絡設備、打印設備等 MCC軟件：操作系統(tǒng)、SCADA軟件、數(shù)據(jù)庫軟件、報表分析軟件等通訊系統(tǒng)通信系統(tǒng)實現(xiàn)了SCADA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信，燃氣SCADA系統(tǒng)特點是監(jiān)控站點分布分散，通信多樣性，包括： 無線通信:無線

44、電臺、微波通訊、GPRS/CDMA、衛(wèi)星通訊等 有線通信:PSTN、同軸電纜、電力載波、光纖等 網(wǎng)絡通信:Internet、局域網(wǎng)等終端系統(tǒng)現(xiàn)場儀表主要包括傳感器、變送器、就地顯示儀表、智能儀表及執(zhí)行機構，主要負責檢測、測量現(xiàn)場站點的運行參數(shù)并控制現(xiàn)場設備。圖3.7.2 現(xiàn)場儀表場站控制器一般由通信模塊、電源模塊、CPU模塊、IO模塊及附件組成，控制器有可編程邏輯控制器(PLC)和遠程控制模塊RTU。天然氣場站易引起設備雷擊損壞的情況：1、電阻耦合引起的感應雷：直擊雷經(jīng)過接閃器如避雷針、帶直接泄放入地，導致防雷接地網(wǎng)電位急劇上升，對附近的其他低電位地網(wǎng)、設備產(chǎn)生還擊電流； 2、電感耦合引起的感

45、應雷：雷電流沿引下線入地時，在引下線周圍產(chǎn)生強大的磁場，引下線周圍的各種金屬管線上經(jīng)感應而產(chǎn)生過電壓、過電流； 3、電容耦合引起的感應雷：進出大樓的電源線和信號線，受直擊雷或感應雷影響而加載的過壓過流； 4、空氣開關動作，大型用電設備，如電焊機、馬達工作，其產(chǎn)生的電磁干擾在附近電源、信號回路中產(chǎn)生過電壓、過電流。二、 吳江市天然氣管網(wǎng)輸配調(diào)度管理系統(tǒng)介紹根據(jù)吳江市天然氣管網(wǎng)供給和管理的特點，管理系統(tǒng)包含生產(chǎn)輸配調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)SCADA、客戶信息管理系統(tǒng)CIS、管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)(GIS)、調(diào)度自動化(DA)、 客戶故障報修管理系統(tǒng)(TCMS)等方面的內(nèi)容，從而組成“天然氣輸配調(diào)度管理系統(tǒng)DMS。城

46、市天然氣主干網(wǎng)監(jiān)控SCADA/DMS系統(tǒng)對于確保天然氣主干網(wǎng)能夠長期穩(wěn)定運行、提高城市天然氣管網(wǎng)自動化調(diào)度管理水平意義重大。系統(tǒng)總體框架在主干網(wǎng)的SCADA系統(tǒng)中，由調(diào)度中心級、廠站級控制兩層架構來組織天然氣DMS/SCADA系統(tǒng)，同時建有一座異地實時備份中心。主干網(wǎng)調(diào)度管理系統(tǒng)結(jié)合現(xiàn)代化企業(yè)生產(chǎn)運行和管理組織結(jié)構的需要，分為DMS/SCADA系統(tǒng)和MIS系統(tǒng)二個主要組成局部。其中DMS/SCADA系統(tǒng)著重于企業(yè)生產(chǎn)調(diào)度和運行效勞相關的應用系統(tǒng)，如監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、用戶信息系統(tǒng)、搶修管理系統(tǒng)等，MIS系統(tǒng)那么著重于企業(yè)管理有關的系統(tǒng)，如財務系統(tǒng)，客戶關系管理CRM系統(tǒng)，辦公自動化系統(tǒng)

47、OA等。系統(tǒng)主要模塊1綜合調(diào)度管理(DMS)平臺：在此平臺上實現(xiàn)優(yōu)化調(diào)度、產(chǎn)銷差實時分析、調(diào)度應急預案、實時事故搶修決策、調(diào)峰計算、管網(wǎng)儲量管理等。2數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制(SCADA)系統(tǒng)：對主干網(wǎng)輸配系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控管理任務，將各遠程站傳送的數(shù)據(jù)進行處理、分析、存檔，并向各遠程站發(fā)送調(diào)度及控制命令。3管網(wǎng)地理信息(GIS)系統(tǒng)：主干網(wǎng)管線地理信息系統(tǒng)，提供管網(wǎng)規(guī)劃、電子圖檔、管網(wǎng)設施管理、日常維護等，同時包括搶修車輛GPSAVL定位系統(tǒng)。4事故搶修(MMS)系統(tǒng)：主干網(wǎng)管網(wǎng)事故搶修輔助決策系統(tǒng)，提供故障定位、事故區(qū)域顯示、管網(wǎng)設施、用戶影響匯總等情況，并提供故障隔離操作流程，還包括日常設施定

48、期維護檢修管理。5信息管理和WEB發(fā)布(MISWEB)：實現(xiàn)調(diào)度實時信息在公司內(nèi)部資源共享、遠程查詢，同時支持PDA用戶。6客戶管理(CIS)系統(tǒng)：主干網(wǎng)大用戶信息管理、實時用氣工況管理、用戶報修信息管理等。7管網(wǎng)實時分析和仿真APPS系統(tǒng)：管網(wǎng)實時分析、瞬態(tài)工況模擬、用氣負荷預測、調(diào)峰計算、泄漏檢測和定位。圖3.7.3 吳江市天然氣管網(wǎng)管理系統(tǒng)組成數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控SCADA)系統(tǒng)“天然氣主干網(wǎng)輸配調(diào)度SCADA系統(tǒng)是集實時監(jiān)測、控制、調(diào)度管理為一體的大型計算機應用系統(tǒng)，系統(tǒng)對吳江天然氣主干網(wǎng)門站、儲配站、調(diào)壓站、閥門站等站點進行監(jiān)測、控制和管理，使整個系統(tǒng)在平安、平衡、可靠、經(jīng)濟有效的狀態(tài)下運

49、行，從而實現(xiàn)對全市天然氣主干網(wǎng)輸配系統(tǒng)集中統(tǒng)一的調(diào)度管理。SCADA系統(tǒng)結(jié)構與功能1、 SCADA系統(tǒng)結(jié)構圖圖3.7.4 吳江市天然氣管網(wǎng)SCADA系統(tǒng)結(jié)構圖2、系統(tǒng)功能SCADA系統(tǒng)可實現(xiàn)由總調(diào)度中心對主干網(wǎng)門站、儲配站、調(diào)壓站、閥門站等主要站點的運行狀態(tài)實施集中監(jiān)測、控制；具體功能包括：對各場站實時工藝變量、工藝設備數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)采集、處理、存儲；建立調(diào)度信息實時和歷史數(shù)據(jù)庫并實現(xiàn)共享；實時顯示各場站工藝參數(shù)、設備運行狀態(tài)；向監(jiān)控站下達調(diào)度指令，必要時可緊急越站控制；報警及時間顯示、打印、處理；對場站RTU的參數(shù)可進行遠程配置；根據(jù)調(diào)度業(yè)務要求打印各種報表；向有關領導和部門提供調(diào)度信息查詢功

50、能；接收總調(diào)度中心以外相關部門的有關信息；3、總調(diào)度中心及實時異地備份中心1總調(diào)度中心及實時異地備份中心結(jié)構圖圖3.7.5 總調(diào)度中心及實時異地備份中心結(jié)構圖2總調(diào)度中心SCADA主系統(tǒng)是一個開放性的、標準的計算機網(wǎng)絡應用系統(tǒng)，可滿足今后監(jiān)控站點的增加和功能的擴展要求，實現(xiàn)對整個天然氣輸配調(diào)度業(yè)務的管理，系統(tǒng)還通過DMS平臺與GIS、CIS、MMS、APPS等其他子系統(tǒng)集成，實現(xiàn)資源信息共享，從而表達現(xiàn)代化的天然氣調(diào)度管理水平。系統(tǒng)配置實時、功能強大、模塊化、人機界面靈活、操作方便的計算機應用軟件、SCADA系統(tǒng)過程控制軟件。3實時異地備份中心充分考慮到天然氣主干網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的平安可靠性，必須建

51、立異地實時備份中心。在備份中心建立計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)，進行綜合布線，配置效勞器以及路由器、交換機等網(wǎng)絡設備。4、區(qū)域監(jiān)控中心在門站、高壓站、專用站等區(qū)域監(jiān)控中心，應設置相應的站控系統(tǒng)，對其生產(chǎn)工況進行監(jiān)控，同時有關信息自動上傳至調(diào)度中心，并根據(jù)調(diào)度中心的指令進行調(diào)節(jié)和控制，在特殊情況下，總調(diào)度中心可以直接進行遠程控制。圖3.7.6 場站控制結(jié)構圖(1)系統(tǒng)功能本站系統(tǒng)運行參數(shù)的實時監(jiān)測和控制；接受總調(diào)度中心的控制指令；根據(jù)總調(diào)度中心的查詢指令傳送相應的數(shù)據(jù)和信號；越限報警并自動上傳；場站系統(tǒng)采集的主要參數(shù)包括：溫度、壓力、流量、儲罐存量僅儲配站、遙控閥門狀態(tài)、組份分析數(shù)據(jù)等。場站系統(tǒng)同時采集相關輔

52、助系統(tǒng)實時信息，包括濃度報警、UPS報警、門禁系統(tǒng)、加臭系統(tǒng)、陰極保護系統(tǒng)等。(2) 硬件配置兩臺熱備份的工業(yè)計算機用于站控系統(tǒng)的遙測遙信和控制；路由器等通訊設備，采用一用一備的計算機通訊方式，其中無線為常用方式、 撥號為備用方式；現(xiàn)場控制設備RTU；打印機等設備。5、值守站(閥室及調(diào)壓站等)在閥室及專用調(diào)壓計量站等站點，擬采用無人值守的方式直接由總調(diào)度中心進行遠程監(jiān)控。(1)系統(tǒng)功能采集站內(nèi)天然氣的溫度、壓力等實時數(shù)據(jù)；采集站內(nèi)計量設備的天然氣流量數(shù)據(jù)調(diào)壓站、用戶貿(mào)易計量站；閥門狀態(tài)信號；對站內(nèi)閥門進行控制；采集站內(nèi)相關輔助系統(tǒng)實時信息，包括濃度報警、UPS報警、門襟系統(tǒng)、加臭系統(tǒng)、陰極保護

53、系統(tǒng)等；電源報警信號與調(diào)度中心SCADA系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，上傳信息、接受調(diào)度指令。 (2) 硬件配置現(xiàn)場控制設備RTU；路由器等通訊設備，采用一用一備的計算機通訊方式，其中無線為常用方式、 撥號為備用方式；不間斷電源系統(tǒng)；系統(tǒng)的平安與可靠為了系統(tǒng)的平安與可靠，在系統(tǒng)的設計和工程的實施中應充分考慮以下幾個方面：獨立的設備安裝場地信號線上使用平安柵成熟的工控平臺局域網(wǎng)的雙網(wǎng)絡結(jié)構“N級的系統(tǒng)冗余標準的成熟的工業(yè)級控制設備通訊方式的備用通信方案天然氣SCADA系統(tǒng)通信的主要用于話音調(diào)度通信和數(shù)據(jù)傳輸通信。1話音調(diào)度通信方案：在每個有人值守的工藝站點均應安裝一部公網(wǎng) ，供生產(chǎn)調(diào)度和行政管理使用，通過撥號與總調(diào)

54、度中心和其他單位溝通聯(lián)系。 配備一定數(shù)量的800MHz無線集群通訊機臺式機和手持機作為管網(wǎng)巡檢、工程配合、搶險救災時與總調(diào)度中心的通信聯(lián)絡,同時也作為話音調(diào)度通信的備用手段。2數(shù)據(jù)傳輸通信方案：(a) 主調(diào)度中心或備份中心與RTU之間的通訊它們之間的通訊是通過由電信部門提供的有線VPN實現(xiàn)的。中心端及RTU端均通過VPN接入設備與VPN網(wǎng)絡連接，其連接線路可以是PSTN也可以是ISDN,DDN等，可以根據(jù)實際情況而定。通過路由器，可以把中心端的LAN、VPN以及所有RTU組成一個大的虛擬LAN，從而實現(xiàn)DNP3.0數(shù)據(jù)通訊協(xié)議的TCP/IP通訊，以及實現(xiàn)中心端對RTU遠程配置。為了具有備用通訊

55、功能，每一個RTU上均配備2條線路接入VPN，分別連接到主調(diào)度中心和備份中心，采用一主一備的方式即任何情況下，只有一條線路連通，而另一條線路關閉。b無線網(wǎng)絡通訊對于有線網(wǎng)絡連接不到的場站或通信中繼站，那么采用衛(wèi)星通信方式進行解決。對于有線網(wǎng)絡連接不到的閥門站點，那么采用無線通訊方式進行解決如GPRS。八 其他設施一、 絕緣接頭絕緣接頭是同時具有埋地鋼質(zhì)管道要求的密封性能、強度性能和電化學保護所要求的絕緣性能的管道接頭的統(tǒng)稱。它包含組合件、絕緣板、填料、密封環(huán)、短管等。它是絕緣法蘭的換代產(chǎn)品。圖3.8.1 絕緣接頭及結(jié)構圖圖3.8.2 絕緣法蘭及結(jié)構圖絕緣法蘭主要應用于燃氣輸配管線和燃氣調(diào)壓、計

56、量、存儲等設備之間，其主要作用是將燃氣輸配管線的各段間、設備與管線間相互絕緣隔離，保護其不受化學腐蝕，延長管線和設備使用壽命。二、 加臭裝置天然氣本身無色無味，易燃易爆，在輸送或使用過程中，一旦泄露很難被發(fā)現(xiàn)，而參加燃氣泄露示警的臭味劑之后，即使有微量的泄露，也可被及時發(fā)現(xiàn)，補救，所以臭味劑的添加至關重要。目前，國內(nèi)外城鎮(zhèn)燃氣普遍采用發(fā)加臭劑為四氫噻吩(以下簡寫為THT)。因此加臭量過大，既增加了燃氣供給不必要的本錢，造成資金的浪費，加臭劑在燃燒后又產(chǎn)生了過多的含硫物，加大了環(huán)境污染的潛在危險，但是加臭量偏低又將導致燃氣一旦泄露時不能被用戶即使發(fā)現(xiàn)，報警，起不到示警作用，給燃氣供給和使用帶來了

57、不平安隱患。如何才能控制好每標準立方米中加臭劑的含量穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)，對于確保用戶的用氣平安，以及我們?nèi)細馄髽I(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益兩方面都有重大意義。國家?城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)劃?(GB5002893)第223條規(guī)定“城鎮(zhèn)燃氣應具有可以覺察臭味，無臭味或臭味缺乏的燃氣應加臭并規(guī)定了天然氣中以四氫噻吩為加臭劑的用量為不低于20mg/m3。圖3.8.2 加臭裝置1呼吸罐 2計量罐 3液面計 4壓力變送器 5微流量監(jiān)控儀 6壓力表7計量泵 8底盤、配電箱 9注射器 10燃氣管道 11控制系統(tǒng)a回流口 b放空口 c加料口 d出料口 e放凈口 f參加口A接泵 B接流量開關 C接壓力變送器 D接管道流量圖3.8

58、.3工藝流程圖加臭機工作原理燃氣管道供氣時，流量計從管道中采集流量信號，通過二次表轉(zhuǎn)變，以420mA電信號或以通訊方式輸出，進入加臭控制器?？刂破鞲鶕?jù)流量信號的大小輸出頻率信號控制加臭泵，指揮加臭泵的電磁鐵帶動柱塞做往復運動，推動泵的隔膜使泵頭容積發(fā)生變化，通過上、下單向閥吸入、排出臭劑。排出的臭劑經(jīng)過不銹鋼管道通過參加管加到燃氣管道中，完成加臭工作。臭劑貯存在計量罐中。加臭機運行與維護1、用軟膠管連接現(xiàn)場氣源氮氣或壓縮空氣，輸液管的出口接計量罐上料口不銹鋼管插入周轉(zhuǎn)桶的底部，周轉(zhuǎn)桶與計量罐用尼龍管連接，翻開上料口閥，靠氣體壓力將臭劑輸入計量罐；詳見圖3.8.4上料壓力：P0.03MPa圖3.

59、8.4 臭劑計量罐上料工藝示意圖2、檢查加臭泵機油情況， 潤滑油液面高度在泵軸的1/2處；3、檢查電源及流量信號的電路情況；4、翻開工作泵進、出口閥門、流量開關進、出口閥門、回流口閥門及參加口前端閥門，關閉備用泵進、出口閥門，首次工作時擰開工作泵排氣口螺栓，工作至氣泡全部排出時，將排氣口螺栓擰緊；調(diào)節(jié)行程調(diào)整螺母，以確定單次注入量；5、系統(tǒng)試車手動控制、自動控制試驗各一次，兩泵交替試驗；6、開車投運，手動檔試車分鐘，自動檔試車10分鐘，停機后檢查系統(tǒng)工作情況各部無異常方可正式投入運轉(zhuǎn)，運轉(zhuǎn)前關閉回流口閥，翻開參加口閥門及參加口前端閥門；7、正常運轉(zhuǎn)后，兩泵的防爆開關及進出口閥門可全部常開，但要

60、經(jīng)常交替開啟；8、首次運行泵內(nèi)機油個月更換一次，以后每個月更換一次。首次更換潤滑油時，應將腔內(nèi)機油及雜質(zhì)去除干凈，同時清潔排油孔及孔塞。然后擰緊排油孔塞，以備重新添加潤滑油；9、計量罐內(nèi)臭劑不得少于液面計的20格標處，否那么應補加臭劑。10、手動運行時，應有人按燃氣流量適時開機和關機，以免造成加臭缺乏或過量加臭。11、各閥門及接口有滲漏時，應及時緊固或停機更換墊片及閥門等附件。三、 陰極保護裝置陰極保護技術是電化學保護技術的一種，其原理是向被腐蝕金屬結(jié)構物外表施加一個外加電流，被保護結(jié)構物成為陰極，從而使得金屬腐蝕發(fā)生的電子遷移得到抑制，防止或減弱腐蝕的發(fā)生。陰極保護技術有兩種：犧牲陽極陰極保