1.一种大落差密相二氧化碳管道压力保护系统,其特征在于:包括干线输送系统、超压保护与泄放系统以及仪表监测系统;
2.根据权利要求1所述的大落差密相二氧化碳管道压力保护系统,其特征在于:所述多级调节泄放单元用于对超压泄放介质进行多级压力调节和温度调节,包括依次连接的压力缓冲罐(14)、空浴式换热器(15)、二级压力安全阀(16)以及放空立管(18),所述压力缓冲罐(14)设置于上游超压安全阀(11)和下游超压安全阀(12)的下游,所述压力缓冲罐(14)内预充装有一定压力的二氧化碳。
3.根据权利要求2所述的大落差密相二氧化碳管道压力保护系统,其特征在于:所述空浴式换热器(15)通过爆破片(17)与放空立管(18)相连,所述爆破片(17)与二级压力安全阀(16)并联。
4.根据权利要求2所述的大落差密相二氧化碳管道压力保护系统,其特征在于:所述干线输送系统还包括旁路管道(7),所述旁路管道(7)通过上游旁路截断阀(4)和下游旁路截断阀(6)分别与上游干线管道(1)和下游干线管道(3)相连,形成提供上游、下游干线管道计划性放空、超压保护工况下所需的旁路介质流道,在所述旁路管道(7)上设置有旁路连通第一截断阀(5)和旁路连通第二截断阀(8)。
5.根据权利要求4所述的大落差密相二氧化碳管道压力保护系统,其特征在于:所述上游超压安全阀(11)设置于上游旁路截断阀(4)的下游,用于泄放上游干线超压介质,所述下游超压安全阀(12)设置于下游旁路截断阀(6)的下游,用于泄放下游干线超压介质。
6.根据权利要求4所述的大落差密相二氧化碳管道压力保护系统,其特征在于:所述旁路管道(7)与管道计划性泄放系统相连,所述管道计划性泄放系统包括一级调节阀(21)和二级调节阀(22),所述一级调节阀(21)设置于旁路连通第一截断阀(5)和旁路连通第二截断阀(8)下游,所述二级调节阀(22)设置于空浴式换热器(15)下游,所述一级调节阀(21)和二级调节阀(22)仅在干线进行计划性泄放时开启。
7.根据权利要求4所述的大落差密相二氧化碳管道压力保护系统,其特征在于:所述仪表监测系统包括设置于上游干线管道(1)的上游支线压力变送器(31)和上游支线温度变送器(32)、设置于下游干线管道(3)的下游支线压力变送器(33)和下游支线温度变送器(34)、设置于压力缓冲罐(14)上游的超压泄放第一温度变送(35)、设置于压力缓冲罐(14)下游的超压泄放第一压力变送器(36)以及设置于空浴式换热器(15)下游的第二温度变送器(37)。
8.一种大落差密相二氧化碳管道压力保护方法,其特征在于:包括以下步骤:
9.根据权利要求8所述的大落差密相二氧化碳管道压力保护方法,其特征在于:在所述步骤一中,所述压力缓冲罐内充装的二氧化碳压力处于1.8~2.2mpa.g,当压力低于1.8mpa.g时,对压力缓冲罐进行补压,其中,设置旁路压力平衡安全阀的开启压力为干线管道设计压力的1.0倍,设置上游超压安全阀和下游超压安全阀的开启压力为干线管道设计压力的1.1倍,设置二级压力安全阀的开启压力为2.4~2.6mpa.g。
10.根据权利要求8所述的大落差密相二氧化碳管道压力保护方法,其特征在于:在所述步骤二中,压力缓冲罐、空浴式换热器和二级压力安全阀用于提供二氧化碳泄压的压力和温度中继,以控制泄放过程中的介质压力和温度,当二级压力安全阀出现故障时,超压介质通过爆破片进行排放,进入放空立管后完成放散,泄放完成后,降低压力缓冲罐的压力至1.8~2.2mpa.g。