天然氣調壓設施在工廠中的應用

韓 楓， 王 冬

（中國寰球工程公司遼寧分公司， 遼寧 撫順 113006）

天然氣調壓設施在工廠中的應用

韓 楓， 王 冬

（中國寰球工程公司遼寧分公司， 遼寧 撫順 113006）

隨著石油價格的不斷上漲，天然氣憑借其在清潔性、經濟性、方便性、用途廣泛性和高效性等方面的稟賦優勢，在全世界許多地方，在越來越多的領域代替煤炭或石油，用于居民生活、城市燃氣、工業發電、化工生產等，成為有利于提高人類生活質量、促進經濟發展的“綠色能源”。介紹了天然氣調壓設施的組成，工作原理及其在石油化工中的應用。

過濾器；安全切斷閥；工作調壓閥

天然氣作為一種能源為人類了解和(當作燃料)利用，已經有了2 000多年的歷史。中國作為世界上最早利用天然氣的國家之一，早在公元前3世紀，就在四川有了用天然氣熬鹽的記載。但是，作為重要的能源和化工原料為社會所重視和大力開發利用應該以1925年美國鋪設第一條天然氣長輸管道(路易斯安那州北部至德克薩斯州博芒特市)作為現代工業利用的標志，它不僅把天然氣作為商品大量推向市場，而且促進了天然氣的化工利用，開創了天然氣利用的新時代。

1 天然氣的優點

隨著石油價格的不斷上漲，天然氣憑借其在清潔性、經濟性、方便性、用途廣泛性和高效性等方面的稟賦優勢，在全世界許多地方，在越來越多的領域代替煤炭或石油，用于居民生活、城市燃氣、工業發電、化工生產等，成為有利于提高人類生活質量、促進經濟發展的“綠色能源”，在能源消費結構中的比例日益攀升，已經與石油、煤炭并列被稱為能源的“三大豪門”。

根據混合料設計空隙率的要求，在滿足其他體積參數基礎上，由礦料間隙率最緊密狀態對應的油石比確定最佳油石比，瀝青混合料采用標準馬歇爾擊實法成型，雙面擊實100次，擊實溫度100℃～110℃，并對其水穩定性進行驗證。

2 天然氣調壓設施在工廠中的應用

2.1 天然氣在石油二廠中的應用

隨著石油價格的不斷上漲，節約能源、降低成本、減少污染排放成為現代大型工廠的首選。大儲量氣田的發現及西氣東輸管線的建成，使工廠使用天然氣成為可能。

目前石油二廠燃料氣車間擔負著東部地區燃料氣的平穩供應、安全管理等，現有濕式氣柜1臺，容積為32 000 m3，燃料氣螺桿壓縮機4臺（每臺額定功率為315 kW，流量2 000 m3/h），主要用于回收低壓燃料氣，向高壓燃料氣管網補充高壓燃料氣。該氣柜建成于1991年，并于1992年投用。自投用后，由于全廠沒有備用氣柜，且檢修工期超過1個月，如停用氣柜進行檢修，則各生產裝置所產低壓燃料氣只能放火炬，這樣嚴重影響撫順石化公司的燃料氣平衡。

經過對石油二廠使用天然氣所作的可行性研究報告的評估，對于使用天然氣是可行而經濟的。

監控調壓閥的設定壓力比主工作調壓閥的設定壓力稍高。

為使自天然氣銷售公司來的壓力4.0 MPa的天然氣經DN200管道送至石油二廠。需經過調壓站減壓維持0.45 MPa，經管道輸送至新建石油二廠天然氣管網。

通過以上分析可知，BIM技術模型是一個三維的，數字化的建筑信息庫。這個信息庫包含建筑的所有數據信息，包括建筑各個構建的尺寸、位置信息等等。同時，BIM技術模型實現了設計從二維到三維的突破，大大提高了建筑設計以及施工建造的效率，降低了成本消耗。

圖1 石油二廠調壓設施（撬裝式）流程圖Fig.1 Flow diagram of pressure regulating device (skid-mounted) in No.2 Refinery

肉牛糞污處理技術模式應根據肉牛場的養殖規模、投資能力、自有種植土地、機械化程度等情況靈活選擇，技術路線應圍繞“源頭減量、清潔生產、資源化綜合利用、防止二次污染”的原則。

由流程圖1可看出調壓站的組成。

入口總管電動開關閥HV-1001。管線1，過濾器1、計量級流量計（帶溫壓補償）、安全切斷閥PCV-1003/1、監控調壓閥PCV-1002/1、工作調壓閥PCV-1001/1；管線2，過濾器2、計量級流量計（帶溫壓補償）、安全切斷閥PCV-1003/2、監控調壓閥PCV-1002/2、工作調壓閥PCV-1001/2，出口總管電動開關閥HV-1002。

天然氣過濾器主要由一級旋風分離器、二級慣性除沫器預濾和凝聚、三級精濾芯凝聚、排污閥等組成，夾帶液體和固體顆粒的天然氣，由進氣管以切線方向進入一級旋風分離器。經過旋風分離，較大的液滴和固體顆粒被分離出來。

（1）進、出口電動切斷閥HV-1001、HV-1002

當進口或出口出現不利于調壓設施或工廠燃料管網的情況時，將切斷天然氣總管供氣。

（2）計量級流量計（帶溫壓補償）

例句：Whenever I have to speak in public, I get butterflies in my stomach.

為了精確計量來自供氣管網進入工廠的天然氣流量設置計量級氣體流量計并帶溫壓補償。

（3）過濾器1、2(圖2)

工作原理：

圖2 過濾器實物圖片Fig.2 Filter real object photo

然后，經過二級除沫器，氣體通過慣性碰撞作用下，氣、液、固進一步分離。氣體中粒徑較大的塵埃被濾除，對后級精濾芯起保護作用。氣體通過精濾芯（第三級精濾），粒徑大于10 μm（或更細）的固體粒子被濾除；粒徑微小的液態霧狀物被收集在精濾芯上，并凝聚成較大的液滴，在重力作用下，沉降到精濾管底部。分離出來的液體由各排污口排出，經處理的天然氣由過濾器頂端的出氣口出氣。

當調壓閥工作時，在指揮器的作用下，當指揮器輸出的驅動力大于出口壓力加上主彈簧的作用力時，調壓閥的閥口打開。當作用在皮膜腔兩邊的力相等時，閥芯保持當前位置不動，此時出口壓力等于調壓閥的設定壓力(圖4)。

在過濾器的進出口設置差壓指示儀用以監視過濾器是否需要清洗。

（4）安全切斷閥PCV-1003/1、PCV-1003/2（圖3）

廣西與東盟國家的跨境人民幣結算量增長趨勢順應雙邊進出口貿易持續上漲趨勢，且在2016年進出口貿易增速下降的趨勢下仍能保持總量增加的態勢。但從增速看，2015年和2016年速度明顯放緩，后勁不足。

安全切斷閥是安裝在調壓管線的自動進行切斷的一種安全設備。當下游的壓力達到安全切斷閥的切斷設定壓力時，安全切斷閥能夠快速的切斷供氣，以保證調壓設施的安全。

從原理上講該安全切斷閥是一種軸流式的切斷閥，它的執行機構與指揮器系統保證安全切斷閥處于打開狀態。安全切斷閥最主要的部件——閥筒在閥體內是進行軸向運動的，所以當管道中有壓力的情況下不需要另外的旁通來先平衡氣體。安全切斷閥只能通過逆時針方向手動旋轉偏心軸來打開。閥口墊由于有閥座的保護，它不受氣流的沖擊，所以即使是氣體比較臟也不會對它有影響。

當下游的壓力低于安全切斷閥的設定壓力時，指揮器保持正常狀態，保證安全切斷閥的偏心軸不動作，使安全切斷閥保持在開啟的狀態。當下游的壓力變化超過安全切斷閥的設定壓力時，安全切斷閥的指揮器釋放切斷閥的偏心軸，在安全切斷閥的主彈簧的作用下，閥筒關閉，安全切斷閥切斷供氣。

安全切斷閥的執行機構上有手動切斷按鈕，在緊急情況下或進行維修/檢查時能迅速關斷切斷閥。

圖3 安全切斷閥實物圖片Fig.3 Safety cut-off valve real object photo

（5）工作調壓閥PCV-1001/1、PCV-1001/2

我努力撐起身子，艱難的爬出花壇，爬到路上。我想我此時比昨晚甩出去的那個更像尸體，一個自己移動著的尸體。我爬到路中間，仰面躺下，已經無力動彈。小區的小孩子們不知何時突然出現。他們圍著我聚攏，像在看一件新奇的玩具。一個小女孩沖我笑了，天真爛漫。然后她把手伸出來，開始撓我癢癢。我很難受，想阻止她，但一點力氣都沒有，每動一下，都感到一陣鈍痛。我的力氣，我的感官，正在一點一點消失。但我能看到，從花壇到路中間，我爬過的地方，拖出了一道粗壯的血跡，我躺在自己的血泊中，被一群孩子圍觀。不知何時，天開始下雪。一片，一片，將這一切都蓋住了。

工作調壓閥是帶指揮器作用式調壓閥，非常適合用于需要持續不斷提供下游壓力的高壓及大流量工作環境。

調壓閥具有“故障關閉（FC）”和“故障開啟（FO）”兩種型式。

加壓過濾機的氣水分離系統主要是利用旋流原理，將濾液氣水混合物沿切線方向通入罐體中。混合物在筒體內高速旋轉，由于離心力的作用，密度大的水分被甩向筒壁，而氣體集中在筒體中心，隨內螺旋負壓上升并排出筒體。原設備使用的氣水分離系統如圖3所示。

調壓閥 “故障關閉（FC）”型工作原理

調壓閥的皮膜組件（與調壓閥的閥辨聯接在一起）將調壓閥的執行機構分成兩個腔室。調壓閥一個腔室與下游壓力是相通的，另一個腔室與指揮器所產生的驅動壓力相通。沒有氣通過時，在主調壓器主彈簧的作用下，調壓閥的閥口將關閉。

1.4 TCGA數據庫提取數據 從癌癥基因組圖譜（The Cancer Genome Atlas，TCGA）數據庫（https：//tcgadata.nci.nih.gov/）下載1 102例乳腺癌樣本的56 963個基因mRNA高通量測序數據及其臨床病理學參數資料，數據更新至2018年01月。利用這些數據，分別對16個促進乳腺癌轉移基因、10個抑制乳腺癌轉移基因與TEX14的表達進行相關性分析。以TEX14 mRNA表達量中位數為節點，將乳腺癌樣本分為了TEX14低表達組和TEX14高表達組，剔除臨床病理參數不全的樣本，分析TEX14的表達與乳腺癌患者預后的關系。

圖4 工作調壓閥實物圖片Fig.4 Working pressure-regulating valve real object photo

當下游的流量發生變化時，調壓閥的出口壓力與指揮器的控制壓力進行比較，通過指揮器的控制，開大或關小調壓閥的閥口來保持下游的壓力穩定。

調壓閥 “故障開啟（FO）”型工作原理與上述調壓閥 “故障關閉（FC）”型工作原理正好相反。

（6）監控調壓閥PCV-1002/1、PCV-1002/2

智慧園區建設需要遵循相應指導原則和標準，規范建設要求，優化智慧園區建設過程，為后續的智慧園區規劃和管理提供可靠依據。智慧園區建設，其中集合了園區信息化基礎設施建設、智能感知系統建設、支撐平臺建設、傳輸網絡建設以及軟件服務建設等內容[5]。

2.2 天然氣調壓設施的使用

Raven和李笑都認為，ofo最終可能還是會歸于滴滴。“這也是員工們希望的，這樣一來，業務可以繼續，還是做出行。滴滴是第一大股東，有優先選擇的權力，而且滴滴也急需牌照。因為很多城市都在限制共享單車的投放數量，ofo手中的牌照和投放指標，對于滴滴和阿里都有吸引力。阿里為何同意單車作為借款抵押，看中的其實并不是車，而是牌照和指標。”Raven說。

4.學科功能被異化。語文教學能使學生的思想得到豐盈，能讓學生在得到文化傳承的同時，能促進對現實生活的感悟。而部分教師在活動中加入諸多非語文的內容，以知識“大雜燴”的灌輸替代語文學習，使活動變味。

在正常情況下，由于監控調壓閥的設定壓力高于出口壓力，所以監控調壓閥處于全開狀態，如由于工作調壓閥發生故障，使下游壓力增高，當下游壓力增加到監控調壓閥的設定壓力時監控調壓閥則開始工作，出口壓力按監控調壓閥的設定壓力進行調節。

監控調壓方式有兩個功能：正常情況下，監控調壓閥可進行二次調壓；一旦主調壓閥發生故障，監控調壓閥變成工作調壓閥。

由于加熱爐燃料氣是整個裝置的命脈，而撬裝調壓設施是供給全廠多套裝置燃料氣的最重要設施。它的安全運行與否直接關系到全廠各個裝置燃料氣的供應。

由流程圖可看出，為安全生產起見調壓站設置兩條調壓管線即一用一熱備的工作方式。

正常時來自天然氣傳輸管線的高壓燃氣（4.0 MPa）經過管線1或2的過濾器、計量 級的流量計（帶溫壓補償）、安全切斷閥、監 控調壓器、工作調壓器降為工廠燃料氣管網 所需要的燃氣壓力（0.45 MPa）。

絕大部分教師是從應試教育的氛圍中成長起來的，過去決定現在，教師們本身很難轉變定式的思維，導致課堂教學中教師們習慣于從提高成績的角度進行教學，來提高小學生的數學成績，培養能力是一件比較困難、需時較長的工作，短期成績提升難以看到成果，教師們較難堅持下去。長期接受方法型數學教學的學生也難以在后期進行思維定式的轉變，創新思維能力受到壓抑，突破慣性思維定式十分困難。

如果以第一條管線為主調壓管線，第二條管線為輔助調壓管線（相反也可以設定第二條管線為主調壓管線，第一條管線為輔助調壓）。

第一條管線上的各個調壓閥工作壓力分別設為：

監控調壓閥的調壓閥部分的工作原理與上面5中的原理相同。而其監控調壓閥在調壓系統中是一種安全設備。安裝監控調壓閥的目的是當系統超壓時，保證在不間斷供氣的情況下，起到安全保護的作用。

工作調壓閥PCV-1001/1（0.45 MPa即工廠燃料氣管網壓力）、監控調壓閥PCV-1002/1（稍高于工作調壓閥的設定值）、安全切斷閥PCV-1003/1（稍高于監控調壓閥的設定值）。

第二條管線上的各個調壓閥工作壓力分別設為：

工作調壓閥PCV-1001/2（設定值稍低于工廠燃料氣管網的壓力）、監控調壓閥PCV-1002/2（稍高于主工作調壓閥的設定值）、安全切斷閥PCV-1003/2（稍高于本線路監控調壓閥的設定值）調壓設施的工作原理是：

（1）正常工作時來自天然氣傳輸管線的高壓燃氣（4.0 MPa）經過管線1，由工作調壓閥將天然氣降為工廠燃料氣管網所需要的燃氣壓力（0.45 MPa），監控調壓閥PCV-1002/1、2、安全切斷閥PCV-1003/1、2均高于主工作調壓閥的設定值處于全開狀態），而管線2上的工作調壓閥PCV-1001/2設定值低于工廠燃料氣管網的壓力值，所以工作調壓閥PCV-1001/2處于關閉狀態。

（2）當工廠燃料氣管網壓力增加到監控調壓閥的設定壓力時監控調壓閥則開始工作，出口壓力按監控調壓閥的設定壓力進行調節。

在福建龍巖地區，巖溶地基中往往發育一定厚度的軟弱土覆蓋層，其下大多數存在有豎向的呈串珠狀的溶洞。由于溶洞頂板厚度小，且起伏不定，難以作為合適的樁基持力層。若將樁穿越多層溶洞選擇下伏完整基巖作為樁端持力層，又導致成樁過長，不僅增加施工成本，同時易在施工過程中造成溶洞塌陷。因此，研究覆蓋型巖溶區建筑地基處理，對加強巖溶地基穩定性分析評價有著重要的技術價值和經濟意義[6]。

當壓力變化超過安全切斷閥的設定壓力時，安全切斷閥的指揮器切斷供氣。（而管線2上的工作調壓閥PCV-1001/2設定值低于工廠燃料氣管網的壓力值，所以工作調壓閥PCV-1001/2處于關閉狀態）。

（3）當工廠燃料氣管網壓力下降即燃料氣使用量增加時，管線1的流量不足以維持工廠燃料氣管網的壓力，當壓力低于工作調壓閥PCV-1001/2設定值時（監控調壓閥PCV-1002/1、2、安全切斷閥PCV-1003/1、2均高于工作調壓閥的設定值處于全開狀態）兩條管線同時處于工作調節狀態，以滿足工廠燃料氣管網的壓力平衡。

當管網壓力逐漸升高恢復到正常值時，工作調壓閥PCV-1001/2關閉。由工作調壓閥PCV-1001/1單獨進行調節。

根據以上所述調壓設施是既可以滿足生產需要又可以保證系統的安全。

3 結束語

中國石油天然氣集團公司正在建設從華北地區通往遼寧地區的天然氣管道，管線路經廊坊-秦皇島-沈陽-撫順（盤錦），撫順末站設在演武地區。預計2012年度將建成通氣，供氣質量符合中國國家二類氣標準（GB17820-1999）。到2014年由大連-沈陽的LNG天然氣管道將與此線連接并網。

近期撫順石化公司已與天然氣銷售公司草簽了天然氣采購與輸送框架協議。

中國石油銷售板塊負責將天然氣管道連接到石油二廠區域外1 m處。

撫順石化公司為充分利用天然氣已設計多套調壓設施，并將在近期投入使用。

Application of Natural Gas Pressure Regulating Device in Enterprises

HAN Feng,WANG Dong
（China Huanqiu Liaoning Brach Company, Liaoning Fushun 113001，China）

With the rising of petroleum price, natural gas with clean, economy, convenience and high efficiency has widely been used to replace coal and petroleum in many fields，such as urban gas , power generation , chemical production and so on, and has become "green energy" for improving the quality of human life and promoting economic development. In this paper, structure and work principle of natural gas pressure regulation device were introduced as well as its application in petrochemical enterprises.

Filter; Safety cut-off valve; Pressure-regulating valve

TE 64

A

1671-0460（2011）12-1285-04

2011-10-25

韓楓（1961-），男，遼寧撫順人，高級工程師，1982年畢業于東北電力學院（現東北電力大學）自控專業，從事設計工作。E-mail：hf3377@sina.com。