一种输气管道在线热备调压装置的制作方法

本实用新型涉及输气管道技术领域，具体而言，涉及一种输气管道在线热备调压装置。

背景技术：

调压系统是输气管道分输站场的重要设施之一。为保证气体连续平稳输往下游，调压系统的设计至关重要。以往主要采用的调压系统在用路和备用路切换模式为冷备，调压系统主要包括前后汇气管、上游工艺开关球阀、紧急截断阀、调压阀(包括监控压力调节阀和动作压力调节阀)、下游工艺球阀、压力控制器。在用路和备用路的紧急截断阀和调压阀(监控压力调节阀+动作压力调节阀)工艺设定值均相同。当在用路的调压系统故障时，故障信号上传，通过上游工艺开关球阀切换至备用路。

这种冷备模式的调压系统存在如下问题：(一)并非所有的系统故障都能以信号形式上传，当系统故障而无法上传时，备用系统无法及时投用，造成了整个调压系统的安全隐患；(二)两路调压系统为冷备用，在用/备用路调压系统需要切换时，通过上游工艺开关阀来进行在用/备用路切换，这时调节阀剧烈动作，压力无法相对平稳地过渡，甚至有阀后超压的风险；(三)冷备调压系统依靠简单的逻辑判断，对阀后压力超压有相应的监控及保护，甚至必要时截断在用路调压系统切至备用路，但对于在用路调压系统的堵塞或流量过低工况，没有自动检测和保护的相应逻辑。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种输气管道在线热备调压装置，可根据需求实现调压之路的在线自动切换，提高检测及控制的连续性、稳定性和可靠性，方便运行维护。

本实用新型提供了一种输气管道在线热备调压装置，包括：

在用调压支路管线，其两端分别与第一汇管和第二汇管连接，所述在用调压支路管线上依次串接有第一工艺球阀、第一工艺带执行机构球阀、第一监控压力调节阀、第一动作压力调节阀、第一就地温度表、第一压力变送器、第二压力变送器、第三压力变送器、第一止回阀和第二工艺球阀；

第一调压控制器，其包括与所述第一监控压力调节阀和所述第一压力变送器连接的第一压力控制器、与所述第一动作压力调节阀和所述第二压力变送器连接的第二压力控制器、以及与所述第一工艺带执行机构球阀和所述第三压力变送器连接的第一压力高高继电器；

备用调压支路管线，其两端分别与所述第一汇管和所述第二汇管连接，所述备用调压支路管线上依次串接有第七工艺球阀、第二工艺带执行机构球阀、第二监控压力调节阀、第二动作压力调节阀、第二就地温度表、第四压力变送器、第五压力变送器、第六压力变送器、第二止回阀和第八工艺球阀；

第二调压控制器，其包括与所述第二监控压力调节阀和所述第四压力变送器连接的第三压力控制器、与所述第二动作压力调节阀和所述第五压力变送器连接的第四压力控制器、以及与所述第二工艺带执行机构球阀和所述第六压力变送器连接的第二压力高高继电器；

其中，所述第一汇管与第一工艺管线一端连接，所述第一工艺管线另一端与第一法兰连接，所述第二汇管与第二工艺管线一端连接，所述第二工艺管线另一端与第二法兰连接。

作为本实用新型进一步的改进，所述第二压力控制器的压力设定值为SP，所述第一压力控制器的压力设定值为SP+△P1，所述第一压力高高继电器的压力设定值为SP+△P2，所述第四压力控制器的压力设定值为SP-△P1，所述第三压力控制器的压力设定值为SP+△P1，所述第二压力高高继电器的压力设定值为SP+△P2；

其中，SP+△P2大于SP+△P1，SP+△P1大于SP，SP大于SP-△P1。

作为本实用新型进一步的改进，述第一工艺球阀上设有第一旁路管线，所述第一旁路管线一端连接在所述第一汇管和所述第一工艺球阀之间的在用调压支路管线上，所述第一旁路管线另一端连接在所述第一工艺球阀和所述第一工艺带执行机构球阀之间的在用调压支路管线上；

所述第七工艺球阀上设有第二旁路管线，所述第二旁路管线一端连接在所述第一汇管和所述第七工艺球阀之间的备用调压支路管线上，所述第二旁路管线另一端连接在所述第七工艺球阀和所述第二工艺带执行机构球阀之间的备用调压支路管线上。

作为本实用新型进一步的改进，所述第一旁路管线上沿天然气流向依次串接第三工艺球阀和第一截止阀；

所述第二旁路管线上沿天然气流向依次串接第九工艺球阀和第五截止阀。

作为本实用新型进一步的改进，还包括：

第一放空管线，其一端连接在所述第一工艺球阀和所述第一工艺带执行机构球阀之间的在用调压支路管线上，所述第一放空管线另一端通过第三法兰与站场放空系统相连；

第四放空管线，其一端连接在所述第七工艺球阀和第二工艺带执行机构球阀之间的备用调压支路管线上，所述第四放空管线另一端通过第六法兰与站场放空系统相连。

作为本实用新型进一步的改进，所述第一放空管线上沿天然气流向依次串接第四工艺球阀和第二截止阀；

所述第四放空管线上沿天然气流向依次串接第十工艺球阀和第六截止阀。

作为本实用新型进一步的改进，还包括：

第二放空管线，其一端连接在所述第一工艺带执行机构球阀和所述第一监控压力调节阀之间的在用调压支路管线上，所述第二放空管线另一端通过第四法兰与站场放空系统相连；

第五放空管线，其一端连接在所述第二工艺带执行机构球阀和所述第二监控压力调节阀之间的备用调压支路管线上，所述第五放空管线另一端通过第七法兰与站场放空系统相连。

作为本实用新型进一步的改进，所述第二放空管线上沿天然气流向依次串接第五工艺球阀和第三截止阀；

所述第五放空管线上沿天然气流向依次串接第十一工艺球阀和第七截止阀。

作为本实用新型进一步的改进，还包括：

第三放空管线，其一端连接在所述第三压力变送器和所述第一止回阀之间的在用调压支路管线上，所述第三放空管线另一端通过第五法兰与站场放空系统相连；

第六放空管线，其一端连接第六压力变送器和第二止回阀之间的备用调压支路管线上，所述第六放空管线另一端通过第八法兰与站场放空系统相连。

作为本实用新型进一步的改进，所述第三放空管线上沿天然气流向依次串接第六工艺球阀和第四截止阀；

所述第六放空管线上沿天然气流向依次串接第十二工艺球阀和第八截止阀。

本实用新型的有益效果为：

该装置实现了调压系统在用路/备用路在整个切换过程中在线自动完成，平稳过渡、可靠性高。此外，该装置可以实现露天橇装设置，节省了占地空间。使管道建设更趋于标准化、模块化、人性化、减少施工工序、方便运行维护、减少设备投资和施工费用。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的一种输气管道在线热备调压装置的结构示意图。

图中，

1、第一法兰；2、第一工艺管线；3、管帽；4、第一汇管；5-1、在用调压支路管线；5-2、第一工艺球阀；5-3、第一工艺带执行机构球阀；5-4、第一监控压力调节阀；5-5、第一动作压力调节阀；5-6、第一止回阀；5-7、第二工艺球阀；5-8、第三工艺球阀；5-9、第一截止阀；5-10、第一旁路管线；5-11、第一放空管线；5-12、第四工艺球阀；5-13、第二截止阀；5-14、第三法兰；5-15、第二放空管线；5-16、第五工艺球阀；5-17、第三截止阀；5-18、第四法兰；5-19、第三放空管线；5-20、第六工艺球阀；5-21、第四截止阀；5-22、第五法兰；5-23、第一就地温度表；5-24、第一压力变送器；5-25、第二压力变送器；5-26、第三压力变送器；5-27、第一压力控制器；5-28、第二压力控制器；5-29、第一压力高高继电器；5-30、第一仪表电缆；5-31、第二仪表电缆；5-32、第三仪表电缆；5-33、第四仪表电缆；5-34、第五仪表电缆；5-35、第六仪表电缆；6-1、备用调压支路管线；6-2、第七工艺球阀；6-3、第二工艺带执行机构球阀；6-4、第二监控压力调节阀；6-5、第二动作压力调节阀；6-6、第二止回阀；6-7、第八工艺球阀；6-8、第九工艺球阀；6-9、第五截止阀；6-10、第二旁路管线；6-11、第四放空管线；6-12、第十工艺球阀；6-13、第六截止阀；6-14、第六法兰；6-15、第五放空管线；6-16、第十一工艺球阀；6-17、第七截止阀；6-18、第七法兰；6-19、第六放空管线；6-20、第十二工艺球阀；6-21、第八截止阀；6-22、第八法兰；6-23、第二就地温度表；6-24、第四压力变送器；6-25、第五压力变送器；6-26、第六压力变送器；6-27、第三压力控制器；6-28、第四压力控制器；6-29、第二压力高高继电器；6-30、第七仪表电缆；6-31、第八仪表电缆；6-32、第九仪表电缆；6-33、第十仪表电缆；6-34、第十一仪表电缆；6-35、第十二仪表电缆；7、第二汇管；8、第二工艺管线；9、第二法兰。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

如图1所示，本实用新型实施例的一种输气管道在线热备调压装置，包括：第一法兰1、第二法兰9、第一工艺管线2、第二工艺管线8、第一汇管4、第二汇管7、两路在线热备压力控制装置(在用在线热备压力控制装置和备用在线热备压力控制装置)。

其中一路在用在线热备压力控制装置包括在用调压支路管线5-1和第一调压控制器。在用调压支路管线5-1两端分别与第一汇管4和第二汇管7连接，在用调压支路管线5-1上依次串接有第一工艺球阀5-2、第一工艺带执行机构球阀5-3、第一监控压力调节阀5-4、第一动作压力调节阀5-5、第一就地温度表5-23、第一压力变送器5-24、第二压力变送器5-25、第三压力变送器5-26、第一止回阀5-6和第二工艺球阀5-7。第一调压控制器包括与第一监控压力调节阀5-4和第一压力变送器5-24连接的第一压力控制器5-27、与第一动作压力调节阀5-5和第二压力变送器5-25连接的第二压力控制器5-28、以及与第一工艺带执行机构球阀5-3和第三压力变送器5-26连接的第一压力高高继电器5-29。

另外一路备用在线热备压力控制装置包括备用调压支路管线6-1和第二调压控制器。备用调压支路管线6-1两端分别与第一汇管4和第二汇管7连接，备用调压支路管线6-1上依次串接有第七工艺球阀6-2、第二工艺带执行机构球阀6-3、第二监控压力调节阀6-4、第二动作压力调节阀6-5、第二就地温度表6-23、第四压力变送器6-24、第五压力变送器6-25、第六压力变送器6-26、第二止回阀6-6和第八工艺球阀6-7。第二调压控制器包括与第二监控压力调节阀6-4和第四压力变送器6-24连接的第三压力控制器6-27、与第二动作压力调节阀6-5和第五压力变送器6-25连接的第四压力控制器6-28、以及与第二工艺带执行机构球阀6-3和第六压力变送器6-26连接的第二压力高高继电器6-29。

其中，第一汇管4与第一工艺管线2一端连接，第一工艺管线2另一端与第一法兰1连接，第二汇管7与第二工艺管线8一端连接，第二工艺管线8另一端与第二法兰9连接。第一汇管4和第二汇管7的两端均连接管帽3。

进一步的，第一工艺球阀5-2上设有第一旁路管线5-10，第一旁路管线5-10一端连接在第一汇管4和第一工艺球阀5-2之间的在用调压支路管线5-1上，第一旁路管线5-10另一端连接在第一工艺球阀5-2和第一工艺带执行机构球阀5-3之间的在用调压支路管线5-1上。第一旁路管线5-10上沿天然气流向依次串接第三工艺球阀5-8和第一截止阀5-9。

更进一步的，还包括：用于放空在用调压支路管线5-1上天然气的第一放空管线5-11、第二放空管线5-15和第三放空管线5-19。第一放空管线5-11一端连接在第一工艺球阀5-2和第一工艺带执行机构球阀5-3之间的在用调压支路管线5-1上，第一放空管线5-11另一端通过第三法兰5-14与站场放空系统相连。第一放空管线5-11上沿天然气流向依次串接第四工艺球阀5-12和第二截止阀5-13。第二放空管线5-15一端连接在第一工艺带执行机构球阀5-3和第一监控压力调节阀5-4之间的在用调压支路管线5-1上，第二放空管线5-15另一端通过第四法兰5-18与站场放空系统相连。第二放空管线5-15上沿天然气流向依次串接第五工艺球阀5-16和第三截止阀5-17。第三放空管线5-19一端连接在第三压力变送器5-26和第一止回阀5-6之间的在用调压支路管线5-1上，第三放空管线5-19另一端通过第五法兰5-22与站场放空系统相连。第三放空管线5-19上沿天然气流向依次串接第六工艺球阀5-20和第四截止阀5-21。

进一步的，第七工艺球阀6-2上设有第二旁路管线6-10，第二旁路管线6-10一端连接在第一汇管4和第七工艺球阀6-2之间的备用调压支路管线6-1上，第二旁路管线6-10另一端连接在第七工艺球阀6-2和第二工艺带执行机构球阀6-3之间的备用调压支路管线6-1上。第二旁路管线6-10上沿天然气流向依次串接第九工艺球阀6-8和第五截止阀6-9。

更进一步的，还包括用于放空备用调压支路管线6-1上天然气的第四放空管线6-11、第五放空管线6-15和第六放空管线6-19。第四放空管线6-11一端连接在第七工艺球阀6-2和第二工艺带执行机构球阀6-3之间的备用调压支路管线6-1上，第四放空管线6-11另一端通过第六法兰6-14与站场放空系统相连。第四放空管线6-11上沿天然气流向依次串接第十工艺球阀6-12和第六截止阀6-13。第五放空管线6-15一端连接在第二工艺带执行机构球阀6-3和第二监控压力调节阀6-4之间的备用调压支路管线6-1上，第五放空管线6-15另一端通过第七法兰6-18与站场放空系统相连。第五放空管线6-15上沿天然气流向依次串接第十一工艺球阀6-16和第七截止阀6-17。第六放空管线6-19一端连接第六压力变送器6-26和第二止回阀6-6之间的备用调压支路管线6-1上，第六放空管线6-19另一端通过第八法兰6-22与站场放空系统相连。第六放空管线6-19上沿天然气流向依次串接第十二工艺球阀6-20和第八截止阀6-21。

第一压力变送器5-24通过第一仪表电缆5-30与第一压力控制器5-27连接，第一监控压力调节阀5-4通过第四仪表电缆5-33与第一压力控制器5-27连接，第二压力变送器5-25通过第二仪表电缆5-31与第二压力控制器5-28连接，第一动作压力调节阀5-5通过第五仪表电缆5-34与第二压力控制器5-28连接，第三压力变送器5-26通过第三仪表电缆5-32与第一压力高高继电器5-29连接，第一工艺带执行机构球阀5-3通过第六仪表电缆5-35与第一压力高高继电器5-29连接。第四压力变送器6-24通过第七仪表电缆6-30与第三压力控制器6-27连接，第二监控压力调节阀6-4通过第十仪表电缆6-33与第三压力控制器6-27连接，第五压力变送器6-25通过第八仪表电缆6-31与第四压力控制器6-28连接，第二动作压力调节阀6-5通过第十一仪表电缆6-34与第四压力控制器6-28连接，第六压力变送器6-26通过第九仪表电缆6-32与第二压力高高继电器6-29连接，第二工艺带执行机构球阀6-3通过第十二仪表电缆6-35与第二压力高高继电器6-29连接。

其中，第一工艺带执行机构球阀5-3和第二工艺带执行机构球阀6-3均为全通径双关双泄阀门，失效关；第一监控压力调节阀5-4和第二监控压力调节阀6-4均为失效关；第一动作压力调节阀5-5和第二动作压力调节阀6-5均为失效开。

在用调压支路管线5-1上的第三压力变送器5-26的下游和备用调压支路管线6-1上的第六压力变送器6-26的下游分别设置了第一止回阀5-6和第二止回阀6-6，防止在用调压支路管线5-1和备用调压支路管线6-1的压力反窜，保证在用调压支路管线5-1和备用调压支路管线6-1采集的压力各自独立，避免下游压力超高同时触发所有调压支路管线上的工艺截断阀。本实用新型的所有截止阀均采用轴流式止回阀。

在具体使用时，第二压力控制器5-28的压力设定值为SP，第一压力控制器5-27的压力设定值为SP+△P1，第一压力高高继电器5-29的压力设定值为SP+△P2，第四压力控制器6-28的压力设定值为SP-△P1，第三压力控制器6-27的压力设定值为SP+△P1，第二压力高高继电器6-29的压力设定值为SP+△P2；其中，SP+△P2大于SP+△P1，SP+△P1大于SP，SP大于SP-△P1。通常，△P1＝0.05MPa，△P2＝0.1MPa。通过在用调压支路管线5-1上的第一动作压力调节阀5-5和备用调压支路管线6-1上的第二动作压力调节阀6-5的压力设定值不一样，实现在用调压支路管线5-1和备用调压支路管线6-1的在线自动切换，无需人工干预。

本实用新型的输气管道在线热备调压装置橇装露天设计，其防护等级为IP65，防爆等级为EXdIIBT4，完全满足露天环境及现场防爆要求；该装置与工艺管道之间采用标准法兰连接，并且适用于高压力的工况。每路调压支路压力变送器下游设置止回阀是实现整套调压装置在线热备的一个必要条件。该装置通过在每路调压支路压力变送器下游均设置止回阀，使得每路调压支路压力变送器采集的压力相对独立，避免下游压力超高同时触发所有调压支路的工艺截断阀。同时该装置通过在用调压支路/备用调压支路的动作压力调节阀工艺设定值的不同，来达到在用路调压系统失效时，备用路调压系统自动投入使用。整个切换过程，无需人工干预，在线自动完成，平稳过渡，可靠性高。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。