本發(fā)明涉及排污系統(tǒng)、管道系統(tǒng)和自動化控制技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種應(yīng)用于輸氣管道站場的在線排污裝置及在線排污方法。

背景技術(shù)：

對于輸氣管道站場內(nèi)的排污系統(tǒng)，傳統(tǒng)的裝置是排污支路上設(shè)置一個(gè)球閥和一個(gè)排污閥，這種裝置只能實(shí)現(xiàn)離線手動排污，即當(dāng)多支路設(shè)備不同時(shí)運(yùn)行時(shí)(有備用支路時(shí))，首先開啟備用支路，關(guān)閉需要排污支路的上下游球閥，然后開啟放空閥門，將天然氣壓力放空至安全操作壓力以下，再關(guān)閉放空閥門，最后再打開球閥和排污閥進(jìn)行排污。

此種離線排污裝置的缺點(diǎn)是：

1、必須啟用備用支路后，才可以對當(dāng)前支路上的設(shè)備進(jìn)行排污；

2、無法控制排放壓力，容易對下游設(shè)備造成損壞，甚至對運(yùn)行人員造成傷害；

3、排污自動化程度低，手動排污操作步驟復(fù)雜，增加運(yùn)行人員工作量和誤操作機(jī)率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種應(yīng)用于輸氣管道站場的在線排污裝置及在線排污方法，解決以往工藝方法中存在的問題，保證站場運(yùn)行的安全，減少操作風(fēng)險(xiǎn)并且有利于節(jié)能減排，并且可以通過SCADA系統(tǒng)對其進(jìn)行監(jiān)控。

本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于輸氣管道站場的在線排污裝置，該裝置包括：

至少一臺過濾器，所述過濾器下方設(shè)有至少一個(gè)集液包，所述集液包上設(shè)有第一液位變送器和第二液位變送器；

至少一路排污支路，所述排污支路的一端與所述集液包相連，所述排污支路另一端與匯管相連，所述排污支路上依次設(shè)有第一安全切斷閥、第一工藝球閥、液位調(diào)節(jié)閥和第二工藝球閥；

排污罐，所述排污罐與所述匯管相連，所述排污罐上設(shè)有第三液位變送器；

匯管，所述匯管上靠近所述排污罐的一端設(shè)有壓力變送器和第二安全切斷閥；

儀表接線箱，所述儀表接線箱與所述第一液位變送器、所述第二液位變送器、所述第一安全切斷閥、所述液位調(diào)節(jié)閥、所述壓力變送器、所述第二安全切斷閥和所述第三液位變送器相連。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述在線排污裝置包括三臺過濾器，每臺過濾器下方設(shè)有兩個(gè)集液包，每個(gè)集液包與一路排污支路相連，六路排污支路與所述匯管相連。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述第一液位變送器通過第一儀表電纜接入所述儀表接線箱，所述第二液位變送器通過第二儀表電纜接入所述儀表接線箱，所述第一安全切斷閥通過第三儀表電纜接入所述儀表接線箱，所述調(diào)節(jié)閥通過第四儀表電纜接入所述儀表接線箱，所述壓力變送器通過第五儀表電纜接入所述儀表接線箱，所述第二安全切斷閥通過第六儀表電纜接入所述儀表接線箱，所述第三液位變送器通過第七儀表電纜接入所述儀表接線箱。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，所述第一液位變送器與所述液位調(diào)節(jié)閥連接，所述第二液位變送器與所述第一安全切斷閥連接，所述第三液位變送器與所述第二安全切斷閥連接，所述壓力變送器與所述第二安全切斷閥連接。

本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用于輸氣管道站場的在線排污方法，該方法包括以下步驟：

步驟1，所述第一液位變送器測量所述集液包的液位值，所述第一液位變送器對該液位值進(jìn)行判斷，當(dāng)該液位值為高液位值時(shí)，開啟所述液位調(diào)節(jié)閥；當(dāng)該液位值為低液位值時(shí)，關(guān)閉所述液位調(diào)節(jié)閥；

同時(shí)，將所述第一液位變送器的第一液位測量信號接入儀表接線箱，將所述液位調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)信號接入儀表接線箱；

步驟2，所述第二液位變送器測量所述集液包的液位值，所述第二液位變送器對該液位值進(jìn)行判斷，當(dāng)該液位值為低液位值時(shí)，關(guān)閉所述第一安全切斷閥；

同時(shí)，將所述第二液位變送器的第二液位測量信號接入所述儀表接線箱，將所述第一安全切斷閥的第一切斷信號接入所述儀表接線箱；

步驟3，所述第三液位變送器測量所述排污罐的液位值，所述第三液位變送器對該液位值進(jìn)行判斷，當(dāng)該液位值為高液位值時(shí)，關(guān)閉所述第二安全切斷閥；

同時(shí)，將所述第三液位變送器的第三液位測量信號接入所述儀表接線箱，將所述第二安全切斷閥的第二切斷信號接入所述儀表接線箱；

步驟4，每路排污支路均執(zhí)行步驟1-3；

步驟5，所述壓力變送器測量所述排污支路的壓力值，所述壓力變送器對該壓力值進(jìn)行判斷，當(dāng)該壓力值為高壓力值時(shí)，關(guān)閉所述第二安全切斷閥；

同時(shí)，將所述壓力變送器的壓力信號接入所述儀表接線箱，將所述第二安全切斷閥的第三切斷信號接入所述儀表接線箱；

步驟6，所述儀表接線箱接收每路排污支路上的所述第一液位測量信號、所述第二液位測量信號、所述第三液位測量信號、所述第一切斷信號、所述調(diào)節(jié)信號，同時(shí)所述儀表接線箱接收所述匯管上的所述第二切斷信號、所述壓力信號和所述第三切斷信號，并通過總線向SCADA系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，步驟1中，當(dāng)所述液位調(diào)節(jié)閥失效無法關(guān)閉時(shí)，關(guān)閉所述液位調(diào)節(jié)閥上游設(shè)置的第一安全切斷閥。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，步驟1中，所述第一液位變送器的第一液位測量信號通過第一儀表電纜接入儀表接線箱，所述液位調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)信號通過第四儀表電纜接入儀表接線箱。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，步驟2中，所述第二液位變送器的第二液位測量信號通過第二儀表電纜接入所述儀表接線箱，所述第一安全切斷閥的第一切斷信號通過第三儀表電纜接入所述儀表接線箱。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，步驟3中，所述第三液位變送器的第三液位測量信號通過第七儀表電纜接入所述儀表接線箱，所述第二安全切斷閥的第二切斷信號通過第六儀表電纜接入所述儀表接線箱。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)，步驟5中，將所述壓力變送器的壓力信號通過第五儀表電纜接入所述儀表接線箱，將所述第二安全切斷閥的第三切斷信號通過第六儀表電纜接入所述儀表接線箱。

本發(fā)明的有益效果為：解決以往工藝方法中存在的問題，保證站場運(yùn)行的安全，減少操作風(fēng)險(xiǎn)并且有利于節(jié)能減排，并且可以通過SCADA系統(tǒng)對其進(jìn)行監(jiān)控。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述的一種應(yīng)用于輸氣管道站場的在線排污裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述的一種應(yīng)用于輸氣管道站場的在線排污流程的示意圖。

圖中，

1、過濾器；2、第一液位變送器；3、第二液位變送器；4、第三液位變送器；5、排污支路；6、第一安全切斷閥；7、第一工藝球閥；8、液位調(diào)節(jié)閥；9、第二工藝球閥；10、第二安全切斷閥；11、壓力變送器；12、排污罐；13、儀表接線箱；14、集液包；15、第一儀表電纜；16、第二儀表電纜；17、第三儀表電纜；18、第四儀表電纜；19、第五儀表電纜；20、第六儀表電纜；21、第七儀表電纜；22、匯管。

具體實(shí)施方式

下面通過具體的實(shí)施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

實(shí)施例1，如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的一種應(yīng)用于輸氣管道站場的在線排污裝置，該裝置包括三臺過濾器1、六路排污支路5、匯管22、儀表接線箱13和排污罐12。

每臺過濾器1下方設(shè)有兩個(gè)集液包14，共有六個(gè)集液包14，每個(gè)集液包14上設(shè)有第一液位變送器2和第二液位變送器3。

每路排污支路5的一端與一個(gè)集液包14相連，每路排污支路5另一端均與匯管22相連，每路排污支路5上依次設(shè)有第一安全切斷閥6、第一工藝球閥7、液位調(diào)節(jié)閥8和第二工藝球閥9。

排污罐12與匯管22相連，排污罐12上設(shè)有第三液位變送器4。

匯管22上靠近排污罐12的一端設(shè)有壓力變送器11和第二安全切斷閥10。

儀表接線箱13與第一液位變送器2、第二液位變送器3、第一安全切斷閥6、液位調(diào)節(jié)閥8、壓力變送器11、第二安全切斷閥10和第三液位變送器4相連。

其中，第一液位變送器2通過第一儀表電纜15接入儀表接線箱13，第二液位變送器3通過第二儀表電纜16接入儀表接線箱13，第一安全切斷閥6通過第三儀表電纜17接入儀表接線箱13，液位調(diào)節(jié)閥8通過第四儀表電纜18接入儀表接線箱13，壓力變送器11通過第五儀表電纜19接入儀表接線箱13，第二安全切斷閥10通過第六儀表電纜20接入儀表接線箱13，第三液位變送器4通過第七儀表電纜21接入儀表接線箱13。

進(jìn)一步的，為了保證對液位調(diào)節(jié)閥8的連鎖控制，將第一液位變送器2與液位調(diào)節(jié)閥8連接；為了保證對第二液位變送器3對第一安全切斷閥6的連鎖控制，將第二液位變送器3與第一安全切斷閥6連接；為了保證第三液位變送器4對第二安全切斷閥10的連鎖控制，將第三液位變送器4與第二安全切斷閥10連接；為了保證壓力變送器11對第二安全切斷閥10的連鎖控制，壓力變送器11與第二安全切斷閥10連接。

其中，

每個(gè)排污支路5的排污管線的口徑為2寸class600#。

液位調(diào)節(jié)閥8采用軸流式液位調(diào)節(jié)閥，口徑為1寸，應(yīng)配帶執(zhí)行機(jī)構(gòu)，類型為故障安全型，事故狀態(tài)為FC。液位調(diào)節(jié)閥8與上游第一工藝球閥7(截?cái)嗲蜷y)的安裝間距不低于600mm。為了實(shí)現(xiàn)自動排污功能，液位調(diào)節(jié)閥8的調(diào)節(jié)功能有效降低排污流速，并控制排污壓力在排污罐12的操作壓力以下。

第一液位變送器2和第二液位變送器3均為磁致伸縮液位變送器，變送器通過側(cè)面法蘭安裝。第一液位變送器2用于連鎖控制液位調(diào)節(jié)閥8，設(shè)置高報(bào)警限值和低報(bào)警限值；第二液位變送器3用于連鎖控制第一安全切斷閥6，設(shè)置低報(bào)警限值。

為了防止排污操作時(shí)排污罐12的液位超高導(dǎo)致溢流事故的發(fā)生，在排污罐12上設(shè)置第三液位變送器4。

為防止液位調(diào)節(jié)閥8失效(無法關(guān)閉時(shí))導(dǎo)致氣體竄漏至排污裝置，在液位調(diào)節(jié)閥8上游設(shè)置第一安全切斷閥6。第一安全切斷閥6應(yīng)配帶執(zhí)行機(jī)構(gòu)，類型為故障安全型，事故狀態(tài)為FC。

為了防止由于液位調(diào)節(jié)閥8失效以后無法控制排放壓力，導(dǎo)致的排污罐12超壓，在匯管22上且在靠近排污罐12進(jìn)口處設(shè)置第二安全切斷閥10。第二安全切斷閥10應(yīng)配帶執(zhí)行機(jī)構(gòu)，類型為故障安全型，事故狀態(tài)為FC。

實(shí)施例2，一種應(yīng)用于輸氣管道站場的在線排污裝置的在線排污方法,該方法包括以下步驟：

步驟1，第一液位變送器2測量集液包14的液位值，第一液位變送器2對該液位值進(jìn)行判斷，當(dāng)該液位值為高液位值時(shí)，開啟液位調(diào)節(jié)閥8，進(jìn)行自動排污的啟動觸發(fā)；

當(dāng)該液位值為低液位值時(shí)，關(guān)閉液位調(diào)節(jié)閥8，進(jìn)行自動排污的停止觸發(fā)；

當(dāng)液位調(diào)節(jié)閥8失效無法關(guān)閉時(shí)，觸發(fā)關(guān)閉液位調(diào)節(jié)閥8上游設(shè)置的第一安全切斷閥6。

同時(shí)，將第一液位變送器2的第一液位測量信號通過第一儀表電纜15接入儀表接線箱13，將液位調(diào)節(jié)閥8的調(diào)節(jié)信號通過第四儀表電纜18接入儀表接線箱13。

步驟2，第二液位變送器3測量集液包14的液位值，第二液位變送器3對該液位值進(jìn)行判斷，當(dāng)該液位值為低液位值時(shí)，連鎖關(guān)閉第一安全切斷閥6，進(jìn)行自動排污的緊急切斷；

同時(shí)，將第二液位變送器3的第二液位測量信號通過第二儀表電纜16接入儀表接線箱13，第一安全切斷閥6的第一切斷信號通過第三儀表電纜17接入儀表接線箱13。

步驟3，第三液位變送器4測量排污罐12的液位值，第三液位變送器4對該液位值進(jìn)行判斷，當(dāng)該液位值為高液位值時(shí)，觸發(fā)關(guān)閉第二安全切斷閥10，進(jìn)行自動排污的緊急切斷；

同時(shí)，將第三液位變送器4的第三液位測量信號通過第七儀表電纜21接入儀表接線箱13，第二安全切斷閥10的第二切斷信號通過第六儀表電纜20接入儀表接線箱13。

步驟4，每路排污支路5均執(zhí)行步驟1-3。

步驟5，壓力變送器11測量排污支路5的壓力值，壓力變送器11對該壓力值進(jìn)行判斷，當(dāng)該壓力值為高壓力值時(shí)，連鎖關(guān)閉第二安全切斷閥10，進(jìn)行自動排污的緊急切斷；

同時(shí)，將壓力變送器11的壓力信號通過第五儀表電纜19接入儀表接線箱13，將第二安全切斷閥10的第三切斷信號通過第六儀表電纜20接入儀表接線箱13。

步驟6，儀表接線箱13接收每路排污支路5上的第一液位測量信號、第二液位測量信號、第三液位測量信號、第一切斷信號、調(diào)節(jié)信號，同時(shí)儀表接線箱13接收匯管22上的第二切斷信號、壓力信號和第三切斷信號，并通過總線向SCADA系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

本發(fā)明對于輸氣站場采用在線自動排污的方法后可以實(shí)現(xiàn)在線自動排污。在線排污裝置內(nèi)的設(shè)備均為露天安裝設(shè)計(jì)，其防護(hù)等級不低于IP65，防爆等級不低于EXdIIBT4，完全滿足露天環(huán)境及現(xiàn)場防爆要求；在線排污裝置的設(shè)備均由SCADA系統(tǒng)自動控制，也可以切換到遠(yuǎn)程手動控制模式和就地手動控制模式，方便后續(xù)的管理控制。

本發(fā)明利用液位調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)功能有效降低排污流速，并控制排污壓力在排污罐的操作壓力以下。此外，在排污罐入口管線設(shè)置一個(gè)安全切斷閥，在安全切斷閥前設(shè)置一個(gè)壓力變送器，在排污罐上設(shè)置液位變送器，將液位和壓力與安全切斷閥進(jìn)行連鎖，當(dāng)壓力達(dá)到排污罐的設(shè)計(jì)壓力時(shí)或排污罐液位達(dá)到設(shè)定值時(shí)，連鎖關(guān)閉排污管入口的安全切斷閥并報(bào)警，可以防止由于液位調(diào)節(jié)閥失效以后無法控制排放壓力和流量導(dǎo)致的排污罐超壓或溢流事故的發(fā)生。

同時(shí)，在線自動排污是根據(jù)過濾設(shè)備(集液包)內(nèi)液位的高低進(jìn)行自動排污。當(dāng)過濾設(shè)備內(nèi)液位達(dá)到高液位值時(shí)，液位調(diào)節(jié)閥自動打開，將液體排往下游的封閉式排污罐；當(dāng)過濾器內(nèi)液位達(dá)到低液位值時(shí)，液位調(diào)節(jié)閥自動關(guān)閉。同時(shí)，為防止液位調(diào)節(jié)閥失效(無法關(guān)閉時(shí))導(dǎo)致氣體竄漏至排污系裝置下游，在液位調(diào)節(jié)閥上游設(shè)置安全切斷閥。當(dāng)集液包內(nèi)的液位達(dá)到低報(bào)警值時(shí)，將觸發(fā)安全切斷閥關(guān)閉，從而防止液位進(jìn)一步降低。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。