天然气门站、首站操作工应知应会

0 天然气门站相关知识 1 天然气是什么 天然气简称 NG natural gas 广义指埋藏于地层中自然形成的气体的总称 其分子式 CH4 四氢化碳 天然气的热值 36 38MJ 1KcaL 4 18KJ 0 00418MJ 天然气的主要成分是甲烷 其次为乙烷 丙烷 丁烷及其他重质烃类气体 2 天然气的物理性质 天然气是无色 无味的气体 密度 0 717 kg m3 气 相对密度是水的 0 42 164 是空气的 0 55 3 3 标准状态 是指要在相同的压力和温度条件下计量气体的体积 此相同的压力和 温度条件就称为标准状态 温度 273 15K 0 压力 101 325kPa 4 温度 温度是物质分子进行热运动的宏观表现 它是对物质分子平均动能的量度 温度越高 则表示分子平均动能越大 5 压力 压力是一物体均匀垂直地作用于另一物体壁面单位面积上力的量度 物理上是用物体单 位面积上受到垂直压力来表示 称为压强 用符号 P 来表示 P F A 在工程技术与日常 生活中 常把压强称为压力 1 MPa 10 2 kgf cm2或 1 kgf cm2 0 098 MPa 1 MPa 106 Pa 6 6 流量是指单位时间内流过管道某一截面的流体的数量 即瞬时流量 在某一时段内流 过流体的总和 瞬时流量 在某一时段的累积量称为累积流量 总流量 7 流体测量的要求 由于流体的密度受工作介质的状态而变 所以在给出体积流量的同时 必须指明被测流体 的压力和温度 8 流量的两种表示方法 流量通常有两种表示方法 体积流量 Q 在工作状态下的体积流量 Qv是单位时间内流过某截面的流体的体积 其单位为 m3 s 质量流量 Qm 单位时间内流过某截面的流量的质量 其单位为 kg s 9 城市天然气输配系统 城市天然气输配系统是指从接收长输管道供气的门站开始至用户用具止的整个系统 它包括门站 储气装置 调压装置 输配装置 计量装置等部分 10 输配管道按压力分类 1 一般可分为四类 压力 表压 MPa 高压燃气管道 2 5 P 4 0 次高压燃气管道 0 8 P 1 6 中压燃气管道 0 2 P 0 4 中压燃气管道 0 01 11 天然气门站的功能 天然气门站又称城市调压门站 是天然气长输干线或支线的终点站 是城市 工业区分配 管网的气源站 在该站内接收长输管线输送来的燃气经过过滤过滤 调压调压 计量计量和加臭加臭后送入城 市或工业区的管网 12 天然气门站过滤装置 其功能是除去天然气中机械杂质 凝固物等固态杂质 以减少对设备 仪表及管道的磨损 腐蚀与堵塞 并保证计量与高压精度 13 天然气门站调压装置 门站的调压装置按门站出口压力需要可分为高中压或高高压调压器 一般多采用自力 式调压器 也有采用轴流式调压器 14 天然气门站计量装置 门站计量装置分为中压流量计量装置和次高压流量计量装置 15 天然气的加臭 天然气属于易燃易爆的危险品 因此 要求其必须具有独特的 可以使人察觉的气味 使用中当天然气发生泄漏时 应能通过气味使人发觉 在重要场合 还应设置检漏仪器 对无臭或臭味不足的天然气应加臭 经长输管道输送的天然气 一般是在天然气首站或门 站进行加臭 加臭剂的化学名称是四氢噻吩化学品英文名称 tetrahydrothiophene 缩写 THT 16 加臭剂量的标准 加臭浓度要按天然气泄漏到空气中达到 1 时能被察觉 取加臭剂用量不宜小于 20mg Nm3 17 自力式调压器的工作原理 自力式调压器是指挥器 导阀 控制式调压器 出口压力的变化通过放大控制主阀动 作 它由主阀及指挥器系统组成 主阀膜片与阀杆阀瓣相连结而成一运动件 主阀的开度 由膜片上所受的驱动压力 指挥器出口压力 调压器出口压力 作用在阀瓣上的弹簧力和 运动件的重量间的平衡决定 来自调压器进口腔的天然气经过滤后在预调器中节流 再经 指挥器流至调压器驱动室 最后通过膜片护盘上的阻尼器孔流至膜片上方并在调压器出口 返回燃气管道中 预调器是一只弹簧膜片式减压阀 2 18 曲流式调压器的工作原理 曲流式调压器是指挥器控制式调压器 在这两大组件中 指挥器比较多元 它必须提 供调压器的驱动压力 让阀定位 使调整后的压力保持在设定值内 不受上游压力 流量 需求的影响 指挥器内含过滤稳定器 它供应指挥器一定持续压力 供应压力与调整压力 之间的差压维持不变 如此一来 输出压力即不受上游压力变化影响 19 气体腰轮流量计的工作原理 气体腰轮流量计采用容积式计量原理 气体流经流量计时 在仪表入口和出口间产生的压 差作用在由高精密度同步齿轮连接在一起的一对腰轮上 从而驱动腰轮轮流旋转 这样 腰轮与壳体内壁形成的计量腔进行周期的充气和排气 在计量腔容积一定的情况下 腰轮 旋转的转数与所流过的气体体积成正比 腰轮的转速经一系列齿轮减速 同时由一个密封 的磁性耦合件将转动传到仪表外部的机械式计数器 20 Q型 TRZ2型涡轮流量计工作原理 被测气体经截面收缩的导流体加速 然后作用到涡轮叶片上 使仪表叶轮在流路中旋转 在 相当宽的流量范围内 此旋转的转数与所流过的气体体积成正比 叶轮的转速经一副齿轮 减速 同时由一个密封的磁性耦合件将转动传到仪表外部的机械式计数器 21 孔板流量计工作原理 节流装置又称为差压式流量计 是由一次检测件 节流件 和二次装置 差压变送器和流 量显示仪 组成广泛应用于气体 蒸汽和液体的流量测量 充满管道的流体流经管道内的节流装置 在节流件附近造成局部收缩 流速增加 在其上 下游两侧产生静压力差 22 截止阀的作用 截止阀也是广泛使用的一种阀门 一般口径在 100 mm 以下 它的工作原理与闸阀相 近 只是关闭件 阀瓣 沿阀座中心线移动 它在管路中起关断作用 亦可粗略调节流量 截止阀的优点 制造容易 维修方便 结实耐用 截止阀的缺点 只允许介质单向流动 安装时有方向性 流阻大 密封性差 23 球阀的作用 1 球阀简介 球阀是用带有圆形通道的球体作启闭件 球体随阀杆转动实现启闭动作的阀 门 球阀的启闭件是一个有孔的球体 绕垂直于通道的轴线旋转 从而达到启闭通道的目 的 球阀主要供开启和关闭管道和设备介质之用 适用于经常操作 启闭迅速 轻便 球阀安装与维护应注意以下事项 3 1 要留有阀柄旋转的位置 2 不能用作节流 3 带传动机构的球阀应直立安装 24 蝶阀的作用 蝶阀是指关闭件 阀瓣或蝶板 为圆盘 围绕阀轴旋转来达到开启与关闭的一种阀 在管 道上主要起切断和节流用 蝶阀的特点能耐高温 适用压力范围也较高 阀门公称通径 大 阀体采用碳钢制造 阀板的密封圈采用金属环代替橡胶环 25 安全阀的作用 安全阀是一种安全保护用阀 它的启闭件受外力作用下处于常闭状态 当设备或管道 内的介质压力升高 超过规定值时自动开启 通过向系统外排放介质来防止管道或设备内 介质压力超过规定数值 安全阀属于自动阀类 主要用于锅炉 压力容器和管道上 控制 压力不超过规定值 对人身安全和设备运行起重要保护作用 26 气动薄膜调节阀的作用 调节阀分为执行结构和阀体部分 执行机构是调节阀的推动装置他按信号的大小产生 相应的推力 是推杆产生相应的位移 从而带动调节阀的阀芯动作 阀体部分是调节阀的调节部分 他直接与介质接触 有阀芯的动作 从而改 变调节阀的截流面积 达到调节介质流量作用 27 低温截止阀的作用 低温截止阀适用于低温液体贮运设备的管理系统 具有开关灵活 密封可靠的特点 也可用于其他低温和深冷介质的管理系统 常温截止阀是指介质的使用温度 40 500 度之 间 阀体的材料也不一样 低温截止阀主要是指介质使用温度在 196 150 度的低温液态介 质系统中的截止阀 28 气动紧急切断阀的作用 气动紧急切断阀又称气动球阀其是自动化系统中执行机构的一种由多弹簧气动薄膜 执行机构或浮动式活塞执行机构与调节阀组成接收调节仪表的信号控制工艺管道内流 体的切断 接通或切换具有结构简单反应灵敏动作可靠等特点 可广泛地应用在石 油 化工 冶金等工业生产部门气动切断阀的气源要求经过滤的压缩空气流经阀体内 的介质应该是无杂质和无颗粒的液体和气体 29 电动球阀的作用 是工业自动化过程控制的一种管道压力元件 通常用于管道介质的远程开 关 接通 切断介质 控制 采用一体化结构 以单相电源 AC220V 和直流电源 24VDC 即可控制运 转 体积小 轻便 性能可靠 配套简单 流通能力大等优点 适用于管道压差大 密封要求严格的开关和切断管道介质的工艺场合和流体控制系统 工 作温度 20 至 150 250 特殊密封 工作压力 PN16 PN25 PN40 PN64 PN100 适用范围 空气 蒸汽 水 气体 石油和石化产品 腐蚀性介质 30 CNG 卸压接收操作步骤 首先检查槽车压力 温度 连接接地线 保持水平 用力推进卸气快速接头 然后向外拉 一下检查接头是否连接可靠 检查撬装中压阀门关闭 次高压阀门打开 紧急切断阀打开 高压入口进撬装阀关闭 卸 4 气柱放空阀关闭 缓慢打开槽车分罐阀门 然后缓慢打开槽车出气总阀等气压平稳后 缓慢再开卸气柱卸气 阀缓慢打开高压入口进撬装阀 再按启动按钮 不能先按按钮 后开阀门 开始卸气 密切注意次高压流量 入口压力 出口压力 进出水温度 不低于 40 度 并做详细记录 流量控制在 5000 6000m 等到流量减小至 2500m 时 压力降低至 0 40MPa 0 25MPa 时 关闭次高压阀门 缓慢打开中压出口阀门 打开中压以前关闭气化区中压出口阀门 保持 计量准确 等中压流量到小于 35m 入口压力达到中压管网压力持平时 关闭中压出口 阀 关闭进撬装阀总阀 关闭卸气柱卸气阀关闭槽车出气总阀 打开放空阀放空后再脱卸 气管 拆接地连接线 操作电脑界面一路在北侧 二路在南侧 紧急切断阀得电为关 失 电为开 31 阀门型号各单元表示的意义 2 第一单元 阀门类型表示法 类 型 闸 阀 截止 阀 节流 阀 球 阀 蝶 阀 隔膜 阀 旋塞 阀 止回阀和 底阀 安全 阀 减压 阀 疏水 阀 代 号 ZJLQDGXHAYS 注 用于低温 低于 40 保温 带加热套 和带波纹管的阀门 应在类型代号前分别 加注代号 D B 和 W 3 第二单元 传动方式表示法 传动方 式 电滚 动 电磁 液 电 液 涡 轮 正齿 轮 伞齿 轮 气 动 液 动 气 液 电 动 代号0123456789 注 1 用手轮 手柄或扳手传动的阀门以及安全阀 减压阀 疏水阀 省略本代号 2 对气动或液动 常开式用 6K 7K 表示 常闭式用 6B 7B 表示 气动带手动用 6S 表示 防爆电动用 9B 表示 5 4 第三单元 连接形式表示法 连接形式内螺纹外螺纹法兰焊接对夹卡箍卡套 代号1246789 注 焊接包括对焊和插焊 5 第四单元 结构形式表示法 1 截止阀和节流阀结构形式表示法 平衡 结构形式直通式角式直流式 直通式角式 代号14567 2 球阀结构形式表示法 浮动固定 三通式结构形式 直通式 L 型T 型 直通式 代号1457 3 蝶阀结构形式表示法 结构形式杠杆式垂直板式斜板式 代号013 4 止回阀和底阀结构形式表示法 升降旋启 结构形式 直通式立式单瓣式多瓣式双瓣式 代号12456 5 安全阀结构形式表示法 弹簧式 封闭不封闭 带扳手结构 形式 带散 热片 全启 式 微启 式 全启 式 带扳 手全 启式 双弹 簧微 启式 微启 式 全启 式 微启 式 带控 制机 构全 启式 脉冲 式 代号0124378569 注 杠杆式安全阀在上述结构形式上代号前加注代号 G 6 减压阀结构形式表示法 结构形式薄膜式弹簧薄膜式活塞式波纹管式杠杆式 代号12345 6 第五单元 阀座密封面或衬里材料表示法 阀座密封面或衬里材 料 代 号 阀座密封圈或衬里材 料 代 号 阀座密封面或衬里材 料 代 号 铜合金T橡胶X硬橡胶 J 合结钢H尼龙塑料N聚四氟乙烯 SA 渗氮钢D氟塑料F聚三氟氯乙烯 SB 渗硼钢P衬胶J聚氯乙烯 SC 6 巴氏 轴承 合金B衬铅Q酚醛塑料 SD 硬质合金Y搪瓷C衬塑料 CS 注 1 有 记号的材料代号是过去曾用过的材料代号 2 由阀体直接加工的阀座密封面材料代号用 W 表示 3 由阀座和阀瓣 闸板 密封面材料不同时 用低硬度材料代号表示 隔膜阀除外 7 第六单元 公称压力表示法 公称压力直接用压力数值表示 并用短横线与前五个单元分开 8 第七单位 阀体材料表示法 阀体材料代号阀体材料代号阀体材料代号 灰铸铁Z碳素钢C 铬钼钒合金 钢 V 可锻铸铁K铬铝耐热钢I高硅铸铁 G 球墨铸铁Q 铬镍钛耐酸 钢 P铝合金 L 钢合金T 铬镍钼钛耐 酸钢 R铅合金 B 32 阀门 仪表 设备图标方式及说明 33 止回阀的工作原理 流量计 气动球阀 电动球阀 过滤器 带差压表 压力表压力变 送器 带远程 截止阀 手动球阀 气动薄膜调节阀 安全阀 调压器 气动薄膜调节阀 带信号反馈 温度计温度 变送器 带远传 孔板流量计 手动蝶阀 可燃气体报 警 带远程 水泵 S 7 止回阀又称单向阀或逆止阀 其作用是防止管路中的介质倒流 水泵吸水关的底阀也属于止 回阀类 启闭件靠介质流动和力量自行开启或关闭 以防止介质倒流的阀门叫止回阀 止回阀属于自 动阀类 主要用于介质单向流动的管道上 只允许介质向一个方向流动 以防止发生事故 34 门站管速区示意图 35 根据门站管束区方框图简述操作流程 由中石油古城首站来的 3 7MPa 高压天然气进入门站 经两台过滤器进入一号汇管 经二路调节阀到二台主调压器前端 一号主调压器出口压力设定为 1 4MPa 切断压力 设定为 1 60MPa 二号主调压器出口压力设定为 1 38MPa 切断压力设定为 1 6MP 经 调压后的次高压天然气进入二号汇管 一路经计量后输入次高压管网 另二路经计量 后到二台次高压 中压调压器前端 三号次 中调压器设定出口压力为 0 37MPa 切 断压力为 0 52MPa 四号次 中调压器设定出口压力为 0 40MPa 切断压力设定为 0 50MPa 中压天然气进入三号汇管 输入中压管网 设置了越站紧急旁通管 由阀门 控制 可实现高压 次高压 中压的旁通供气 管束区进口 次高压出口 中压出口 设置了电动球阀 三 号 汇 管 二 号 汇 管 一 号 汇 管 装 置 区 次 高 压 中压出站 次高压出站 西气进站 清管收球筒 高 压 进 装 置 区 过滤器 过滤器 气动阀调压器 流量计 气动阀调压器 调压器 流量计 流量计 调压器 调压器 高 中 压 旁 通 高 次 高 压 旁 通 门站管束区方框图 8 36 门站主调压器切断如何处置 管束区调压器如果切断 恢复时应先关闭进口阀门 关闭调压器前端压力表针型 阀 拆下压力表 打开针型阀放空 拉动恢复手柄 把切断阀复位 通气前应先观察 调压器开度指示器 如开度较大 将指挥器调节杆放松 待调压器开度指示复位后 打开进口阀门 调节指挥器至合适的出口压力和流量 37 管束区大量泄漏天然气如何处置 处理大泄漏事故时 首先确认漏点 泄漏量 能否控制 应 紧急关闭漏点前后阀门 同时根据不同情况回报公司领导 请求 调度中心通知上游降压 打开越站旁通阀处理 并密切注意出站 压力对下游用气是否有影响 同时开启消防系统对泄漏地点喷水 稀释天然气浓度防止起火 38 手提式干粉灭火器使用方法 使用手提式干粉灭火器时 迅速将灭火器带到火场 距燃烧处 3 5 米处 先拔出保险 销 一手握住开启压把 另一手握在喷射软管前端的喷嘴处 对准燃烧处底部 用力握紧 开启压把 使灭火器喷射灭火 39 手推式干粉灭火器使用方法 使用推车式灭火器时 一般由二人操作 先将灭火器推到火场 在距燃烧处 10 米左右 停下 先拔出保险销 一人快速放开喷射软管后 紧握喷枪 对准火焰根部处 另一人快 速拉起拉环开始喷射 紧握喷枪的人扣动扳机喷射 40 怎样更换门站高压过滤器滤芯 当门站过滤器的差压表达到 100Kpa 必须对过滤器进行清洗及更换滤芯 具体步骤如下 1 关闭过滤器进出气阀门 排空过滤器内余气 打开排污阀 2 检查阀门是否有内漏 如有内漏迅速处理 3 将过滤器顶部螺杆下压 拔出保险销 再向上提起 取下防雨盖 4 再将螺杆下压 装上保险销 继续下压过滤器密封盖压到四块保险块松动后转动角度 取出保险块 5 再将螺杆向上提起 直到快开盲板离开过滤器上口 10 厘米后 再向侧面旋转离过滤器 6 拆下滤芯固定螺母取出滤芯压板 抽出滤芯 清洗过滤器内腔 7 装入新的滤芯 装入滤芯压板 拧紧固定螺母 8 旋转离过滤器快开盲板涂刷润滑油 检查 O 型密封圈 再下压 9 下压快开盲板到位时 装上保险块 再将螺杆向上提紧 关闭放空阀 排污阀 10 松开螺杆 取出保险销 拉起螺杆盖上防雨盖 再下压螺杆装好保险销 11 慢慢打开进气阀后 立即查漏 如有漏气关闭进气阀 重复上述工序重新安装 41 怎样按照所需的压力等级来选择压力表 量程范围应选多少 压力表的选择应根据受压元件及压力容器的设计压力 工作压力来选定 其量程范围应 选择大于工作压力的一倍 并根据需要在高限压力的刻度盘刻度线上用红线来标注 精度 不低于 2 5 级 压力表的表盘直径一般不小于 100 毫米 9 42 安全阀的选择是根据什么要求来选 根据设计压力来选择公称压力相匹配安全阀 开启压力在设计压力 90 回坐等于工作压力 43 温度计的选择是根据什么要求来选 应当根据设计温度来选择量程范围 应选择下限下降 50 上限增加 50 44 二氧化碳的沸点是多少 它的俗称是什么 它沸点低 78 5 常温常压下是气体 当它释放大量的热则凝成固体二氧化碳 俗称干冰 45 日常的燃气管道置换工作为什么要选用氮气来置换 氮气是一种惰性气体 它可以隔绝管道内的空气与燃气的混合 防止发生爆炸 起火 46 J41N 25 J 截止阀 4 表示法兰连接 1 直通形式 N 密封材料是 尼龙 25 公称压力 47 Q341F 25 Q 球阀 3 涡轮 4 表示法兰连接 1 直通形式 F 密封材料是氟橡胶 25 公称压力 48 D343F 16 D 蝶阀 3 涡轮 4 表示法兰连接 3 斜板式 F 密封材料是氟橡胶 16 公称压力 49 Q41F 16 Q 球阀 手动 4 表示法兰连接 1 直通形式 F 密 封材料是氟橡胶 16 公称压力 50 H41N 16 H 止回阀 4 表示法兰连接 1 直通形式 N 密封材料 是尼龙 16 公称压力 51 KDJ41F 25p KD 厂标记 J 截止阀 4 表示法兰连接 1 直通 形式 F 密封材料是氟橡胶 25 公称压力 P cr18ni9c 不锈钢阀体 52 天然气与空气混合的爆炸极限是 5 15 53 常用的灭火方法有几种 冷却法 隔离法 窒息法 抑制法 54 常用的液位计有哪几种其作用是什么 有两种一种是磁性翻板液位计 玻璃管式 平板玻璃式 另一种是气相 液相差压表盘式 10 液位计 它们都是用于观察容器内的液面变化装置 它是生产工艺的