【正文】 1）接受 以及 執(zhí)行調(diào)度控制中心的控制命令，進(jìn)行控制和調(diào)整設(shè)定值，并 且 能 夠 獨(dú)立工作； 2）過(guò)程變量的巡回檢測(cè)和數(shù)據(jù) 的 處理； 3）向調(diào)度控制中心上傳數(shù)據(jù) 以及 報(bào)警信息； 4） 可以 提供工藝站場(chǎng)的 一些參數(shù)，如 運(yùn)行狀態(tài)、工藝 的 流程、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的畫(huà)面或 者是 圖形顯示，報(bào)警、存儲(chǔ)、記錄 以及 打?。? 5）壓力 以及 流量的控制； 6）故障 的 自診斷，并 且 把信息傳輸 到 地區(qū)公司和管理處； 7）監(jiān)視站場(chǎng)變電和配電系統(tǒng)的狀態(tài)； 8）監(jiān)視工 藝站場(chǎng)和站控制室火災(zāi)、可燃?xì)怏w泄漏等安全狀況 。 自動(dòng)控制系統(tǒng)及方案 本清管站將納入油氣調(diào)度控制中心（即北京調(diào)度控制中心和廊坊備用調(diào)度控制中心）統(tǒng)一設(shè)置和管理。變送器的壓力測(cè)量元件建議采用電容式，其標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量范圍內(nèi)的測(cè)量準(zhǔn)確度等級(jí)為 ，輸出信號(hào)為 4～ 20mADC（ HART 通 信協(xié)議）， 24VDC，二線制。在清管站用的溫度檢測(cè)儀表，采用一體化智能溫度變送器（檢測(cè)元件為 Pt100 的鉑熱電阻）。 站內(nèi)自用氣流量總計(jì)量采用氣體渦街流量計(jì)。在一般的情況下流量計(jì)量支路應(yīng)設(shè)為一用一備； 7) 流量計(jì)上下游直管段內(nèi)徑與測(cè)量管段內(nèi)徑應(yīng)相同； 8) 每條計(jì)量支路應(yīng)至少需要安裝一臺(tái)上游截?cái)嚅y和一臺(tái)下游截?cái)嚅y； 9) 計(jì)量系統(tǒng)任何外圍設(shè) 備的設(shè)計(jì)都不能影響計(jì)量過(guò)程； 10) 每臺(tái)流量支路均設(shè)置流量計(jì)算機(jī)，進(jìn)行瞬時(shí)流量和累計(jì)流量計(jì)算，也可進(jìn)行熱量的計(jì)算（根據(jù)氣相色譜分析儀提供的組分）； 11) 計(jì)量管路按最大流速 20 m/s 進(jìn)行計(jì)算； 12) 計(jì)量系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程自診斷功能； 13) 流量計(jì)量系統(tǒng)，主要有過(guò)濾分離器、流量計(jì)前后切斷閥、流量計(jì)、溫度和壓力檢測(cè)儀表，流量計(jì)算機(jī)等 ； 14) 計(jì)量系統(tǒng)推薦采用整體組裝方式進(jìn)行供貨，安裝采用露天安裝方式 ； 15) 遵循股份公司天然氣站場(chǎng)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)成果要求。% 。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)有匯管的截面積應(yīng)為管道進(jìn)口面積或者出口面積總和的 倍。匯管壁厚按管壁計(jì)算方法決定。 4）安全閥 安全閥有彈簧式 以及 先導(dǎo)式，與彈簧式安全閥相比 較 ， 先導(dǎo)式安全閥 改粗彈簧 可以 直接感應(yīng)壓力為壓力傳感器（先導(dǎo)器） 的 感測(cè)壓力，大大 的 提高了壓力感測(cè)的靈 敏度。 3）放空和排污用閥 放空和排污系統(tǒng)應(yīng)具有節(jié)流和截止的功能，故二者均采用雙閥結(jié)構(gòu)。地上 DN400 以上閥門(mén)采用焊接連接，DN400 及 DN400 以下為法蘭連接形式。 為提高分離效率和精度，本清管站采用旋風(fēng)分離器和過(guò)濾分離器相結(jié)合的方式。最后， 西吉 站為中間清管站，不必要將 5μm以下 的 雜質(zhì)除盡，使用過(guò)濾式分離器經(jīng)濟(jì)性差。它的缺點(diǎn)是當(dāng) 分離 粒徑大部分小于 5μm時(shí)，分離 效率急劇下降，分離精度沒(méi)有過(guò)濾式分離器高。其原理與旋風(fēng) 分離 器基本相同。 組合離心式分離器 的優(yōu)點(diǎn)是 :結(jié)構(gòu)緊湊，分離效率高、彈性范圍大，能較好滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)使用 的 要求。 這種分離器的分離效率為 99％，能 夠 在較寬的操作壓力和流量范圍內(nèi)進(jìn)行有效地分離。液滴在 其 重力作用和氣體向下運(yùn)動(dòng)的帶動(dòng)下，流入一級(jí)儲(chǔ)液室，然后氣體沿環(huán)形空間向上流，進(jìn)入螺道 后 進(jìn)入二級(jí)分離。然后 這個(gè) 液體連同總氣量約10％的氣體支流，通過(guò)管壁上的空隙被吸出，進(jìn)入循環(huán)管線后由擋板的中心孔返回進(jìn)入旋流室。流體通過(guò)切向 的 接管進(jìn)入分離器，氣流沿著入口室旋轉(zhuǎn)， 之 后 流體 沿著光滑 的 套筒與外 殼之間下移進(jìn)入旋流室。 圖 循環(huán)分離器原理示意圖 常用的旋風(fēng)分離器經(jīng) 過(guò) 改進(jìn) 以 后發(fā)展成循環(huán)分離器，它分兩個(gè)有效 的 分離段。粒子所受到的離心力比重力要 大得多。從進(jìn)氣口進(jìn)入的氣體沿 著 圓筒壁旋轉(zhuǎn)下降，向著圓錐 的 頂點(diǎn)流動(dòng)。由于除霧器是氣、液兩相以一定的流 動(dòng)速度 而得到分離的方法，所以不管操作壓力多大，設(shè)計(jì)的除霧元件均能 夠 保持一個(gè)相當(dāng)穩(wěn)定的壓力降。 氣體經(jīng)過(guò) 過(guò) 濾元件后，進(jìn)入不銹鋼金屬絲網(wǎng)除霧器， 從而 進(jìn)一步脫除微小液滴，來(lái)達(dá)到高的脫除效率。這種過(guò)濾元件不是根據(jù)一定的流量和流速來(lái)達(dá)到對(duì) 氣體 脫除微粒的目的，因此該種過(guò)濾分離器的操作彈性范圍大，在 50％負(fù)荷時(shí)仍 然 能 夠 達(dá)到滿(mǎn)意的分離效果。每次 的 碰撞都要 消耗 其動(dòng)能，當(dāng)動(dòng)能 消耗 到一定值時(shí)，所有大于或等于 1μm的固體 顆 粒就 會(huì) 粘附在玻璃纖維的過(guò)濾層中， 停 留在玻璃纖維中的固體 顆 粒的粒徑隨著過(guò)濾層的深度 而 逐漸減小。儲(chǔ)液罐也分成兩個(gè) 獨(dú)立 的分離室，以防止兩級(jí)間的氣體流串。除塵效率可達(dá) 到 80％以上，近年來(lái)經(jīng) 過(guò) 改進(jìn)后的特制旋風(fēng) 分離 器，其除塵效率可達(dá) 到 95％以上。 旋轉(zhuǎn) 下降的氣流到達(dá)圓錐體 的 底部后，沿 著分離 器的軸心部位轉(zhuǎn)而向上。為了增進(jìn)沉降分離 的 效果，有 些 分離器在結(jié)構(gòu)上 增 加了 “ 百葉窗 ” 式導(dǎo)流板等， 用來(lái) 促進(jìn)液 體的 凝聚和沉降。分離器的種類(lèi)很多，最 常 見(jiàn) 的 分離器 有旋風(fēng) 分離 器、循環(huán)分離器、重力分離器和分離過(guò)濾器等。 當(dāng)管道沿線的相對(duì)高差在 Δh 或 =200m 時(shí)，管線流量計(jì)算根據(jù)《氣田集氣工程設(shè)計(jì)規(guī)范》 SY/T001096，可得： LTZ PPdq V ???? ???? () 式中： qv— 管線計(jì)算流量， m3/d； d— 管線內(nèi)徑， cm； P1— 管線起點(diǎn)壓力（絕對(duì)壓力）， MPa； P2— 管線終點(diǎn)壓力（絕對(duì)壓力）， MPa； Δ — 氣體的相對(duì)密度（對(duì)空氣）； Z— 氣體在計(jì)算管段平均壓力下的壓縮因子； T— 氣體的平均熱力學(xué)溫度， K； L— 管線計(jì)算長(zhǎng)度， km。在西吉清管站北側(cè)新建圍墻設(shè)置 1 處 寬小門(mén)，便于緊急情況下人員盡快疏散。 （ 7） 根據(jù)用氣規(guī)模，考慮今后的發(fā)展，本設(shè)計(jì)應(yīng)留有適當(dāng)?shù)挠嗟亍? （ 3） 站址選擇 應(yīng) 在遵循城市規(guī)劃要求的前提下，盡量節(jié)約工程投資。 設(shè)計(jì)溫度： 293KT= 氣質(zhì) ： 表 所輸天然氣氣質(zhì)分析表 組分 甲烷 乙烷 丙烷 正丁烷 異丁烷 正戊烷 異戊烷 己烷 氮?dú)? CO2 體積 % 設(shè)計(jì)規(guī)范 （ 1） 《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB502512021） （ 2）《氣田集氣工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（ SY/T00101996） （ 3） 《輸送流體用無(wú)縫鋼管》（ GB/T81631999） （ 4）《石油天然氣站內(nèi)工藝管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（ SY04202021） （ 5）《天然氣長(zhǎng)輸管道工程設(shè)計(jì)》 （ 6） 《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（ GB501832021） （ 7）《石油天然氣制圖標(biāo)準(zhǔn)》（ SY/T00032021） （ 8） 《石油地面工程設(shè)計(jì)文件編制規(guī)程》（ SY/T00091993） （ 9） 《鋼制對(duì)焊管件規(guī)范》（ SYT05101998） （ 10）《輸油輸氣管道線路工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（ SY04011998） 工藝流程設(shè)計(jì) 工藝流程概述 西吉清管站工藝流程 ： （ 1）管線清管時(shí)接收上游來(lái)氣，經(jīng)旋風(fēng)分離器除塵后輸送至下游； （ 2）無(wú)需清管時(shí)，來(lái)氣經(jīng)越站旁通直接進(jìn)入下游； （ 3）清管器接收與發(fā)送； 西吉清管站工藝設(shè)計(jì) 9 （ 4）事故狀態(tài)及維修時(shí)的放空和排污； 工藝管道儀表流程圖見(jiàn)附錄 1：西吉清管站工藝流程圖。 設(shè)計(jì)內(nèi)容 西吉清管站工藝流程設(shè)計(jì)，主要設(shè)計(jì)內(nèi)容： (1) 查閱資料，了解清管站設(shè)計(jì)的最新方法與技術(shù)。同時(shí) ,向國(guó)家專(zhuān)利局申請(qǐng)了“軟質(zhì)可載清管器”專(zhuān)利。 1984 年后勤部營(yíng)房設(shè)計(jì)院召開(kāi)了成品油清管技術(shù)鑒定會(huì)。清管技術(shù)已 經(jīng) 在我國(guó)輸油、輸氣、供排水管道 ,成品油以及液化氣管道上應(yīng)用。 1987 年美國(guó) AMF 公司在我國(guó)任京輸油管線上進(jìn)行管道內(nèi)腐蝕情況檢測(cè)的表演。在管道正常運(yùn)行時(shí) ,投放大型的綜合檢測(cè)清管器。 70年代末投產(chǎn)運(yùn)行的阿拉斯加原油管道 ,從施工、投產(chǎn)到運(yùn)行都廣泛應(yīng)用了清管技術(shù)。 國(guó)外清管技術(shù)現(xiàn)狀 世界上用清管器進(jìn)行水力清管源于 1885 年 ,第一次使一條小口徑接近報(bào)廢的原油管道恢復(fù)正常工作。 2021年，四川和重慶的天然氣需求量分別超過(guò) 200108 m3和 100108 m3，分 別達(dá)到 108 m108 m3， 分別占沿線市場(chǎng)需求總量的 %、 %。隨著天然氣工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，天然氣需求仍將快速增長(zhǎng)。對(duì) 充分發(fā)揮西部進(jìn)口天然氣大通道的作用、進(jìn)一步完善全國(guó)天然氣骨干管網(wǎng)和滿(mǎn)足西南地區(qū)大幅度增長(zhǎng)的天然氣需求，均具有重要意義。與此同時(shí)， 我國(guó)也加快了天然氣勘探開(kāi)發(fā)力度， 2021年完成的新一輪全國(guó)石油、天然氣資源評(píng)估結(jié)果顯示我國(guó)天然氣遠(yuǎn)景資源量 56萬(wàn)億立方米，地質(zhì)資源量 35萬(wàn)億立方米，可采資源量 22萬(wàn)億立方米，在世界上名列前茅。本論文對(duì)中貴管線中西吉清管站的站址確定、確定工藝流程圖和工藝管道平面布置圖，進(jìn)行站內(nèi)設(shè)備的選型及計(jì)算、確定自動(dòng)控制方案等進(jìn)行說(shuō)明和計(jì)算。西吉清管站工藝設(shè)計(jì) 3 目 錄 1 緒論 ................................................................................................................................. 5 背景及設(shè)計(jì)意義 .................................................................................................. 5 國(guó)外清管技術(shù)現(xiàn)狀 .............................................................................................. 6 國(guó)內(nèi)清管技術(shù)現(xiàn)狀 .............................................................................................. 7 設(shè)計(jì)內(nèi)容 .............................................................................................................. 7 2 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) ..................................................................................................................... 8 設(shè)計(jì)依據(jù) .............................................................................................................. 8 設(shè)計(jì)資料 ................................................................................................... 8 設(shè)計(jì)規(guī)范 ................................................................................................... 8 工藝流程設(shè)計(jì) ...................................................................................................... 8 工藝流程概述 ........................................................................................... 8 工藝流程設(shè)計(jì)原則 ................................................................................... 9 戰(zhàn)場(chǎng)布置 ................................................................................................... 9 主要工藝設(shè)備選型 .............................................................................................. 9 管道內(nèi)徑計(jì)算 ........................................................................................... 9 管道壁厚計(jì)算 ......................................................................................... 10 分離設(shè)備 ................................................................................................. 11