工艺流程_天然气管道输送、运行工艺流程

天然气管道输送 运行工艺 主要内容 天然气的基本知识天然气输送运行工艺冬季运行高峰特点记录报表填写规范 天然气的基本知识 1什么是天然气2天然气的用途及运输方式3天然气的组成及主要性质4天然气的类别5我国天然气的气质标准 什么是天然气 天然气的基本知识 天然气的几个概念 天然气是从地下开采出来以碳氢化合物为主的气体混合物 主要成分为甲烷 乙烷 丙烷等烃类及微量的其他气体 如氮 二氧化碳 硫化氢等 天然气是由多种可燃和不可燃的气体组成的混合气体 以低分子饱和烃类气体为主 并含有少量的非烃类气体 天然气的基本知识 天然气的用途 输送方式 天然气的用途燃料生产原料 输送方式 1管道输送 输送量大 但输送成本高 沿线需要加设加压站和调节站 2液化输送 LNG 一般用于海运 运输量较大 运输成本仅限于船运费用 3高压瓶装 CNG 一般用于民用 量小 成本高 天然气的组成 天然气的基本知识 对于不同地区 不同类型的天然气 其所含组分是不同的 大致可以分为三类 烃类组分 含硫组分和其他组分 烃类组分 烃类化合物是天然气的主要组分 大多数天然气中烃类组分含量在60 90 其中最主要的组分是甲烷 故通常将天然气作为甲烷处理 含硫组分 有的天然气还含有少量的硫化物组分 如硫化氢 H2S 其他组分 有的天然气中还含有少量的二氧化碳及一氧化碳 氧 水汽 天然气的主要性质 天然气的基本知识 1 天然气的相对分子量是混合气体的分子量 是根据天然气各组分分子质量和它们的体积组成 用求和法计算得来的 简称相对分子量M YiMiM 天然气分子量Yi 天然气组分体积组成Mi 天然气组分分子量例 求天然气分子量组分组成体积组成分子量YiMiCH493 5 16 04315C2H62 3 30 070 69C3H81 2 44 0970 53C4H100 3 58 120 02H2S1 5 34 090 51N21 2 28 020 34 天然气的主要性质 天然气的基本知识 2 天然气密度及相对密度 天然气密度 单位体积天然气质量 Kg m3 m V 密度 Kg m3m 天然气质量 KgV 天然气体积 m3 天然气相对密度 通常指 1atm0 是指在同温同压条件下 天然气的密度与空气的密度之比 G aG 相对密度 天然气的密度 Kg m3 a 同温同压下空气的密度 Kg m3 天然气的主要性质 天然气的基本知识 3 天然气的粘度表示天然气流动的难易程度的物理量 为天然气的粘度 与其组分的相对分子质量 组成 温度及压力有关 低压条件下 粘度随温度升高而增大 随相对分子量增大而减小 高压条件下 粘度随压力增大而增大 随温度增高而减低 随相对分子量的增大而减小 天然气的主要性质 天然气的基本知识 4 天然气的热值天然气的热值 是指单位数量的天然气完全燃烧所放出的热量 天然气的主要组分烃类是由碳和氢构成的 氢在燃烧是生成水并汽化 由液态变为气态 这样一部分燃烧热能就消耗与水的汽化 将汽化热计算在内的热值叫全热值 高热值 不计算汽化热的热值叫经热值 低热值 天然气的热值在8000Kcal m3以上 煤气的热值为4000Kcd m3 天然气的主要性质 天然气的基本知识 5 天然气的含水量天然气的含水量 与天然气的压力温度有关 天然气的含水量随压力的增高而减少 随温度的升高而增加 其含水量的多少 通常用绝对湿度 相对湿度 露点来表示 单位数量天然气所含水蒸气的质量叫天然气绝对湿度 单位g m3 天然气绝对湿度与饱和湿度的比值叫相对湿度 天然气在压力和温度一定的条件下 天然气含水量达到的最大值 为天然气饱和湿度 天然气的饱和湿度随温度的升高而增大 随压力的升高而降低 露点 在一定压力下 天然气的含水量刚达到饱和湿度时的温度 称为天然气的水露点 天然气的主要性质 天然气的基本知识 5 天然气的可燃性和爆炸性在密闭空间里 天然气与空气按一定比例组成混合物 遇明火发生的剧烈燃烧即爆炸 爆炸高限 当天然气浓度一直增加到不能形成爆炸混合物时的浓度 爆炸低限 天然气 空气混合物中天然气浓度一直减小到不能形成爆炸混合物时的浓度 天然气的爆炸限为 5 15 由于天然气的主要组分是甲烷 故用甲烷的可燃性限代替天然气的可燃性限 天然气的爆炸波可达2000 3000m s 天然气的类别 天然气的基本知识 1 根据油气藏特点 天然气可分为 气田气 凝析气田气 油田伴生气 气田气 指开采过程中没有或只有较少天然气汽油凝析出的天然气 其甲烷含量约为80 90 凝析气田气 指开采过程中有较多天然气汽油凝析出的天然气 油田伴生气 指开采过程中与液体石油一起开采的天然气 天然气中重烷组分较多 2 根据烃类组分含量 天然气分为干气和湿气 干气 指戊烷以上烃类可凝结组分低于100g m3的天然气 一般甲烷含量在90 以上 湿气 指戊烷以上烃类可凝结组分高于100g m3的天然气 一般甲烷含量在80 以下 3 根据天然气含硫量的差别 天然气可分为洁气和酸性天然气 洁气 不含硫或含硫量低于20mg m3 酸性天然气 指含硫量高于20mg m3 项目 一类 二类 三类 高位发热量 31 4MJ m3 总硫 以硫计 mg m3 100 200 460 硫化氢mg Nm3 3 0 3 0 460 二氧化碳 v v 20mg Nm3 含水量 在天然气交接点的压力和温度条件下 天然气的水露点应比最低环境温度低5 烃含量 在天然气交接点的压力和温度条件下 不存在有液态烃 杂质 我国天然气的气质标准 天然气的基本知识 GB17820 1999 返回 天然气输送 运行工艺 1天然气管输系统2输气站工艺流程3流程操作及切换4输气场站试压及投产置换5清管及收球工艺 天然气管输系统 输送及运行工艺 天然气的管道输送方式 是将油气井采出的天然气通过与油气井相连的各种管道及相应的设施 设备网络输送到不同地区的不同用户 天然气管道输送方式输送天然气量大 给用户供应的天然气稳定 用户多 地域广 距离长 供应来内需不断 因此管输天然气是目前天然气输送的主要方式 天然气管输系统的基本组成天然气从气井中采出至输送到用户 其基本输送过程是 气井 或油井 油气田矿场集输管网 天然气增压及净化 输气干线 城镇或工业区配气管网 用户 天然气管输系统各部分以不同的方式相互连接或联系 组成了一个密闭的天然气输送系统 即天然气实在密闭的系统内进行连续输送的 天然气管输系统 输送及运行工艺 天然气管输系统各组成部分的功能和作用天然气管输系统的输气管线 按气输气任务不同 一般分为矿场集气直线 矿场集气干线 输气干线和配气管线等四类 输气站 输气管道起迄点及按输送工艺而设立的场站 一般包括首站 末站 中间清管站 压气站 分输站及配气站等 分输站与配气站往往结合在一起 任务是将上站输来的天然气分离除尘 调压计量后按用户要求平稳地为用户供气 同时负责向下游输气站输气 输气站还承担控制或切断输气干线的天然气气流 排放干线中天然气 以备检修输气干线的输气能力 清管站清管站有时与分输站结合在一起 任务是接 发清管器 进行清管作业 排除输气管线内积水污物 提高输气干线的输气能力 天然气管输系统 输送及运行工艺 阴保站有独立阴保站 也有与输气站 清管站结合在一起的 任务是通过恒电位仪向管线提供稳定的保护电流 防止输气管线的电化学腐蚀 增压站是给天然气补充能量 将机械能转换为天然气的压能 提高天然气压力 增压站除在首站设置外 还可根据输气工作的需要 在输气干线中设置一个或几个 输气站的工艺流程 输送及运行工艺 基本概念为了达到某种生产目的 将各种设备 仪器以及相应管线等按不同方案进行布置 这种布置方案就是工艺流程 输气站的工艺流程 即输气站的设备 管线 仪表等的布置方案 通过输气站的设备 仪表及相应的工艺流程 完成输气站承担的各种输气任务 表示输气站工艺流程的平面图形 称为工艺流程图 DN400 PI PI 进阀室 出阀室 传火管 放空管 典型阀室工艺流程图 输气站正常输气流程 FL601 M M 6207 6214 6401 M 6101 6204 6109 6216 6304 上游清管站来气 6405 J601 6102 S601 6215 6104 J602 M 6106 M 6103 M H601 去排污池 F601 6306 H602 生活用气 M 6302 6213 6403 6301 6303 去下游清管站 6404 6305 6506 去门站 6108 T602 T601 6505 6206 6205 J603 KF602 KF601 H603 PCV 6107 M 6202 6402 FL602 6203 6201 6308 6208 中压放空 6504 6507 FL601 1 正常供气并向下游输气流程 2 越站输气流程 3 清管收球流程 4 清管发球流程 输气站正常输气流程 FL601 M M 6207 6214 6401 M 6101 6204 6109 6216 6304 上游清管站来气 6405 J601 6102 S601 6215 6104 J602 M 6106 M 6103 M H601 去排污池 F601 6306 H602 生活用气 M 6302 6213 6403 6301 6303 去下游清管站 6404 6305 6506 去门站 6108 T602 T601 6505 6206 6205 J603 KF602 KF601 H603 PCV 6107 M 6202 6402 FL602 6203 6201 6308 6208 中压放空 6504 6507 FL601 1 正常供气并向下游输气流程 2 越站输气流程 3 清管收球流程 4 清管发球流程 输气站正常输气流程 FL601 M M 6207 6214 6401 M 6101 6204 6109 6216 6304 上游清管站来气 6405 J601 6102 S601 6215 6104 J602 M 6106 M 6103 M H601 去排污池 F601 6306 H602 生活用气 M 6302 6213 6403 6301 6303 去下游清管站 6404 6305 6506 去门站 6108 T602 T601 6505 6206 6205 J603 KF602 KF601 H603 PCV 6107 M 6202 6402 FL602 6203 6201 6308 6208 中压放空 6504 6507 FL601 1 正常供气并向下游输气流程 2 越站输气流程 3 清管收球流程 4 清管发球流程 输气站正常输气流程 FL601 M M 6207 6214 6401 M 6101 6204 6109 6216 6304 上游清管站来气 6405 J601 6102 S601 6215 6104 J602 M 6106 M 6103 M H601 去排污池 F601 6306 H602 生活用气 M 6302 6213 6403 6301 6303 去下游清管站 6404 6305 6506 去门站 6108 T602 T601 6505 6206 6205 J603 KF602 KF601 H603 PCV 6107 M 6202 6402 FL602 6203 6201 6308 6208 中压放空 6504 6507 FL601 1 正常供气并向下游输气流程 2 越站输气流程 3 清管收球流程 4 清管发球流程 输气站正常输气流程 FL601 M M 6207 6214 6401 M 6101 6204 6109 6216 6304 上游清管站来气 6405 J601 6102 S601 6215 6104 J602 M 6106 M 6103 M H601 去排污池 F601 6306 H602 生活用气 M 6302 6213 6403 6301 6303 去下游清管站 6404 6305 6506 去门站 6108 T602 T601 6505 6206 6205 J603 KF602 KF601 H603 PCV 6107 M 6202 6402 FL602 6203 6201 6308 6208 中压放空 6504 6507 FL601 1 正常供气并向下游输气流程 2 越站输气流程 3 清管收球流程 4 清管发球流程 去城市门站 去下游用户 来气 末站典型工艺流程 高压放空 低压放空 点火 排污池 去城市门站 去下游用户 来气 末站典型工艺流程 高压放空 低压放空 点火 排污池 站场正常自动启动 典型流程 输送及运行工艺 1 分离器排污 确认排污池是否有水 水位不到的应及时加水淹没排污口 打开备用分离器上下游阀门 关闭所要排污分离器的上下游阀门 通过放空阀进行放空 卸压至0 1 0 2MPa后关闭 双阀排污时 下游阀门密封 上游阀门节流 优点是安全密封 便于维修 有必要时还需要通过注水阀进行注水清洗 放空 排污池 备用 运行 来气 来水 典型流程 输送及运行工艺 2 汇管排污清洗 确认排污池是否有水 水位不到的应及时加水 停止下游门站输气 关闭所要排污汇管的上下游阀门 通过放空阀进行放空 卸压至0 2MPa后关闭 双阀排污时 上游阀门密封 下游阀门节流 清洗时 通过压力表接头进行注水清洗 清洗排污完毕 恢复下游正常输气 同时稍开汇管下排污阀排出残留水 检查场站有无泄漏 来水 典型流程 输送及运行工艺 3计量支路的切换 确认要切换的计量支路标准孔板安装完毕 压力 差压变送器引压阀处于开启状态 差压变送器平衡阀关闭 压力表下针型阀开启 确认调压阀性能完好 检查要切换的计量支路有无泄漏点 开调压阀阀后放空阀 调节调压阀到下游用户所需压力后关闭 先开启调压阀上游球阀 压力稳定后再开启下游出站阀 先开启要切换的计量支路 再关闭原运行的计量支路 典型流程 输送及运行工艺 4场站停气 关进出站阀门 放空所有计量支路 准确记录停气时间和原因 保证下游输气站正常输气流程 典型流程 输送及运行工艺 5干线放空操作 维修 必须得到有关部门的书面通知 双阀放空先全开上游阀门 由下游阀门节流控制放空流速 干线放空必须进行点火 TI PI PI 吹扫口 上游来气 1 2 4 5 3 去下游 清管工艺 输送及运行工艺 一 清管的目的1 清除管线内积水 使管道内壁免遭电解质腐蚀 避免管线积水冲刷管线 使管线减薄 从而延长管道使用寿命 降低H2S CO2对管线的腐蚀 2 改善管道内的光洁度 减少摩阻损失 增加通过量 提高管道的输送效率 3 扫除输气管线内存积的腐蚀产物 4 进行管内检查 清管工艺 输送及运行工艺 二 清管工艺设备1 清管器收发球筒由筒体 快开盲板 放空 排污 进出气口 平衡管入口等组成 快开盲板是收发球筒的关键部件 由头盖 压圈 开闭机构 法兰 密封环 防松楔块等组成 2 清管器 橡胶清管球是一个外径比管径大2 的空心球体 使用时向球内灌水 其过盈量为4 8 皮碗清管器由橡胶皮碗 压板法兰 导向器和发讯号护罩等组成 有双皮碗 三皮碗 四皮碗清管器 我国输气干线上使用的皮碗清管器长度为管径的1 25 1 35倍 M M J601 M 放空 汇管1 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 排污池 1 打开01 03阀 关闭02阀 确认流程切换完毕后 通知上站发球 四 收球工艺流程 2 球发出后计算球的运行速度 预算球到站的时间 3 当球进入收球筒时 打开02阀 关闭01 03阀恢复正常流程 4 打开放空阀09 10放空 压力降至1 0MPa时关闭 5 全开11阀 缓开12阀进行排污 6 球筒无压后 打开盲板取球 对污物取样 清洗球筒 7 关好盲板 关闭放空阀09 10 排污阀11 12 对流程 设备仪表进行检查 确认无误 8 观察球的外观并进行测量后 与新球进行比较 作好记录 污物用品标签以待送检 9 清理现场 收球完毕 上游来气 五 发球工艺流程 M M M 06 07 1 确认下游收球流程已经倒换完毕 确认01 03处于关闭状态 05 04 03 02 01 08 去下游输气站 汇管来气 2 开放空阀06 07阀 开平衡阀08阀 3 确认发球筒内压力为零后 打开盲板 4 放入清管器 关闭盲板 关闭放空阀06 07 在出站位置放置清管器信号接收器 5 关闭02阀后 开03 01阀发球 由信号接收器确认清管器已经发出 放空 6