本實用新型涉及一種輸氣管道壓力流量控制系統(tǒng)一體化整合橇裝裝置。
背景技術：
在輸氣管道站場，為滿足管道的正常運行需對管道輸送氣體的流量和壓力進行檢測及控制。以往主要采用的工藝方法有兩種：方法一，采用分別設置計量系統(tǒng)和調壓系統(tǒng)，兩個系統(tǒng)相對獨立，其中，計量系統(tǒng)主要包括前后匯氣管、上下游直管段、上下游截斷閥和流量計，調壓系統(tǒng)主要包括前后匯氣管、上下游截斷閥和調節(jié)閥，將計量系統(tǒng)和調壓系統(tǒng)的數(shù)據(jù)上傳至站控系統(tǒng)，由站控系統(tǒng)實現(xiàn)流量和壓力的檢測及控制；方法二，通過計算調壓系統(tǒng)的差壓核算出氣體流量。
但是這兩種方法都存在各自的缺點。對于方法一，流量計和調節(jié)閥無法實現(xiàn)一一對應，流量控制響應時間慢、系統(tǒng)調節(jié)精度低。對于方法二，計量數(shù)據(jù)精度低，無法實現(xiàn)流量的精確計量和控制；流量計無遠程維護及遠程故障診斷功能；對調節(jié)閥的結構和調節(jié)精度無要求，造成調節(jié)精度低、噪音大；流量計前整流器無保溫和伴熱，冬季運行容易發(fā)生冰堵；匯管、閥門多增加安全隱患和維護工作量；設備占地面積大、投資高。
技術實現(xiàn)要素：
針對上述問題中存在的不足之處，本實用新型提供一種輸氣管道壓力流量控制系統(tǒng)一體化整合橇裝裝置，具有調節(jié)精度高、運行穩(wěn)定、便于SCADA 系統(tǒng)遠程檢測及控制、利于日后的維護檢修的優(yōu)點。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種輸氣管道壓力流量控制系統(tǒng)一體化整合橇裝裝置，該橇裝裝置設置在站場的主管道上，包括：橇入口法蘭、橇出口法蘭、入口主管線、出口主管線、計量橇上游匯管、計量橇下游匯管、管帽、N路壓力流量控制管路和儀表接線箱；
所述入口主管線一端與橇入口法蘭連接，所述入口主管線另一端與所述計量橇上游匯管連接，所述出口主管線一端與所述橇出口法蘭連接，所述出口主管線另一端與所述計量橇下游匯管連接，所述計量橇上游匯管和所述計量橇下游匯管的兩端均連接所述管帽，所述入口主管線和所述出口主管線之間平行布置有N路壓力流量控制管路，其中，N-1路壓力流量控制管路為供使用和1路壓力流量控制管路為備用；
所述計量橇上游匯管上設置第一排污管線，所述第一排污管線一端與所述計量橇上游匯管連接，所述第一排污管線另一端通過第一排污管線盲法蘭與站場排污系統(tǒng)相連，所述第一排污管線上沿排污流向依次串接第一手動排污球閥和第一手動閥套式排污閥；
所述計量橇下游匯管上設置第二排污管線，所述第二排污管線一端與所述計量橇下游匯管連接，所述第二排污管線另一端通過第二排污管線盲法蘭與站場排污系統(tǒng)相連，所述第二排污管線上沿排污流向依次串接第二手動排污球閥和第二手動閥套式排污閥；
其中，每路壓力流量控制管路包括一條計量支路管線，所述計量支路管線的兩端分別與所述計量橇上游匯管和所述計量橇下游匯管連接，所述計量支路管線上依次串接有上游手動隔離球閥、整流器、超聲波流量計、就地雙金屬溫度計、溫度補償變送器、第一就地壓力表、降噪設備、電動流量調節(jié)閥、智能壓力變送器、第二就地壓力表和下游電動隔離球閥，所述超聲波流量計位于所述上游手動隔離球閥間隔30D處的計量支路管線上，所述就地雙金屬溫度計、所述溫度補償變送器、所述第一就地壓力表位于所述超聲波流量計下游不小于5D之內的計量支路管線上，所述降噪設備位于所述超聲波流量計下游不小于15D之內的計量支路管線上，所述電動流量調節(jié)閥位于所述降噪設備下游不小于5D之內的計量支路管線上，所述智能壓力變送器、所述第二就地壓力表位于所述電動流量調節(jié)閥和所述電動流量調節(jié)閥下游連接的下游電動隔離球閥之間的計量支路管線上；
所述上游手動隔離球閥上設有旁路管線，所述旁路管線一端連接在所述計量橇上游匯管和所述上游手動隔離球閥之間的計量支路管線上，所述旁路管線另一端連接在所述上游手動隔離球閥和所述整流器之間的計量支路管線上，所述旁路管線上沿天然氣流向依次串接旁路平衡閥門和旁路平衡手動球閥；
所述超聲波流量計前后的計量支路管線上均設置直管段，所述超聲波流量計上設有壓力補償變送器，所述超聲波流量計與放置在站控制室的流量計算機之間通過總線進行數(shù)據(jù)傳輸；
所述第二就地壓力表和所述下游電動隔離球閥之間設有放空管線，所述放空管線一端連接在所述第二就地壓力表和所述下游電動隔離球閥之間的計量支路管線上，所述放空管線另一端通過放空管線盲法蘭與站場放空系統(tǒng)相連，所述放空管線上沿天然氣流向依次串接手動放空球閥和放空節(jié)流截止閥；
所述超聲波流量計通過第一儀表電纜與所述儀表接線箱連接，所述壓力補償變送器通過第二儀表電纜與所述儀表接線箱連接，所述溫度補償變送器通過第三儀表電纜與所述儀表接線箱連接，所述電動流量調節(jié)閥和所述智能壓力變送器均通過第四儀表電纜與所述儀表接線箱連接，所述下游電動隔離球閥通過第五儀表電纜與所述儀表接線箱連接，所述儀表接線箱與SCADA系統(tǒng)連接。
作為本實用新型進一步改進，所述超聲波流量計為多通道氣體超聲波流量計。
作為本實用新型進一步的改進，所述電動流量調節(jié)閥為軸流式或迷宮式多級減壓結構閥門。
作為本實用新型進一步的改進，所述上游手動隔離球閥和所述下游電動隔離球閥均為全通經焊接式雙關雙泄閥門。
作為本實用新型進一步的改進，所述整流器、所述計量橇上游匯管、所述計量橇下游匯管、所述計量支路管線、所述入口主管線、所述出口主管線、所述旁路管線、所述放空管線、所述第一排污管線、所述第二排污管線上均設置電伴熱保溫裝置，所述第一手動排污球閥、所述第一手動閥套式排污閥、所述第二手動排污球閥和所述第二手動閥套式排污閥上均設置電伴熱保溫裝置。
作為本實用新型進一步的改進，所述計量橇上游匯管、所述計量橇下游匯管、所述入口主管線、所述出口主管線的口徑均為Ф1067mm，所述計量支路管線的口徑為Ф406.4mm，所述旁路管線的口徑為Ф60.3mm，所述放空管線的口徑為Ф60.3mm，所述第一排污管線、所述第二排污管線的口徑均為Ф 60.3mm。
本實用新型的有益效果為：
1、具有調節(jié)精度高、運行穩(wěn)定、便于SCADA系統(tǒng)遠程檢測及控制、利于日后的維護檢修等多方面優(yōu)點；
2、該裝置采用露天橇裝設置，布局緊湊、節(jié)省了占地空間及運行操作空間，提高了流量調節(jié)的響應時間和系統(tǒng)精度；
3、降噪設備的設計有效地解決了調節(jié)閥噪音對超聲流量計工作影響的難題；
4、該裝置使管道建設更趨于標準化、模塊化、人性化、減少施工工序、方便運行維護、減少設備投資和施工、運行維護費用；
5、對于長輸管線工程的輸氣管道壓力流量的檢測及控制有著巨大的應用空間和良好的經濟效益。
附圖說明
圖1為本實用新型一種輸氣管道壓力流量控制系統(tǒng)一體化整合橇裝裝置的結構示意圖。
圖中：
1、橇入口法蘭；2、計量橇上游匯管；3、管帽；4、計量支路管線；5、上游手動隔離球閥；6、旁路平衡閥門；7、旁路平衡手動球閥；8、超聲波流量計；9、降噪設備；10、電動流量調節(jié)閥；11、下游電動隔離球閥；12、壓力補償變送器；13、就地雙金屬溫度計；14、溫度補償變送器；15、第一就地壓力表；16、智能壓力變送器；17、第二就地壓力表；18、放空節(jié)流截止閥；19、手動放空球閥；20、橇出口法蘭；21、第一手動排污球閥；22、第一手動閥套式排污閥；23、第二手動排污球閥；24、第二手動閥套式排污閥； 25、第一儀表電纜；26、第二儀表電纜；27、第三儀表電纜；28、第四儀表電纜；29、第五儀表電纜；30、儀表接線箱；31、第一排污管線盲法蘭；32、第四法蘭；33、整流器；34、旁路管線；35、放空管線；36、第一排污管線； 37、第二排污管線；38、第二排污管線盲法蘭；39、入口主管線；40、出口主管線；41、計量橇下游匯管。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型實施例所述的一種輸氣管道壓力流量控制系統(tǒng)一體化整合橇裝裝置，該橇裝裝置設置在站場的主管道上，包括：橇入口法蘭1、橇出口法蘭20、入口主管線39、出口主管線40、計量橇上游匯管2、計量橇下游匯管41、管帽3、4路壓力流量控制管路和儀表接線箱30。
4路壓力流量控制管路由3路(3x33％)和1路(1x33％)16寸ANSI600# 平行布置的包含超聲波流量計(USZ08)8的壓力流量計量管路構成。超聲波流量計8與放置在站控制室的流量計算機之間通過總線進行數(shù)據(jù)傳輸。一套配套尺寸的計量橇上游匯管2與入口主管線39連接，連接4路16寸ANSI600# 的壓力流量控制管路，然后匯總到計量橇下游匯管41，并與出口主管線40連接。
其中，每路壓力流量控制管路包括一條計量支路管線4，計量支路管線4 的兩端分別與計量橇上游匯管2和計量橇下游匯管41連接，計量支路管線4 上依次串接有上游手動隔離球閥5、整流器33、超聲波流量計8、就地雙金屬溫度計13、溫度補償變送器14、第一就地壓力表15、降噪設備9、電動流量調節(jié)閥10、智能壓力變送器16、第二就地壓力表17和下游電動隔離球閥11，超聲波流量計8位于上游手動隔離球閥5間隔30D處的計量支路管線4上，就地雙金屬溫度計13、溫度補償變送器14、第一就地壓力表15位于超聲波流量計8下游不小于5D之內的計量支路管線4上，降噪設備9位于超聲波流量計8下游不小于15D之內的計量支路管線4上，電動流量調節(jié)閥10位于降噪設備9下游不小于5D之內的計量支路管線4上，智能壓力變送器16、第二就地壓力表17位于電動流量調節(jié)閥10和電動流量調節(jié)閥10下游連接的下游電動隔離球閥11之間的計量支路管線4上。
計量橇上游匯管2上設置第一排污管線36，第一排污管線36一端與計量橇上游匯管2連接，第一排污管線36另一端通過第一排污管線盲法蘭31與站場排污系統(tǒng)相連，第一排污管線36上沿排污流向依次串接第一手動排污球閥21和第一手動閥套式排污閥22。
計量橇下游匯管41上設置第二排污管線37，第二排污管線37一端與計量橇下游匯管41連接，第二排污管線37另一端通過第二排污管線盲法蘭38 與站場排污系統(tǒng)相連，第二排污管線37上沿排污流向依次串接第二手動排污球閥23和第二手動閥套式排污閥24。
上游手動隔離球閥5上設有旁路管線34，旁路管線34一端連接在計量橇上游匯管2和上游手動隔離球閥5之間的計量支路管線4上，旁路管線34另一端連接在上游手動隔離球閥5和整流器33之間的計量支路管線4上，旁路管線34上沿天然氣流向依次串接旁路平衡閥門6和旁路平衡手動球閥7。
超聲波流量計8前后的計量支路管線4上均設置直管段，超聲波流量計8 上設有壓力補償變送器12。
第二就地壓力表17和下游電動隔離球閥11之間設有放空管線35，放空管線35一端連接在第二就地壓力表17和下游電動隔離球閥11之間的計量支路管線4上，放空管線35另一端通過放空管線盲法蘭32與站場放空系統(tǒng)相連，放空管線35上沿天然氣流向依次串接手動放空球閥19和放空節(jié)流截止閥18。
超聲波流量計8通過第一儀表電纜25與儀表接線箱30連接，壓力補償變送器12通過第二儀表電纜26與儀表接線箱30連接，溫度補償變送器14 通過第三儀表電纜27與儀表接線箱30連接，電動流量調節(jié)閥10和智能壓力變送器16均通過第四儀表電纜28與儀表接線箱30連接，下游電動隔離球閥 11通過第五儀表電纜29與儀表接線箱30連接，儀表接線箱30與SCADA系統(tǒng)連接。
其中，
計量橇上游匯管2、計量橇下游匯管41、入口主管線39、出口主管線40 的口徑均為Ф1067mm，計量支路管線4的口徑為Ф406.4mm，旁路管線34 的口徑為Ф60.3mm，放空管線35的口徑為Ф60.3mm，第一排污管線36、第二排污管線37的口徑均為Ф60.3mm。
上游手動隔離球閥5采用DBB結構球閥，荷蘭BAF BV公司生產，壓力等級ANSI600#，口徑DN400。
下游電動隔離球閥11采用DBB結構球閥，荷蘭BAF BV公司生產，壓力等級ANSI600#，口徑DN400，并配套提供美國Rotork公司生產的電動執(zhí)行機構，型號為SmartIQ。
超聲波流量計8采用德國RMG公司生產的USZ08型號，壓力等級 ANSI600#，口徑DN400，6聲道配置。
電動流量調節(jié)閥10采用荷蘭Mokveld公司產的RZD-REQX型號，壓力等級為Class 600，口徑DN400，并配套提供美國Rotork公司生產的調節(jié)型電動執(zhí)行機構，型號為IQM30。
旁路平衡手動Globe閥6、旁路平衡閥門手動球閥7、放空節(jié)流截止閥18、手動放空球閥19、第一手動排污球閥21、第二手動排污球閥23、第一手動閥套式排污閥22、第二手動閥套式排污閥24、均選用中國樂山長儀公司生產的 Q47F型號，壓力等級ANSI600#，口徑2"。
壓力補償變送器12、智能壓力變送器16選用Rosemount公司生產的 3051S型號，1/2"NPT，Range:0-12MPa，帶LCD顯示。
溫度補償變送器14選用Rosemount公司生產的3144P型號，1/2"NPT, Range:-60～80℃，帶LCD顯示。
第一就地壓力表15、第二就地壓力表17選用德國WIKA公司生產的 RchgG100-1，0-12MPa-1/2"NPT，100mm表盤，材質316SSL。
就地雙金屬溫度計13選用德國WIKA生產的RchgG100-1， 0-12MPa-1/2"NPT，100mm表盤，材質316SSL。
所有工藝管線及設備的壓力等級滿足Class 600要求，并集成在33330mm (長)8800mm(寬)240mm(高)的橇裝上。整個裝置橇裝生產加工完畢后須要做相關的防腐、防銹處理，所有的工藝管線及設備做恒溫電拌熱及保溫處理。
本實用新型的輸氣管道壓力流量控制系統(tǒng)一體化整合橇裝裝置防護等級為IP65，防爆等級為EXdIIBT4，完全滿足露天環(huán)境及現(xiàn)場防爆要求；該裝置與工藝管道之間采用標準法蘭連接，并且適用于高壓力的工況；該裝置將計量系統(tǒng)和調壓系統(tǒng)整合為一套系統(tǒng)，流量計和調節(jié)閥一一對應、串聯(lián)連接，來自于流量計算機的計量數(shù)據(jù)可直接輸入對應的調節(jié)閥表頭進行精確地流量控制，大大縮短了調節(jié)響應時間，提高了調節(jié)精度；通過在流量調節(jié)閥和流量計之間安裝針對特定工況進行設計的降噪裝置，解決了流量計和流量調節(jié)閥直接串聯(lián)時，由于流量調節(jié)閥噪聲影響使得流量計無法正常工作的難題，通過降噪裝置，可以有效地吸收流量調節(jié)閥產生的噪音，保證氣體超聲流量計正常工作；采用高精度檢測和控制儀表保證整個系統(tǒng)的整體精度，采用高精度氣體超聲流量計作為流量檢測儀表，氣體超聲波流量計具有高精度、適應流量范圍大、無壓力損失、節(jié)省能源、無運動部件、維護量小、占地面積小等優(yōu)點；采用軸流式或迷宮式多級減壓調節(jié)閥，具有調節(jié)精度高、噪音小、維護成本低、適用于高壓力、苛刻工況等優(yōu)點。
本實用新型的輸氣管道壓力流量控制系統(tǒng)一體化整合橇裝裝置具有調節(jié)精度高、運行穩(wěn)定、便于SCADA系統(tǒng)遠程檢測及控制、利于日后的維護檢修等多方面優(yōu)點；該裝置采用露天橇裝設置，布局緊湊、節(jié)省了占地空間及運行操作空間，提高了流量調節(jié)的響應時間和系統(tǒng)精度；降噪設備的設計有效地解決了調節(jié)閥噪音對超聲流量計工作影響的難題；該裝置使管道建設更趨于標準化、模塊化、人性化、減少施工工序、方便運行維護、減少設備投資和施工、運行維護費用；對于長輸管線工程的輸氣管道壓力流量的檢測及控制有著巨大的應用空間和良好的經濟效益。
以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。