（新地能源工程技術(shù)有限公司 河北 065001）

1.分輸壓力控制系統(tǒng)的范圍

分輸壓力的控制系統(tǒng)蘊(yùn)含了針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)壓設(shè)備以及控制室的PID控制器。PID控制器是一種專用的控制器，無論它放置的位置在哪里，它都可以實(shí)現(xiàn)控制壓力的目的，當(dāng)然它也可以是放置在控制系統(tǒng)（SCS）內(nèi)部的PID控制器，限制天然氣流量。假如調(diào)壓設(shè)備產(chǎn)生問題，就會(huì)影響到下段的壓力，最終造成超壓的事故。因此我們應(yīng)當(dāng)針對(duì)天然氣管道長(zhǎng)輸管道分輸用戶的調(diào)壓設(shè)備進(jìn)行深入的研究。目前主要采取兩種形式，第一種形式為每一個(gè)回路都串聯(lián)2臺(tái)安全截?cái)嘣O(shè)備，也就是將安全切斷閥和工作調(diào)節(jié)閥通過將這兩臺(tái)安全截?cái)嘣O(shè)備串聯(lián)的形式連接在一起，具體方式如圖1所示。而另一種方式就是在不同的線路之中各安裝一臺(tái)截?cái)嘣O(shè)備以及附加壓力調(diào)節(jié)控制的設(shè)備。具體的連接方式就如同下圖2所標(biāo)示的那樣。需要注意的是，想要保障分輸壓力的控制系統(tǒng)順利運(yùn)行，在安裝過程之中，一定要保障安裝方式以及安裝的設(shè)備滿足國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（GB 50251-2003）8.4.6條款的規(guī)定，這樣才能夠保障系統(tǒng)的順利運(yùn)行，與此同時(shí)，也要滿足國外標(biāo)準(zhǔn)范圍（BS EN 12186-ENGL 2000）的規(guī)定。

圖1 “SSV+SSV+PV”方式

圖2 “SSV+PCV+PV”方式

2.分輸壓力控制系統(tǒng)配置

(1)安全切斷閥

許多輸入端都蘊(yùn)含壓力控制系統(tǒng)，而在控制系統(tǒng)中都會(huì)存在安全切斷的部分，安全切斷閥就是其中的一種，和傳統(tǒng)的工作控制調(diào)節(jié)方式相比，它的配置是完全獨(dú)立的，它也可以被叫做緊急截?cái)嚅y。因此它可以稱為一種自立式的工作控制裝置。

正常情況下，安全切斷閥都處于開啟的形態(tài)之中，由于系統(tǒng)設(shè)置的數(shù)據(jù)，安全切斷閥會(huì)擁有一個(gè)初始的壓力閾值。并且根據(jù)相關(guān)人員的設(shè)定，假如天然氣切斷管道之中的壓力控制閾值比系統(tǒng)設(shè)定的天然氣壓力閾值高，就會(huì)引起警報(bào)，從而推動(dòng)安全天然氣切斷管道控制閥。通過這樣的形式能夠把天然氣管道之中的一部分運(yùn)輸?shù)狡渌艿乐?。在天然氣分輸管道被關(guān)閉之后，就需要工作人員通過手動(dòng)的形式再次打開天然氣分輸管道，這樣才能夠保障整個(gè)天然氣管道在使用過程之中的安全性。與此同時(shí)，安全切斷閥還可以對(duì)截止閥的域值進(jìn)行重新的設(shè)計(jì)，改善截止閥閾值的安全切斷功能。

倘若運(yùn)用“SSV+PCV+PV”方式，此時(shí)所有安全切斷閥處于開啟狀態(tài)，它的設(shè)定值比工作調(diào)壓閥、監(jiān)控調(diào)壓閥的設(shè)定值要高。而如果工作調(diào)節(jié)閥，監(jiān)控調(diào)節(jié)法都發(fā)生問題，就會(huì)影響到下段管道的壓力。導(dǎo)致下半部分管道的壓力比安全切斷閥設(shè)定的數(shù)值要大，引起安全切斷閥的關(guān)閉，關(guān)閉安全切斷閥之后，天然氣的運(yùn)輸路徑就被截?cái)?，就能夠保障下段設(shè)施的安全性。

倘若運(yùn)用“SSV+SSV+PV”方式，2個(gè)安全切斷閥的設(shè)定數(shù)值相同。正常情況下，安全切斷閥的設(shè)定值高于工作調(diào)壓閥的設(shè)定值而處于打開形態(tài)。當(dāng)工作閥出現(xiàn)故障，下半部分壓力大于安全切斷閥的設(shè)定值時(shí)，2個(gè)安全切斷閥同時(shí)運(yùn)作，為保證下段設(shè)施的安全而停止供氣。

(2)監(jiān)控調(diào)節(jié)閥

在分輸管道工作壓力控制系統(tǒng)之中，監(jiān)控壓力調(diào)節(jié)閥占據(jù)了十分重要的位置，它可以針對(duì)設(shè)備的壓力進(jìn)行監(jiān)控，保障整個(gè)設(shè)備的壓力處在一個(gè)安全范圍之內(nèi)。假如在工作過程之中壓力出現(xiàn)問題，就會(huì)引動(dòng)串聯(lián)的監(jiān)控調(diào)節(jié)閥。通過監(jiān)控調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)，可以保障下段的天然氣管道仍舊可以正常使用，確保供暖的安全性。保證能夠正常供暖，減少對(duì)人們正常生活的影響。假如安裝的工作溫度調(diào)節(jié)壓力控制閥的數(shù)值比工作人員設(shè)定的系統(tǒng)數(shù)值要小時(shí)，壓力控制設(shè)備就會(huì)處在自動(dòng)開啟的狀態(tài)，并且針對(duì)分輸管道的壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。與此同時(shí)，我們可以大膽的選用自力式監(jiān)控調(diào)節(jié)電磁閥，這種閥門擁有更高的安全性，在工作之中能夠更好的保障工作人員以及使用人員的生命安全。安裝過程之中，還需要安裝監(jiān)控指揮器，它與安全自動(dòng)切斷工作調(diào)節(jié)法的原理相同，但是也具有一定的不足，比如，在運(yùn)用過程之中需要依賴于分輸管道內(nèi)部的柴油以及天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)，只有這些物質(zhì)給它提供動(dòng)力，才可以正常的工作。一般狀態(tài)之下，傳統(tǒng)工作調(diào)節(jié)閥發(fā)動(dòng)機(jī)所設(shè)置的壓力值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于監(jiān)控調(diào)節(jié)閥的實(shí)際壓力值，因此監(jiān)控調(diào)節(jié)閥能夠減小噪聲，散熱效果也比傳統(tǒng)的工作調(diào)節(jié)閥發(fā)動(dòng)機(jī)要好。

(3)工作調(diào)節(jié)閥

針對(duì)天然氣管道工作溫度的調(diào)節(jié)閥，在選擇過程之中可以選擇自力式的調(diào)節(jié)閥，也可以選擇電動(dòng)工作調(diào)節(jié)閥。工作調(diào)節(jié)閥一般選擇軸流控制閥。在最惡劣的環(huán)境之中，應(yīng)當(dāng)盡可能的減少周圍的噪音，所以根據(jù)有關(guān)的規(guī)定，距離閥門1m處的噪音應(yīng)當(dāng)小于85分貝。和自力式的調(diào)節(jié)閥相比電動(dòng)工作調(diào)節(jié)閥能夠更好地融入現(xiàn)代的高新科技，運(yùn)用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)項(xiàng)，其余管道發(fā)布信號(hào)以及指令，這種形式可以很好的與時(shí)代接軌，加強(qiáng)對(duì)其他管道控制能力，時(shí)時(shí)刻刻的了解管道之中的溫度，調(diào)節(jié)閥的泄漏等級(jí)不低于ANSI/FCI-70-2標(biāo)準(zhǔn)Ⅳ級(jí)要求。這樣才能夠更好的進(jìn)行工作，確保天然氣管道內(nèi)部處在一個(gè)正常的溫度范圍之內(nèi)，這樣才能夠保障管道的安全性，減小對(duì)周圍工作人員生命安全造成的威脅。工作溫度調(diào)節(jié)閥可以盡可能的減少噪音，降低對(duì)周圍環(huán)境的影響，但是，假如周圍環(huán)境過于惡劣時(shí)，也可以減少空氣之中的噪音，將溫度控制在人們可以接受的噪音范圍之內(nèi)。

(4)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)

電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主要職能是保障正常的工作，采用電子相反的轉(zhuǎn)動(dòng)方式，讓控制器執(zhí)行收到的指令。但是電子執(zhí)行結(jié)構(gòu)在執(zhí)行過程之中也有一定的不足，因?yàn)樵趫?zhí)行時(shí)主要依靠電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，而電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度相對(duì)較慢，因此在執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作的過程之中會(huì)導(dǎo)致速度變慢。想要滿足下段管道隊(duì)供氣的要求，緩解下段管道的壓力，加強(qiáng)對(duì)分輸管道壓力的控制。就需要在管道內(nèi)部安裝更多的儲(chǔ)氣空間，這樣才能夠減少管道內(nèi)部的干擾。

(5)帶電控制單元的氣動(dòng)執(zhí)行結(jié)構(gòu)

想要解決氣動(dòng)執(zhí)行站臺(tái)過程之中空氣過少而引起的氣動(dòng)無法執(zhí)行的問題就需要調(diào)節(jié)運(yùn)輸管道的站臺(tái)壓力以及溫度。有些時(shí)候還需要運(yùn)用帶電控制執(zhí)行單元之中的氣動(dòng)執(zhí)行單元，這種氣動(dòng)執(zhí)行單元的追蹤速度較好，不需要向電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)一樣運(yùn)用到很多的天然氣，而這種氣動(dòng)執(zhí)行單元只需要正常長(zhǎng)輸管道分輸能力的1/200。這樣可以很好的節(jié)省自然資源。而且隨著技術(shù)日新月異，站控系統(tǒng)PLC的壓力控制功能模塊也被發(fā)明了出來，它的功能在不斷的優(yōu)化與完善，安全性也在不斷的提升。

3.確定分輸壓力設(shè)定值

按照表中對(duì)分輸壓力設(shè)定值的規(guī)定，相關(guān)的天然氣運(yùn)輸企業(yè)工作人員可以結(jié)合中國石油輸氣管道下段用戶的用氣壓力，確定壓力控制系統(tǒng)的壓力設(shè)定值。

比如：當(dāng)分輸用戶用氣的壓力為4.0MPa，那么我們可以根據(jù)這個(gè)壓力值來推斷下游用戶的壓力。通過推斷，我們可以將這個(gè)壓力值設(shè)為下游管道和設(shè)備的設(shè)計(jì)壓力。而之所以能夠產(chǎn)生這樣的推斷，主要依賴于表1的系數(shù)。通過對(duì)這些系數(shù)的合理運(yùn)用以及測(cè)定，可以保障分輸用戶用氣的安全性，保障居民的正常生活。

PV閥的設(shè)定值（MOP）：4.0÷1.2=3.3MPa；

PCV閥的設(shè)定值（TOP）：4.0÷1.2×1.1=3.6MPa；

SSV閥的設(shè)定值（MIP）：4.0MPa。

表1 MOP，peak level OP，TOP and MlP之間的關(guān)系

其中：

MOP-系統(tǒng)在正常操作下能連續(xù)操作的最大壓力；

peak level OP-操作壓力峰值；

TOP-系統(tǒng)在調(diào)節(jié)裝置控制下能暫時(shí)出現(xiàn)的壓力；

MIP-最大偶然出現(xiàn)的壓力（安全裝置的壓力設(shè)定值）。

4.總結(jié)

本篇文章針對(duì)分輸壓力控制系統(tǒng)的范圍進(jìn)行詳細(xì)的論述，幫助大家了解天然氣長(zhǎng)輸管道分輸壓力控制系統(tǒng)的配置，相關(guān)的安全切斷閥。監(jiān)控調(diào)節(jié)法工作調(diào)節(jié)閥，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，帶點(diǎn)控制單元的氣動(dòng)執(zhí)行結(jié)構(gòu)。幫助大家了解分輸壓力的設(shè)定值，希望能夠通過本篇文章的研究加強(qiáng)人們對(duì)天然氣管道的控制，減少天然氣在管道內(nèi)部運(yùn)輸過程之中出現(xiàn)危險(xiǎn)的可能性，緩解當(dāng)今社會(huì)資源緊缺的問題。促進(jìn)下段用戶使用天然氣時(shí)的穩(wěn)定性，保障用戶的生命安全。