专利名称：一种天然气输配方法
技术领域：
本发明涉及一种天然气输配方法。
背景技术：
2006年以来太钢引进山西省主干线天然气供给炼钢、轧钢等用户达五个以上，总计敷设管路约15km。省主干线天然气压力1.0 2.0Mpa，太钢内部用户加热炉前需要稳定压力0.016 Mpa,总量1.0 5.0万Nm3/h。如何实现外部高压天然气顺利引进，同时满足多个低压、且不同用量的用户使用，同时管线投资尽可能节约。
发明内容
为了能够同时满足多个不同压力或用量等级天然气用户的一种天然气输配方法。它满足了天然气高压引进、低压使用的用气模式，同时避免了公司多个用户点同时使用天然气发生波动产生的相互干扰问题，为天然气安全、稳定输配提供了有利保障。一种天然气输配方法，其特征是采用总调压+分调压，即总调压站进行外部高压天然气引进的调压， 分调压站进行不同用户的输配，即引进天然气压力为1.0 1.5Mpa35过总调压站调节后压力降为0.6 0.8 Mpa,压力为0.6 0.8 Mpa的天然气进入各分调压站，经过各分调压站调压后压力降为0.03 0.06Mpa供给各分用户，当分用户其中某一用户用量波动时对应分调压站自动调节压力及其输配量，保证总调压站后总管压力0.6 0.8 Mpa不受影响，因此其它分站运行保持平稳，总调压站和分调压站的主体设备为多个自立式调压阀；
每座分调压站内的自立式调压阀之间为并联关系，不同自立式调压阀可以通过不同天然气量，经过自立式调压阀调节后的压力相同。每座分调压站内的自立式调压阀根据生产实际需要单独运行或同时运行。分调压站输配压力根据后部用户需要，将分调压站的自立式调压阀运行参数予以设置。本发明采用总站+分站的模式，它由总调压站和分调压站组成，设备包括多个自立式调压阀和一个旁通阀(电动压力开关阀)。总调压站实现外部高压管网天然气进入内部低压管网系统的压力调节；分调压站根据不同用户的用气压力和消耗量进行单独设置，满足分站对应用户的需求。图1所示，引进天然气压力为P1，经过总调压站调节后压力降为P2，压力为P2的天然气进入各分调压站(譬如站3-1、3-2和3-3，甚至更多分站)，经过分站调压后压力分别降为P3供给用户4-1、P4供给用户4-2、P5供给用户4_3。当其中某一用户用量波动时对应分调压站自动调节压力及其输配量，保证总调压站后总管压力P2不受影响，因此其它分站运行保持平稳。譬如用户4-1用量增加时分站3-1调压阀自动增加输配量(同时压力P3不变)，由于用户4-1输配量增加直接导致总站2输配量相应增加(同时压力P2保持不变)，由于P2保持不变其它分站3-2和3-3运行不变，其后相应用户4-2和4_3生产也维持正常、不受影响。如果用户4-1用量减少时分站3-1调压阀自动减少输配量，为保持P2压力稳定总调压站2输配量自动减少相应输配量，最终分站3-2和3-3由于P2稳定其运行也正常运行，其对应用户4-2和4-3生产也保持正常。本发明的分调压站3-1、3-2、3-3可以根据后部对应用户的需求配置不同输配能力，分调压站可以三座或三座以上；分调压站的调节压力P3、P4和P5可以相同也可以不同。本发明满足了不同压力、不同流量的用户需求，且用户用量波动不会对其它用户产生影响。该输配方法具有使用性强、适用范围广、安全可靠的特点，为大型综合公司多方位使用天然气提供了有效的输配模式。
图1是本发明的输配方法示意图。图2是本发明实施例中总调压站或分调压站的结构图。图中，I表示总调压站或分调压站前后控制阀门(包括1-1至 1-8阀门)，2表示总调压站，3表示分调压站(包括3-1、3-2、3-3分站)，4表示天然气用户(包括4_1、4_2、4_3用户)。Pl表示进站压力， P2表示出站压力。Q表示站所总输配量，Ql表示主路输配量，Q2表示辅路-1输配量，Q3表示辅路-2输配量，且Q= Q1+Q2+Q3。
具体实施例方式实施例:本实施例的总调压站和分调压站运行结构原理相同。总调压站和分调压站的主体结构如图2所示。设备包括:天然气调压站进、出口管道气体取样操作阀Al、Cl。主路设备包括:切断阀B1、过滤器B2、调压前压力检测控制阀B3、自立式调压阀B4、排污阀B5、调压后压力检测控制阀B6、出口管道切断阀B7和补偿器B8 ；
支路-1主要设备包括:切断阀B1-1、过滤器B2-1、调压前压力检测控制阀B3-1、自立式调压阀B4-1、排污阀B5-1、调压后压力检测控制阀B6-1、出口管道切断阀B7-1和补偿器B8-1。支路-2主要设备包括:切断阀B1-2、过滤器B2-2、调压前压力检测控制阀B3-2、自立式调压阀B4-2、排污阀B5-2、调压后压力检测控制阀B6-2、出口管道切断阀B7-2和补偿器B8-2。支路-1和-2设备配置类型与主路相同，支路-1设备配置大小型号与主路相同、输配天然气气量相同，单路输配能力约为后部用户最大总量的60% ;支路-2主体设备配置型号比主路小、输配能力约为后部用户最大总量的30%。 出口总管路B9为泄压阀。切断阀和B1-2主要用来控制各支路进口气源，分别与其出口管道切断阀B7、B7-1和B7-2配合操作，切断支路气流，便于支路过滤器、自立式调压阀设备检修；
过滤器B2、B2-1和B2-2主要用来过滤各支路的天然气，防止杂质影响后部自立式调压阀的正常工作；
调压前压力检测控制阀B3、B3-1和B3-2主要用来观察自立式调压阀前压力情况；自立式调压阀B4、B4-1和B4-2用于调节各支路天然气压力，是调压站的核心设备； 排污阀B5、B5-1和B5-2用于排除调压阀后部管道沉积的杂质；
调压后压力检测控制阀B6、B6-1和B6-2用于检测调压阀后天然气压力情况，是否满足用户要求；
补偿器B8、B8-1和B8-2用于解决各支管路的热胀冷缩问题，以及便于更换支管自立式调压阀时法兰的松紧操作；
泄压阀B9为防止调压站自立式调压阀失灵或用户突然减量导致站后压力突然过高，此时能泄压阀自动开启泄放压力，避免高压对管道、设备等造成损坏。总调压站和分调压站设备配置类型相同，区别在于总调压站输配能力为各分调压站输配能力之和。调压站投运方式:
调压站送天然气时，主路和辅路依次送气，采取二级置换模式:先通氮气置换空气，再通天然气置换氮气。(I)准备工作: 首先在进口管道阀门Al处接氮气，开启主路各压力表检测控制阀B3和B6，监测系统氮气置换压力保持0.1MPa ；
(2)氮气置换空气。①首先开启主路进口切断阀BI，使氮气沿管路进入过滤器，再开启过滤器B2 (打开过滤器底部排污阀及其进出口旁通阀，岗位人员通过便携式氧含量检测仪测定排污阀处氧含量< 1.0%时关闭排污阀)；
②过滤器底部排污阀关闭后，氮气进入自立式调压阀B4，开启出口管道排污阀B5(岗位人员通过便携式氧含量检测仪测定排污阀处氧含量< 1.0%时关闭排污阀)；
③出口管道排污阀B5关闭后，打开主路出口切断阀B7，氮气置换主路合格。④辅路-1和-2氮气置换作业比照主路模式进行。⑤当主路和辅路全部经过氮气置换结束后，调压站完成了氮气置换空气程序。关闭进口管道阀门Al处氮气，且可靠切断。关闭主路和辅路进出口切断阀。(3)天然气置换氮气
①首先给调压站送天然气(初始压力保持0.1Mpa)，天然气进入主路和辅路系统前管道。②主路天然气置换氮气。首先开启进口切断阀BI，随后开启过滤器B2底部排污阀，岗位人员在排污阀取样检测，气样甲烷含量70%以上时关闭底部排污阀；再开启主路出口管道排污阀B5，取样检测气样甲烷含量70%以上时关闭；最后打开出口切断阀B7，主路具备天然气运行条件。③辅路-1和-2天然气置换氮气作业比照主路模式。④当主路和辅路全部经过天然气置换氮气后，调压站完全具备了天然气输配条件。运行方式:
(I)分调压站
①天然气投运、用量增加阶段。当后部用户天然气加热炉处于点火、升温阶段，天然气消耗量O 30%时，分调压站仅开启支路B-2输配天然气；当用户用量进入稳定阶段，消耗量30% 90%时，再开启主路运行，由主路和支路B-2共同承担输配任务；当后部用户消耗天然气总量超过90%时，开启支路B-1运行。②日常运行阶段。调压站日常运行时主路和支路全部处于开启状态，重新设置各路运行压力，譬如后部用户要求供给压力50 55Kpa，主路设置运行压力54.0 ^ P ^ 55.0Kpa,支路-2设置运行压力52.0 < P < 54.0Kpa,支路-1设置运行压力50.0 ^ P < 52.0Kpa0一般情况下用户天然气运行压力保持54 55Kpa，用量在设计值30%以上，主路保持主要运行状态。当用量超过60%时主路自立式调压阀达到全部开启状态、且后部压力逐步低于54Kpa，这时支路-2调压阀开启运行，增加调压站输配量，保证输配压力不低于52.0KPa ;相反，当用量减少、再次低于60%时后部压力逐步超过54Kpa，这时支路-2调压阀逐步关闭至零位。当用量超过90%时主路和支路-2自立式调压阀处于全开状态，该两路输配量不能满足后部用户需求，直接导致压力降低至52Kpa以下，支路-1调压阀开启，维持系统压力处于50 52Kpa范围；相反 ，当用量减少、再次低于90%时后部压力逐步超过52Kpa，这时支路-1调压阀逐步关闭至零位。(2)主调压站
主调压站运行情况与分调压站类似，其输配量为后部各分调压站对应用户用气量之和。其输配量小于30%工况考虑后部部分用户检修停产情况，输配量30% 90%工况考虑所有用户正常运行状态或部分用户用气量达到设计最大值情况，输配量大于90%工况考虑所有用户短期用量达到设计值。实施例:太钢引进市天然气压力为1.3 Mpa，经过总调压站调压后降为0.7 Mpa,0.7 Mpa的天然气通过公司主管网输配公司各用户支管线。譬如不锈冷轧厂生产需要
0.05Mpa、3000 12000Nm3/h的天然气，在其天然气支管线设置分调压站，将来自主管网的天然气压力由0.7 Mpa通过自立式调压阀降为0.05 Mpa，生产量通过分调压站内的几个自立式调压阀共同配合完成；热连轧生产需要0.03Mpa、0 IOOOONmVh的天然气，在其天然气支管线设置分调压站，将主管网的天然气压力由0.7 Mpa通过自立式调压阀降为
0.03 Mpa，生产量通过其分调压站内的几个自立式调压阀共同配合完成；另外，炼钢厂需要
0.04Mpa、0 2000Nm3/h的天然气，也由分调压站来输配完成。
权利要求
1.一种天然气输配方法，其特征是采用总调压+分调压，即总调压站进行外部高压天然气引进的调压，分调压站进行不同用户的输配，引进天然气压力为1.0 1.5Mpa，经过总调压站调节后压力降为0.6 0.8 Mpa，压力为0.6 0.8 Mpa的天然气进入各分调压站，经过各分调压站调压后压力降为0.03 0.06Mpa供给各分用户，当分用户其中某一用户用量波动时对应分调压站自动调节压力及其输配量，保证总调压站后总管压力0.6 0.8Mpa不受影响，因此其它分站运行保持平稳，总调压站和分调压站的主体设备为多个自立式调压阀。
2.根据权利要求1所述的一种天然气输配方法，其特征是每座分调压站内的自立式调压阀之间为并联关系，不同自立式调压阀可以通过不同天然气量，经过自立式调压阀调节后的压力相同。
3.根据权利要求1所述的一种天然气输配方法，其特征是每座分调压站内的自立式调压阀根据生产实际需要单独运行或同时运行。
4.根据权利要求1所述的一种天然气输配方法，其特征是分调压站输配压力根据后部用户需要，将分调压站的自立式调压阀运 行参数予以设置。
全文摘要
一种天然气输配方法，其特征是采用总调压+分调压，即总调压站进行外部高压天然气引进的调压，分调压站进行不同用户的输配，引进天然气压力为1.0～1.5Mpa，经过总调压站调节后压力降为0.6～0.8Mpa，压力为0.6～0.8Mpa的天然气进入各分调压站，经过各分调压站调压后压力降为0.03～0.06Mpa供给各分用户，当分用户其中某一用户用量波动时对应分调压站自动调节压力及其输配量，保证总调压站后总管压力0.6～0.8Mpa不受影响。本发明满足了不同压力、不同流量的用户需求，且用户用量波动不会对其它用户产生影响。该输配方法具有使用性强、适用范围广、安全可靠的特点。
文档编号F17D3/01GK103225743SQ201310105659
公开日2013年7月31日 申请日期2013年3月29日 优先权日2013年3月29日
发明者杨华峰, 刘华平, 要建军 申请人:山西太钢不锈钢股份有限公司