2中石油昆仑燃气有限公司湖北分公司 湖北武汉 430061；
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摘要：近年来，随着我国经济水平不断提高，对天然气发展要求也越来越高。在采用分输管理和控制技术给下游用户输送指定的输气量的天然气时，为了保证在无人值守时分输站准确性的向用户供气，就要进行重点改造，实现对天然气分输设备的自动控制。基于对分输工艺流程分析的基础，制定了自动控制的按日指定计划的分输方案，并根据不同用户的按日指定计划分输方案，自动控制调节天然气输送量。
关键词：天然气；分输管理；控制技术
引言
随着天然气的推广使用，我国的天然气管道建设规模也越来越大，天然气在运输的过程中往往需要长距离的运输。因此为了保证天然气运输的安全，并且能够对长输管道中的天然气压力进行控制，需要在长输管道中设置压力控制系统。
1天然气集输工艺概述
天然气生产过程中，气井生产出的天然气进行收集、分离处理，通过压缩机增压后，使其进入到集输管道系统，将其输送给用户。为了达到天然气输送的标准，采取密闭输送的管道系统，才能降低天然气的损耗，达到经济的输送状态。合理利用天然气井口的流体的余压，减少中间接转站的数量，加强对输送管道设备的保温，避免温度降低，影响到正常输气。尽可能降低能量的损失，减少天然气输送的费用，促进天然气生产企业经济效益的提高。对天然气进行分输过程中，尽可能简化输送环节，提高输气设备的利用率，减少更多的消耗，满足天然气长距离管道输送的技术要求。
2国内外关于分输压力控制系统的相关规范
2.1分输压力控制系统的国内标准规范
我国在《输气管道工程设计规范》中规定了分输压力控制的一些要求，并且对安全装置以及压力控制系统做出了技术方面的要求。规范中提到，为了保证天然气用户能够获得正常的供气压力和供气量，需要在分输管道中设置压力控制系统，能够控制和调节天然气管道中的流量和压力。并且还说明了当天然气管道中的压力超过限定值的时候，会影响到下游天然气管道的安全，因此需要加入一些安全装置。当最高出口压力和进口压力之间的差值大于1.6MPa或者压力比大于1.6的时候，就需要采取相关的措施。第一种是在分输管道中设置2套安全截断设备，保证能够快速的进行关闭并且具有良好的密封性。第二种是需要安全截断设备以及压力调节设备。第三种是安装安全截断设备以及最大流量安全泄放设备。
2.2天然气分输管道压力控制系统的国外标准
欧洲对于天然气输送的相关要求中，对于分输压力的规定比较多。当MOPu≤MIPd或者小于0.01MPa的时候，分输压力控制系统中可以不设置安全设备。但当与此相反的时候，就必须设置压力安全设备。当MOPu-MOPd＞1.6MPa或者MOPu＞STPd的时候，分输压力控制系统中除了一级安全设备之外，还应该设置二级安全设备。根据相关标准规范中的条款内容，MOP主要为分输压力控制系统中的压力设定值，而TOP为监控阀的设定值，MIP为安全切断阀的设定值。如果分输压力系统中的MOP也就是最大操作压力大于4.0MPa的时候，它的压力波动峰值为1.025MOP，当最大操作压力小于4.0MPa但是大于1.6MPa的时候，其压力波动峰值为1.025MOP。除此之外，最大操作压力在每一个级别内，都有其对应的压力波动峰值。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆规范中还规定了分输管道控制系统中安全系统的操作原则。当系统中没有放空设备的时候，安全设备可以用过压切断阀、过压快速切断阀或者监控阀。但是系统中存在放空设备的时候，就需要分输控制系统中存在一个具有足够泄放能力的安全阀。但是安全阀一般不能单独进行使用，需要配合过压切断阀或者监控阀进行使用，并且进行在二级安全设备中使用。
3控制技术
3.1调节控制电动调节阀
在对电动调节阀进行控制时采用超驰控制与双PID控制相结合的控制方法，双调节器控制回路可以用流量对回路进行调节，记为（PID2），也可以用压力对回路进行调节，记为（PID1）。1）白天采用PID1调压限流控制。PID1调压限流控制当流量处于合理范围内时是用压力来调节回路，但是工作流量大于标准值时，就会变为流量对回路的调节，直至再次达到标准要求，再转回采用压力调节，在这一过程中流量调节起到对系统的限流的保护作用。2）夜间采用PID2调流限压控制。对于根据调压系统中监控调压阀设置的最大分输压力值，在分输压力低于此值的基础上进行流量调节。如果原有天然气分输压力设定的最大取值低于实际工作值，超驰控制就会调控系统，对回路的调节由流量调节转化为压力调节，直至达到标准值，再转化为原油控制。
3.2根据计划分输天然气控制
根据需求各异的分输用户，需要根据不同的调节方式对系统进行调节。一方面对于那些对天然气有源源不断需求但是需求量发生变化的用户应该在晚上使用调流限压的天然气输送办法、白天相反是调压限流的办法。另一方面，对于那些对天然气有非持续需求的客户夜间应该使用持续输送的调流限压办法；相反白天就应该采用调压限流法进行分输夜间停输。
3.3 增压集输工艺技术措施
随着天然气的不断开采，气井的生产能力逐渐下降。如果气井出口的天然气压力降低到集气管线的压力后，不能进入到管道内。如果天然气生产企业的条件允许，可以采取高低压不同的管道输气，否则会影响到低压井的产能。将低压气输送给当地的用户，高压气进入到输送管道继续输送。如果不能建设两套管网的情况下，对气井采出的低压天然气进行增压处理，达到管网输送的压力后，将其输送至管网系统。当气井的出口压力降低后，由于天然气温度的降低，极易形成天然气水合物，给天然气的处理带来巨大的危害。因此，合理控制天然气的温度，避免水合物的形成，是非常必要的。应用井口节流加热的地面集输工艺技术措施，对气井生产出来的天然气进行加热处理，温度升高后，使其节流，进行气液分离后，计量产气量。为了保证天然气沿着管道正常输送，选择压缩机组，对其进行增压处理。在集气站实施分散增压的模式，降低天然气井口的压力损失，保证气井长期稳定的生产能力，促进天然气产能的增加，满足气田生产的技术要求。
3.4集气站的常温分离和增压的工艺技术措施
从气井井口采出的天然气，进入到集气站进行处理，通过常温的分离、增压处理，经过计量后，输送到集中处理站。在集气站进行分散增压，能够井底气井井口的最低生产压力，延长气井的生产周期，发挥气井的生产优势，获得更多的天然气产量。在集气站采取一级增压的方式，通过天然气压缩机提高气体的压力，将其输送至集中处理站，经过处理得到合格的商品天然气外输。
3.5天然气脱水工艺技术措施
应用冷凝分离的方式，将天然气中的水分分离除去。制冷剂选择丙烷或者液氨制冷的方式，降低天然气的温度，使其中的水蒸汽冷凝变为液体，经过分离装置，除去其中的液滴，使天然气得到净化。
3.6天然气分输工艺中的安全管理
针对高含硫的气田，在对天然气进行净化处理过程中，需要增加脱硫、脱碳工艺技术措施，防止硫和碳的存在，而影响到天然气的品质，必须加以处理，才能满足用户的需要。由于天然气集输系统的特点，采取防火防爆的技术措施，合理控制输气的压力和温度，防止发生天然气泄漏事故，避免引发严重的火灾、爆炸事故。
结语
通过对天然气分输工艺技术措施的探讨，将气田生产的天然气经过分离处理，达到合格的质量标准后，通过输送管道系统将其输送给用户，满足用户的需求。将气田生产的天然气进行分离处理后，达到商品天然气质量标准的气体，进入输送管道系统。然后通过分输站的分流处理，将天然气分配给干线上的用户。
参考文献：
[1]郭刚，夏政，张小龙，等.长庆油田油气混输工艺研究与应用[J].石油工程建设，2013，39（3）：59-62.
[2]刘子兵，陈小锋，薛岗，等.长庆气田天然气集输及净化处理工艺技术[J].石油工程建设，2013，39（5）：54-60.
论文作者:满志明1,黄伟2,徐大伟3
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/15
标签：天然气论文; 压力论文; 气井论文; 管道论文; 集气站论文; 控制系统论文; 系统论文; 《防护工程》2018年第31期论文;