城市配气站工艺设计(4)

压设备和管道上，当压力超过规定数值时，自动泄压。安全阀的种类较多，在天然气生产过程中主要用到的是弹簧式安全阀和先导式安全阀两种。

(1)石油化工装置所用安全阀一般均选用弹簧全启式，在一般情况下，可选用普通型(国产安全阀大都为普通型)安全阀。当备压变化较大时，可选用波纹管(平衡型)式安全阀。但波纹管不适用于酚、醋液、重石油馏分、含焦粉等介质以及往复式压缩机等场所。因为在这些情况下，波纹管有可能被污染或被损坏。

(2)根据介质的操作温度和安全阀定压值确定安全阀的公称压力和最高泄放压力。

(3)根据计算所得的喷嘴面积，可从安全阀样本或其他资料中选用安全阀，选用的安全阀喷嘴面积必须大于计算面积。如果一个安全阀的喷嘴面积不能满足需要，可选用两个或多个安全阀并联，并使其总面积大于计算面积。

(4)弹簧安全阀定压应按不同结构的安全阀的要求确定。普通型安全阀在常压下调整弹簧时，其弹簧定压应调整为安全阀定压Ps减去其背压P2的差值，即弹簧定压值为Ps－P2；对波纹管安全阀，弹簧定压值即为安全阀的定压值Ps。

在选用安全阀时，应注明其定压范围或确定其弹簧号。本设计选取类型如下：弹簧封闭全启式安全阀：A42Y-25 2.7.4.2 安全阀的安装

(1) 在设备或管道上的安全阀一般应垂直安装。但对设置在液体管道、换热器或容器等处的安全阀，当阀门关闭以后，可能由于热膨胀而使压力升高的场所，可水平安装。

(2) 安全阀不应安装在长的水平管道的死端，因为死端容易积聚固体物和液体影响安全阀工作。

(3) 安全阀一般应安装在易于检修和调节之处，周围要有足够的工作空间，如：立式容器的安全阀，DN80以下者，可安装在平台内靠外侧；DN100以上者安装在平台外靠平台处，借平台可以对阀门进行维护和检修。

(4) 由于大直径安全阀重量大，故在布置时要考虑大直径安全阀拆开后吊装的可能，必要时要设置吊杆。

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2.7.5 调压器

本设计选取类型如下：T22-40型自力阀，这种调节阀可用于非腐蚀性，温度为－20℃~60℃，气体介质的压力稳定装置。现广泛用于连续送气的天然气采输，城市煤气以及冶金、石油、化工等生产部门。 2.7.5.1 调压器设计原理

自力式调节阀不需要外来能源而直接利用管道流体介质自身所具有的压能进行压力(流量)等工艺参数的调节，它结构简单、维修方便、调节灵敏，适用于缺电的地区，因此在天然气输配系统目前广泛使用自力式调节阀。

自力式调节阀主要用于阀后压力调节，稳定阀后管道介质压力。将指挥器作适当改装亦可作阀前压力调节，保持调节器前面管道或设备压力为稳定值。联入孔板可作恒差压调节，保持流过孔板前后的差压为恒定值。

自力式调节阀由主调节阀、指挥阀和阻尼嘴等组成，?14～?18mm导压管连接成工作控制系统。

自力式调节阀在天然气输配中主要用于阀后压力调节。使用时，调节指挥阀给定螺钉，给定阀后压力值，当被调介质的压力升高，高于给定值时，升高的阀后信号通过导压管传递到指挥阀下膜腔，迫使喷嘴挡板关小，从而主阀工作膜腔内的操作压力下降，主阀自动关小阀芯开度，于是通过调节阀的气量减少，使调节阀的压力降低到给定值为止。反之，当调节阀后压力降低至给定压力以下时，指挥器接受压力信号后立即增大输出量，使主阀工作膜腔内的操作压力增加，阀芯自动增大，直到压力升高至给定值为止，无论用户负荷怎么变化，都能始终保持调节阀阀后压力恒定。 2.7.5.2 调节阀的安装

(1) 调节阀的安装位置应满足工艺流程设计要求，并应尽量靠近与其有关的一次指示仪表，并尽量接近测量元件的位置，便于在用付线阀手动操作时能观察一次仪表。

(2) 调节阀应尽量正立垂直安装于水平管道上，特殊情况下才可水平或倾斜安装，但必须加支撑。

(3) 为便于操作和维护检修，调节阀应尽量布置在地面或平台上且易于接近

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的地方。与平台或地面的净空应不小于250mm。

(4) 调节阀应安装在环境温度不高于60?C,不低于－40?C的地方。 (5) 调节阀应该安装在离振动源较远的地方。

(6) 遥控阀、自动调节阀以及控制系统的安装位置要尽量避开火灾危险和火灾的影响。

(7) 为避免调节阀鼓膜受热及便于就地取下膜头，膜头与旁通管外壁的净距应不小于300mm。

(8) 为避免旁通阀泄漏介质在调节阀上和便于就地拆卸膜头，安装时调节阀与旁通阀应错开布置。

(9) 隔断阀的作用是当调节阀检修时关闭管道之用，故应选用闸板阀；旁通阀主要是当调节阀检修停用时作调节流量之用，故一般应选用截止阀，但旁通管

DN?150时，可选用闸板阀。

为了调节阀在检修时需将两隔断阀之间的管道泄压和排液，一般可在调节阀入口侧与调节阀上游的切断阀之间管道的低点设排液闸阀。当工艺管

DN?25mm时，排液公称直径应等于或大于20mm；当工艺管道DN?25mm时，

排液阀的公称直径应为25mm。

(10) 在一个区域内有较多的调节阀时，应考虑形式一致，整齐、美观和操作方便。

(11) 调节阀与隔断阀的直径不同时，大小头应尽量靠近阀门安装。 2.7.6 流量计

工业中常用的七大类流量仪表有差压型（孔板、文氏管）、变面积型（转子流量计）、震荡型（涡街流量计）、超声波型（多普勒流量计）、电磁型（电磁流量计）、动量矩型（涡轮流量计）、正位移型（椭圆齿轮流量计）。 2.7.6.1 流量计的选用

由于计量是用于结算，所以必须准确、可靠和安全的计量，应考虑以下因素：最大和最小流量、操作压力、流量分布、未来流量的增加、操作和维护、公司政策。天然气计量易采用标准孔板流量计，并应符合国家现行标准。

孔板流量计是测量天然气流量中使用得最为广泛的设备，它由产生差压的一次装置——孔板节流装置和二次检测仪表——差压计、压力计、温度计和相关参数仪器仪表加信号引线等组成，其测量的准确度除取决于孔板节流装置按标准加

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工制造和检验装配外，还取决于合理的仪器仪表选型和设计、安装、检验和正确的使用维护等。

孔板流量计测量天然气流量在我国已形成标准，即SY/T6143-2004《天然气流量的标准孔板计量方法》，美国的AGANO3报告也属此类标准。

本设计调压计量站采用孔板流量计进行天然气流量测量。 2.7.6.2 流量计的安装

（1）本设计的节流装置见图1。

1-上游侧第二阻流件；2-上游侧第一阻流件；3-孔板和孔板夹持器；4-差压讯号管路； 5-下游侧第一阻流件；6-孔板前后测量管； l0-第一阻流件与第二阻流件之间的直管段；l1-孔板上游的直管段；l2-孔板下游的直管段；

图 1 节流装置的组成和安装示意图

(2) 节流装置应安装在两段具有等直径的圆形横截面的直管段之间，在此中间，除了取压孔、测温孔外，无SY/T6143—2004《天然气流量的标准孔板计量方法》规定之外是障碍和连接支管。直管段毗邻孔板的上游10D（D为上游测量管内径）或流动调整器后和下游4D的直管部分需机加工，并符合SY/T6143—2004《天然气流量的标准孔板计量方法》规定。

(3) 符合上述所要求的最短直管段长度随阻流件的形式和直径比而异，并随是否安装流动调整器而不同。

(4) 在孔板节流件安装时，孔板应与测量管轴线垂直，孔板上游端面与垂直于测量管轴线的平面之间的斜度应小于0.5%并小于1?。孔板的开孔应与测量管同心、同轴，孔板的轴线与上下游测量管轴线之间的距离ex应满足式(2-5)的要求，此时无附加不确定度。如果ex在式(2-6)的范围内，则流出系数C的不确定度应算术相加?0.3%的附加不确定度。ex不得超过式(2-6)的上限值。

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ex?

0.002D5 (2.5) 40.1?2?.30.0025D0.005De?＜ (2.6) x0.1?2.3?40.1?2.3?4除上述最重要的两条外，在实际安装和使用中还应注意密封垫片的内径应 比测量管内径大0.51.0mm，厚度宜控制在0.51.0mm之内。

2.7.7 压力仪表

正确选用压力表包括确定仪表的型号、规格、测量范围、量程、精度等级、灵敏度以及是否需要远传和具有其他功能。压力表精度等级有0.4级，1.0级，1.6级，2.5级，应从经济性和准确性两方面考虑。允许最大误差是仪表量程与精度等级百分比的乘积，在测量稳定压力时，最大工作压力不超过测量上限的三分之二，测脉动压力时，最大工作压力不超过测量上限的二分之一，测高压时，最大工作压力不超过测量上线的五分之三。为保证测量值准确度，所测压力不能太接近于仪表的下限值，即仪表量程不能选的太大，一般被测压力的最小值不能低于满量程的三分之一。在满足工艺的条件下尽可能选用精度低，廉价耐用的仪表。

本设计选取压力表类型为远传式压力表型号：YTG-150-ibⅡBT4。

2.7.7.1压力报警仪表

一般场合的压力、真空的报警或联锁宜分别选用带电接点的压力表、真空表及压力真空表或压力开关，表壳直径为150mm,精度等级为1.5级.在有爆炸危险的场合，应选用防爆型，本设计采用的防爆点接点压力报警装置。

2.7.7.2 压力表的安装

(1) 压力表应尽可能在常温下测量(65?C以下)，在高温下压力表内的焊口会损坏。为此，高温管道的压力表要设置管圈。

(2) 为了准确的测得静压，压力表取压点应在直管段上，并设切断阀，对清洁无腐蚀介质切断阀用针型阀。对粘度大，有腐蚀介质等用闸阀，可免除突然的压力波动和消除脉动。

(3) 现场指示的压力表位置，如能自由选择时，最好的高度为1300~1800mm，过高时(≥200mm)应有平台或直梯，以便维护一次阀。

(4) 工艺设备上的测压点开口应该在气相段。

(5) 压力表的喷嘴安装位置一般离焊缝不小于100mm、距法兰不小于300mm、在卧式容器上开口离切线不小于100mm。

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