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                      行業新聞

                      壓力流量控制系統基本介紹

                        天然氣站場中常用的壓力控制系統為串聯監控,增加流量控制功能只是在調節閥程序控制上增加控制環節,因此一般壓力流量控制系統包括:安全切斷閥、監控調壓器、調節閥、專用壓力流量控制器、壓力變送器、壓力表及相關設備、大小頭、管路附件等。

                        安全切斷閥、監控調壓器、調節閥為相互獨立的設備,按照從上游至下游的順序,串聯在一起組成的安全、監控式控制系統。在安裝壓力流量控制系統的站場入口處,一般都設計安裝過濾設備,過濾分離后的氣體雜質顆粒直徑不大于5 μm。各種閥的出口的耐壓等級等同于其入口的耐壓等級,壓力控制閥組的下游的取壓、引壓等部件的耐壓等級等同于其上游的耐壓等級。 [2]

                        安全切斷閥和監控調壓器作為安全設備,一般選用不需任何外部動力源的自力式閥門,氣體測量信號取自調節閥的下游。用于正常情況下壓力流量控制的調節閥,一般選用電動(或者氣動)調節閥。以電動調節閥為例。

                        安全切斷閥

                        安全切斷閥是高可靠性的自力式閥門,是獨立于監控調壓器和調節閥的專用安全設備。安全切斷閥正常工作時長期處于全開狀態,設置有超高壓、超低壓切斷保護,一旦系統的壓力達到設定值的上限或下限,它將快速、自動地切斷供氣管路。自動切斷后,它不能自動打開,只能就地手動打開。

                        安全切斷閥可具有遠方控制及遠方閥位指示功能,能夠接收來自控制系統的控制命令,自動關斷閥門。當安全切斷閥打開或關斷時,其配帶的位置開關可輸出無源接點信號至站控系統進行閥位指示。

                        監控調壓器

                        監控調壓器為帶指揮器自力式調壓器,是獨立于安全切斷閥和調節閥的專用安全設備。指揮器動力源取自閥門的上游。監控調壓器正常工作時長期處于全開狀態,一旦系統的壓力達到設定值的上限,它將啟動,通過調節調壓器閥門開度將壓力控制在設定范圍內。一般出口法蘭流速不超過50 m/s。閥門的開度可以輸出至控制系統進行顯示。帶有就地機械指示裝置,可就地指示閥門的開度。 [2]

                        電動調節閥

                        電動調節閥,是電動執行機構和調節閥組成的一個整體設備,調節閥一般為軸流式或迷宮式,根據工藝要求選擇調節閥的流量特性,通常選用等百分比特性的調節閥。調節閥的尺寸按照在*小**流量條件下,閥的開度在5%~90%之間進行計算。

                        調節閥可根據不同時段的要求遠程改變流量上限設定值,對**供氣量進行控制,以保證流量相對穩定。當閥門出現故障時,應處于全開位置。

                        調節閥上有就地機械或電子式指示裝置,可就地指示閥門的開度。電動執行機構具有就地手動、自動和遠程控制選擇開關。 [2]

                        控制器

                        壓力流量控制系統為無人操作設計,采用以PLC(帶PID調節模塊)為基礎組成獨立的壓力流量控制器,對站場出站壓力、流量進行控制:

                        1)當供氣流量低于流量上限設定值(以下簡稱“流量上限值”)時,安全切斷閥和監控調壓器處于全開位置,控制器和調節閥處于壓力調節狀態。此時,控制器和調節閥的作用是控制對下游的供氣壓力在規定的范圍內,即在允許的波動范圍內、按照壓力上限設定值(以下簡稱“壓力上限值”)對下游用戶供氣。

                        2)當供氣流量增加到接近或超過流量上限值時,安全截斷閥和監控調壓閥處于全開位置,控制器和調節閥處于流量控制狀態??刂破鬏敵隹刂菩盘?,減小調節閥開度,控制供氣流量不超過流量上限值;此時,對下游供氣壓力將低于設定的壓力值。

                        3)在對下游供氣壓力低于壓力上限值的情況下,如果供氣流量出現波動,則控制器根據站控系統反饋的供氣流量和壓力參數輸出控制信號,控制供氣流量已設定的流量上限值、在允許的波動范圍內穩定供氣。

                        4)當供氣流量從設定的流量上限值減少時,壓力流量控制系統增加調節閥開度以穩定供氣流量;當供氣流量繼續減小,調節閥開度繼續增加導致對下游供氣壓力達到設定的出口壓力值后,壓力流量控制系統進入上述1)所述的壓力調節狀態;當供氣流量增加到接近或超過流量上限值時,壓力流量控制系統進入上述2) ,3)所述的流量控制狀態。 [2]

                        5)當調節器出現故障導致供氣壓力超過壓力上限值達到一定范圍時,監控調壓器自動(或由專用控制器啟動)投入工作,以維持下游供氣壓力在一個安全、合理范圍。此時,系統處于自力式壓力調節狀態,不能控制供氣流量。

                        6)若調節閥出現故障后,監控調壓器也出現故障,不能控制下游壓力時,安全切斷閥則自動(或由專用控制器/站控系統)切斷該回路氣源,并由站控系統開啟備用回路,關閉故障回路,以確保連續供氣及下游管道、設備和系統的安全。

                        7)壓力流量控制系統專用控制器應向站控系統傳遞本系統的各種運行狀態參數,如:壓力、閥門開度等狀態信息??刂破鲬哂芯偷仫@示功能,能夠顯示壓力流量控制系統實時的工作狀態、故障信息(如:調節閥開度,壓力信號錯誤、設備故障等),并能顯示設定值??刂破髂軌蝾A先設定壓力上限值、24 h或168 h流量上限值(即限制流量曲線),并根據預設流量上限值對流量進行控制,保持實際供氣流量不超過流量上限值。

                        控制器有良好的調節特性輸出,能夠控制出口壓力,限制**流量。即:當實際流量小于**設定流量(流量上限值)時,保持出口的**設定壓力(壓力上限值)。當實際流量等于**設定流量時,保持流量不超過**設定流量,不保持出口壓力。壓力和流量控制的切換過程要求十分平穩,不能使被調節對象出現大的擾動。在調節閥工作時,向上的超調量應盡可能小。當改變控制器設定值后,系統調節平滑,超調量很小,或無超調,不能由于超調量過大導致監控調壓器動作,甚至使安全切斷閥關閉。要求每次改變設定值的調節周期小于15 minx

                        正常供氣情況下,安全切斷閥和監控調壓器處于全開位置,壓力流量控制器站場控制系統的壓力、流量上限設定值、實時供氣壓力和流量信號,通過調節閥對供氣壓力和流量進行調節控制。當調節閥出現故障,無法控制下游壓力時,監控調壓器開始工作,以維持下游壓力的安全范圍。若監控調壓器也出現故障,不能控制下游壓力時,安全切斷閥則自動切斷氣源,同時控制器開啟備用回路,以保證下游管道和設備的安全。

                        當調節閥發生故障時,它應處于全開位置。監控調壓器出現故障時,應處于全關位置。

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