一種液化石油氣外輸管道停輸后的管道穩(wěn)壓系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種液化石油氣外輸管道停輸后的管道穩(wěn)壓系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)包括設(shè)置在主管短節(jié)上的溫度傳感器和壓力傳感器，以及與主管短節(jié)連接的一級穩(wěn)壓裝置和二級穩(wěn)壓裝置；所述一級穩(wěn)壓裝置包括依次與主管短節(jié)連接的第一截?cái)嚅y、截止閥、壓力緩沖罐；在一級穩(wěn)壓裝置和二級穩(wěn)壓裝置之間設(shè)置有第二截?cái)嚅y；所述二級穩(wěn)壓裝置包括依次與主管短節(jié)連接的第三截?cái)嚅y、壓力緩沖器、壓力調(diào)節(jié)裝置和液化石油氣儲罐。本發(fā)明將停輸時的液化天然氣溫度檢測結(jié)果與地溫對比，計(jì)算若干時間后管道內(nèi)壓力變化，并依據(jù)分析結(jié)果，利用一級穩(wěn)壓裝置為管道補(bǔ)壓，或利用一級穩(wěn)壓裝置和二級穩(wěn)壓裝置為管道泄壓，以實(shí)現(xiàn)停輸后管道壓力穩(wěn)定，保障系統(tǒng)安全，避免全線清管、放空。
【專利說明】
-種液化石油氣外輸管道停輸后的管道穩(wěn)壓系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種液化石油氣外輸管道停輸后的管道穩(wěn)壓系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著石油開采和石油化工行業(yè)的快速發(fā)展，液化石油氣由于具有辛烷值高、抗爆性能好、熱值高等特點(diǎn)，其生產(chǎn)和利用日益得到提高。液化石油氣管道輸送經(jīng)大量的經(jīng)濟(jì)論證和科學(xué)研究，得到大力發(fā)展。由于液化石油氣的密度在液相比水輕，在氣相比空氣重，且具有極強(qiáng)揮發(fā)性，一旦發(fā)生管道泄漏，必然發(fā)生液相氣化、氣體聚集，極易引發(fā)重大事故。
[0003]傳統(tǒng)的液相管道輸送中，極端壓力以水擊工況最為嚴(yán)重，常在下游截?cái)嚅y前設(shè)置水擊泄放裝置，但同時增大了泄放罐、附屬人工等極大的費(fèi)用。液化石油氣管道流速相對較低，水擊壓力相對較小，其制造的等效應(yīng)力常低于管道許用強(qiáng)度，故可不考慮外設(shè)泄壓設(shè)備進(jìn)行水擊泄壓保護(hù)，可滿足常規(guī)操作的極端壓力保護(hù)要求。然而，液化石油氣具有極強(qiáng)的熱膨脹性和冷收縮性，以某組分液化石油氣為例，在-10°C下，密閉管道內(nèi)介質(zhì)壓力為3MPa;但升溫至(TC后，等體積管道空間內(nèi)，介質(zhì)壓力劇增至llMPa。在寒冷地區(qū)，液化石油氣首站儲罐為降低飽和蒸汽壓，并不采取保溫措施，故罐內(nèi)介質(zhì)溫度接近大氣溫度，而埋地輸送的管道位于凍土層下，地溫極可能高于大氣溫度。因此，在冬季停輸過程中，外輸管道內(nèi)積存的液化石油氣將受地溫影響，并發(fā)生膨脹，造成管道壓力劇增。同理，在夏季停輸降溫后，管道內(nèi)將因介質(zhì)收縮而發(fā)生大幅降溫、液相氣化等問題。雖然在停輸后啟動清管或下游罐車抽吸等技術(shù)可緩解上述問題，但帶來了清管動力來源困難、重新投產(chǎn)時背壓系統(tǒng)較難建立、管道內(nèi)介質(zhì)失壓后相變等諸多問題與隱患，也將耗費(fèi)大量人力物力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種液化石油氣外輸管道停輸后的管道穩(wěn)壓系統(tǒng)及方法，以保證停輸后的液化石油氣管道壓力處于安全范圍，且能快速復(fù)產(chǎn)。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種液化石油氣外輸管道停輸后的管道穩(wěn)壓系統(tǒng)，包括設(shè)置在主管短節(jié)上的溫度傳感器和壓力傳感器，以及與主管短節(jié)連接的一級穩(wěn)壓裝置和二級穩(wěn)壓裝置;所述一級穩(wěn)壓裝置包括依次與主管短節(jié)連接的第一截?cái)嚅y、截止閥、壓力緩沖罐;在一級穩(wěn)壓裝置和二級穩(wěn)壓裝置之間設(shè)置有第二截?cái)嚅y；所述二級穩(wěn)壓裝置包括依次與主管短節(jié)連接的第三截?cái)嚅y、壓力緩沖器、壓力調(diào)節(jié)裝置和液化石油氣儲罐。
[0006]本發(fā)明還公開了一種液化石油氣外輸管道停輸后的管道穩(wěn)壓方法，包括如下步驟:
[0007]步驟一、計(jì)算停輸后某時刻被截?cái)喙艿纼?nèi)介質(zhì)壓力；
[0008]步驟二、判斷計(jì)算出的介質(zhì)壓力與主管短節(jié)上壓力變送器測量的壓力高低:如果計(jì)算壓力高于測量壓力，則表示介質(zhì)將發(fā)生熱膨脹，進(jìn)入步驟四；如果計(jì)算壓力低于測量壓力，則表示介質(zhì)將發(fā)生冷收縮，進(jìn)入步驟三；
[0009]步驟三、在確保所有截?cái)嚅y關(guān)閉的情況下，向一級穩(wěn)壓裝置的壓力緩沖罐注入惰性氣體或水，使壓力緩沖罐的壓力不低于管道最低允許壓力；當(dāng)密閉管道內(nèi)壓力降低時，開啟第一截?cái)嚅y并快速開啟截止閥，由壓力緩沖罐向密閉管道系統(tǒng)沖壓；
[0010]步驟四、當(dāng)密閉管道內(nèi)壓力大于預(yù)設(shè)最高壓力后，打開第二截?cái)嚅y和第三截?cái)嚅y；當(dāng)密閉管道內(nèi)壓力重新升高并大于預(yù)設(shè)最高壓力后，快速開啟/關(guān)閉第四截?cái)嚅y，在限流孔板和泄壓支管背壓的作用下，液化石油氣泄出部分壓力后，流入液化石油氣儲罐。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果是:本發(fā)明將停輸后的液化天然氣壓力、溫度檢測結(jié)果與地溫對比，分析若干時間后管道內(nèi)壓力變化，并依據(jù)分析結(jié)果，利用一級穩(wěn)壓裝置為管道補(bǔ)壓，或利用一級穩(wěn)壓裝置和二級穩(wěn)壓裝置為管道泄壓，以實(shí)現(xiàn)停輸后管道壓力穩(wěn)定。本發(fā)明適用于液化石油氣外輸系統(tǒng)，不僅消除了液化石油氣管道停輸后介質(zhì)受地溫影響發(fā)生體積變化而產(chǎn)生對管道強(qiáng)度的影響，也避免了全線清管放空、再啟動建立背壓、介質(zhì)泄放產(chǎn)生低溫等問題，達(dá)到了安全、環(huán)保、節(jié)能的效果。具體表現(xiàn)如下:
[0012](I)壓力安全:一級穩(wěn)壓裝置和二級穩(wěn)壓裝置對管道內(nèi)超壓液化石油氣提供了泄壓途徑，通過專門的控制單元及儀表，設(shè)置與控制液化石油氣的壓力，保證任何情況下，管道內(nèi)積存的液化石油氣壓力低于系統(tǒng)設(shè)置的安全壓力參考值。
[0013](2)保護(hù)適當(dāng):設(shè)置的一級穩(wěn)壓裝置為小膨脹情況下液化石油氣的泄壓途徑，既降低了系統(tǒng)壓力，也可在系統(tǒng)溫度降低后，將重新壓力緩沖罐內(nèi)的液化石油氣注入系統(tǒng)，提高系統(tǒng)壓力；本發(fā)明設(shè)置的二級穩(wěn)壓裝置為大膨脹情況下液化石油氣的泄壓途徑，當(dāng)體系降壓所需的排出量大于一級穩(wěn)壓裝置接收能力時啟動，進(jìn)一步穩(wěn)定系統(tǒng)壓力。
[0014](3)安全性好:在保證液化石油氣管道系統(tǒng)壓力安全的前提下，將泄放排出的介質(zhì)輸送至密閉的壓力緩沖罐或液化石油氣儲罐，幾乎零排放，有效避免了液化石油氣與空氣接觸的可能。
[0015](4)節(jié)約財(cái)物:采用壓力控制手段對超壓部分液化石油氣進(jìn)行液相泄放，避免了全線清管所需的尋找清管推動氣源、重新建立背壓等問題，節(jié)省了大量人力、物力。
[0016](5)避免低溫:在無本發(fā)明保護(hù)的管道中，一旦系統(tǒng)壓力升高，則只能利用管道起始點(diǎn)截?cái)嚅y前后的泄放系統(tǒng)對液化石油氣進(jìn)行泄壓，若管道上游無法提供氣體補(bǔ)壓，則管道中介質(zhì)將隨壓力降低而發(fā)生汽化，造成溫度大幅降低，對管道性能產(chǎn)生巨大威脅。本發(fā)明可將管道系統(tǒng)中介質(zhì)穩(wěn)定為液相，避免發(fā)生相變。
【附圖說明】
[0017]本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中:
[0018]圖1為本發(fā)明的液化石油氣外輸管道停輸后的管道穩(wěn)壓系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]—種液化石油氣外輸管道停輸后的管道穩(wěn)壓系統(tǒng)，如圖1所示，包括:主管短節(jié)1、第一壓力變送器2、溫度變送器3、第二壓力變送器4、注氣閥組5、排液閥組6、壓力緩沖罐7、排氣閥組8、泄放支管9、吹掃排液口 1、截止閥11、第一截?cái)嚅y12、連通支管13、第二截?cái)嚅y14、第三壓力變送器15、第三截?cái)嚅y16、第四截?cái)嚅y17、限流孔板18、吹掃口 19、第四壓力變送器20、已建液化石油氣儲罐22和壓力緩沖器23等，其中:
[0020]第二壓力變送器4、注氣閥組5、排液閥組6、壓力緩沖罐7、排氣閥組8、泄放支管9、吹掃排液口 10、截止閥11、第一截?cái)嚅y12組成一級穩(wěn)壓裝置A;所述一級穩(wěn)壓裝置為可變?nèi)莘e式穩(wěn)壓裝置;所述壓力緩沖罐垂直安裝，上部為惰性氣體存儲空間，下部為液相緩沖空間，氣、液儲存體積比由頂部壓力控制閥控制;所述壓力緩沖罐頂部安裝壓力傳感器、注氣口、排氣口，底部安裝液化石油氣支管連接口和排液口；所述壓力緩沖罐具有回注液化石油氣進(jìn)入所述主管短節(jié)I的功能。
[0021]第二截?cái)嚅y14、第三壓力變送器15、第三截?cái)嚅y16、第四截?cái)嚅y17、限流孔板18、吹掃口 19、第四壓力變送器20、已建液化石油氣儲罐22、壓力緩沖器23等組成二級穩(wěn)壓裝置B。所述二級穩(wěn)壓裝置為可泄放式穩(wěn)壓裝置，下游連接已建液化石油氣儲罐;所述第四截?cái)嚅y17和限流孔板18構(gòu)成壓力調(diào)節(jié)裝置，可以為壓力調(diào)節(jié)閥或球閥+限流孔板組合，通過高頻開閉執(zhí)行器動作，以精準(zhǔn)調(diào)節(jié)所述主管短節(jié)內(nèi)介質(zhì)壓力;所述壓力調(diào)節(jié)裝置前后安裝常規(guī)壓力緩沖罐(已建液化石油氣儲罐22和壓力緩沖器23)，以減小管路壓力波動;所述壓力調(diào)節(jié)裝置后設(shè)置與所述壓力緩沖罐入口管道連通的支管21，由第四截?cái)嚅y17隔離。
[0022]所示系統(tǒng)中，主管短節(jié)I水平安裝，與上下游干線管道焊接相連。所述主管短節(jié)I為與外輸管道管徑、材質(zhì)一致的鋼管。主管短節(jié)I上從左至右依次安裝第一壓力變送器2和溫度變送器3，以測試并上傳主管干線I內(nèi)介質(zhì)的壓力和溫度。一級穩(wěn)壓裝置A和二級穩(wěn)壓裝置B從主管短節(jié)I上接出。
[0023]第一截?cái)嚅y12隔離了主管短節(jié)I與一級穩(wěn)壓裝置A，在正常工作時該閥門是關(guān)閉的。截止閥11可選擇電動機(jī)構(gòu)控制和執(zhí)行，要求快速開閉，以實(shí)現(xiàn)干線密閉系統(tǒng)向一級穩(wěn)壓裝置中的壓力緩沖罐7進(jìn)行微量排液、泄壓。在泄放支管9上開有吹掃排液口 10，用于設(shè)備檢修和管路清潔。壓力緩沖罐7為鋼制、立式儲罐，設(shè)計(jì)壓力不得低于主管短節(jié)I，用于接收儲存主管短節(jié)I及停輸干線內(nèi)受熱膨脹后推出的液化石油氣。壓力緩沖罐7上部設(shè)有注氣閥組5，用于壓力緩沖罐7升壓，以提供液化石油氣的泄放背壓;頂部設(shè)有排氣閥組8，用于液化石油氣進(jìn)入壓力緩沖罐7后，通過第二壓力變送器4顯示壓力升高后，適當(dāng)泄放氣相，以降低罐內(nèi)壓力;底部設(shè)有排液閥組6，用于帶壓取樣或檢修排液。
[0024]連接支線13和第二截?cái)嚅y14連通了一級穩(wěn)壓裝置A和二級穩(wěn)壓裝置B，連接支線上設(shè)置了第三壓力變送器15。同時，二級穩(wěn)壓裝置在主管短節(jié)I上引出，由第三截?cái)嚅y16隔離。第四截?cái)嚅y17可選擇為電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制和執(zhí)行，配合限流孔板18進(jìn)行液化石油氣泄放和降壓。為降低泄放過程中產(chǎn)生的上游壓力周期性波動，第四截?cái)嚅y17上游設(shè)置了壓力緩沖器23。吹掃口 19用于將大部分泄壓結(jié)束后殘留于泄放干管中的液化石油氣推入已建液化石油氣儲罐22。
[0025]—級穩(wěn)壓裝置和二級穩(wěn)壓裝置通過邏輯控制單元切換，所述邏輯控制系統(tǒng)設(shè)定管道安全壓力為參考值，采集分析所述主管短節(jié)、所述一級穩(wěn)壓裝置壓力、所述二級穩(wěn)壓裝置壓力，并與參考安全值對比后，對連接穩(wěn)壓裝置的截?cái)嚅y發(fā)送開關(guān)閥門信號，以控制全系統(tǒng)壓力接近設(shè)定參考安全值。
[0026]利用上述管道穩(wěn)壓系統(tǒng)進(jìn)行管道穩(wěn)壓的方法，包括如下步驟:
[0027]步驟一:正常運(yùn)行的液化石油氣管道停輸，管道上下游截?cái)嚅y關(guān)閉。停輸后管道中密閉液化石油氣的溫度、壓力被主管上的測溫、測壓設(shè)備檢測，同時通過對比管道附近地溫參數(shù)，判斷停輸若干時間后，密閉管道內(nèi)壓力變化趨勢:
[0028]獲取主管短節(jié)I上第一壓力變送器2和溫度變送器3參數(shù)，結(jié)合附近埋地管道地溫參數(shù)，以保持摩爾體積不變的原則，計(jì)算并評估停輸后某時刻被截?cái)喙艿纼?nèi)介質(zhì)壓力。
[0029]步驟二:若計(jì)算壓力高于第一壓力變送器2測量壓力，則表示介質(zhì)將發(fā)生熱膨脹，進(jìn)入步驟四；若計(jì)算壓力低于第一壓力變送器2的測量壓力，則表示介質(zhì)將發(fā)生冷收縮，進(jìn)入步驟三；
[0030]步驟三:對于具有介質(zhì)溫度下降趨勢的管道，預(yù)充裝惰性氣體或液化石油天然氣至一級穩(wěn)壓裝置的壓力緩沖罐，并在密閉管道內(nèi)介質(zhì)壓力降低后，為管道補(bǔ)壓，即啟動一級穩(wěn)壓裝置A進(jìn)行加注穩(wěn)壓:
[0031]在冷收縮工況下，首先保證所有截?cái)嚅y關(guān)閉，根據(jù)管道最低允許壓力(根據(jù)預(yù)測的壓力變化趨勢選取)，利用注入閥組5向壓力緩沖罐7注入惰性氣體，使第二壓力變送器4的壓力值不低于管道最低允許壓力。當(dāng)密閉管道內(nèi)壓力降低時，開啟第一截?cái)嚅y12并快速開啟截止閥11，由壓力緩沖罐7向密閉管道系統(tǒng)沖壓。當(dāng)壓力緩沖罐7內(nèi)壓力低于管道最低允許壓力后，關(guān)閉第一截?cái)嚅y12和截止閥11，重新為壓力緩沖罐7沖壓。以此往復(fù)。
[0032]步驟四:對于具有介質(zhì)溫度上升趨勢的管道，利用一級穩(wěn)壓裝置A和(或)二級穩(wěn)壓裝置B對密閉管道內(nèi)升壓介質(zhì)進(jìn)行泄放穩(wěn)壓:即所需泄放量較小時，可優(yōu)選進(jìn)入一級穩(wěn)壓裝置，所需泄放量過大時，開啟二級穩(wěn)壓裝置;也可在預(yù)先估計(jì)到過大泄放量后，直接啟動二級穩(wěn)壓裝置:
[0033](I)在熱膨脹工況下，首先關(guān)閉所有截?cái)嚅y，根據(jù)管道最高允許壓力(根據(jù)預(yù)測的壓力變化趨勢選取)，調(diào)整壓力緩沖罐7內(nèi)惰性氣體注入量，使第二壓力變送器4檢測的壓力緩沖罐7的壓力值不高于管道最低允許壓力。液化天然氣管道在正常運(yùn)行下停輸，介質(zhì)被密閉在站場的進(jìn)出站截?cái)嚅y之間。當(dāng)?shù)蜏亟橘|(zhì)受地溫影響，溫度升高后，密閉體系壓力增加，溫度變送器3和第一壓力傳感器2分別檢測和上傳實(shí)時參數(shù)。當(dāng)?shù)谝粔毫鞲衅?檢測到的系統(tǒng)壓力值大于預(yù)設(shè)最高壓力后，開啟泄壓支管9的第一截?cái)嚅y12，部分介質(zhì)填充入截止閥
11、第一截?cái)嚅y12和第二截?cái)嚅y14之間的管道內(nèi)，系統(tǒng)壓力有所下降。由注氣閥組5向壓力緩沖罐內(nèi)充裝惰性氣體，通過壓力變送器4控制注入量，以提供截止閥11的閥后背壓。當(dāng)溫第一壓力傳感器2檢測到的系統(tǒng)壓力值重新升高并大于預(yù)設(shè)最高壓力后，開啟截止閥11，受電動機(jī)構(gòu)控制，截止閥11快速開啟/關(guān)閉，以維持微量泄放，液化天然氣經(jīng)泄壓支管9進(jìn)入壓力緩沖罐7，使壓力緩沖罐7內(nèi)氣相受壓縮，壓力變送器4顯示值上升，當(dāng)壓力緩沖器7內(nèi)壓力高于最高設(shè)定壓力后，截?cái)嗑彌_器入口，開啟排氣閥組8對壓力緩沖罐7泄壓，緩慢泄放氣相，以降低主管短節(jié)I和一級穩(wěn)壓裝置A的壓力。如此往復(fù)，直至排氣閥組8后排氣溫度驟降，表明壓力緩沖罐7內(nèi)已經(jīng)積滿液化石油氣。更多的液化石油氣需要通過二級穩(wěn)壓裝置B進(jìn)行泄放。
[0034](2)當(dāng)一級穩(wěn)壓裝置A中的壓力緩沖罐7充滿液化石油氣后，打開第二截?cái)嚅y14和第三截?cái)嚅y16，液化石油氣填滿截?cái)嚅y之間的部分管道，系統(tǒng)壓力(溫度變送器3檢測值)會有所下降。當(dāng)系統(tǒng)壓力(溫度變送器3檢測值)重新升高并大于預(yù)設(shè)最高壓力后，開啟第四截?cái)嚅y17，此時在限流孔板18和泄壓支管21背壓的作用下，液化石油氣泄出部分壓力后，流入已建液化石油氣儲罐22 ο由于已建液化石油氣儲罐22通過外注氣體維持罐內(nèi)壓力大于飽和蒸氣壓，故泄放支管21中的背壓能保證經(jīng)限流孔板18節(jié)流后的液化石油氣處于液相。由于系統(tǒng)壓力與已建液化石油氣儲罐22存在壓差，故第四截?cái)嚅y17為快速開關(guān)控制，以維持微量泄放。泄放后，第三壓力變送器15檢測壓力若重新高于安全設(shè)定值，則第四截?cái)嚅y17再次開啟。如此反復(fù)，以達(dá)到控制主管短節(jié)壓力，保護(hù)停輸液化石油氣管道安全的目的。當(dāng)?shù)谌龎毫ψ兯推?5檢測壓力不隨時間發(fā)生變化后，表明密閉體系壓力已經(jīng)穩(wěn)定，關(guān)閉第一截?cái)嚅y12和第三截?cái)嚅y16，對壓力穩(wěn)定系統(tǒng)管路進(jìn)行吹掃。
[0035]本發(fā)明的工作原理及工作過程為:
[0036](I)液化天然氣管道在正常運(yùn)行下停輸，介質(zhì)被密閉在站場的進(jìn)出站截?cái)嚅y之間。當(dāng)?shù)蜏亟橘|(zhì)受地溫影響，溫度升高后，密閉體系壓力增加，溫度傳感器和壓力傳感器分別檢測和上傳實(shí)時參數(shù)。當(dāng)系統(tǒng)壓力(溫度變送器3檢測值)大于預(yù)設(shè)最高壓力后，開啟泄壓支管9的截?cái)嚅y12，部分介質(zhì)填充入截止閥11、截?cái)嚅y12和截?cái)嚅y14之間的管道內(nèi)，系統(tǒng)壓力有所下降。由注氣閥組5向壓力緩沖罐內(nèi)充裝惰性氣體，通過壓力變送器4控制注入量，以提供截止閥11的閥后背壓。當(dāng)系統(tǒng)壓力(溫度變送器3檢測值)重新升高后，并大于預(yù)設(shè)最高壓力后，開啟截止閥11，受電動機(jī)構(gòu)控制，截止閥11快速開啟/關(guān)閉，以維持微量泄放。當(dāng)液化天然氣充入壓力緩沖罐7后，罐內(nèi)氣相受壓縮，壓力變送器4顯示值上升，開啟排氣閥組8，緩慢泄放氣相，以降低主管短節(jié)I和一級穩(wěn)壓裝置A的壓力。如此往復(fù)，直至排氣閥組8后排氣溫度驟降，表明壓力緩沖罐7內(nèi)已經(jīng)積滿液化石油氣。更多的液化石油氣需要通過二級穩(wěn)壓裝置B進(jìn)行泄放。
[0037](2)當(dāng)一級穩(wěn)壓裝置A中的壓力緩沖罐7充滿液化石油氣后，打開截?cái)嚅y14和截?cái)嚅y16，液化石油氣填滿截?cái)嚅y之間的部分管道，系統(tǒng)壓力(溫度變送器3檢測值)會有所下降。當(dāng)系統(tǒng)壓力(溫度變送器3檢測值)重新升高，并大于預(yù)設(shè)最高壓力后，開啟截?cái)嚅y17，此時在限流孔板18和泄壓支管21背壓的作用下，液化石油氣泄出部分壓力后，流入已建液化石油氣儲罐22。由于已建液化石油氣儲罐22通過外注氣體維持罐內(nèi)壓力大于飽和蒸氣壓，故泄放支管21中的背壓能保證經(jīng)限流孔板18節(jié)流后的液化石油氣處于液相。由于系統(tǒng)壓力與已建液化石油氣儲罐22存在壓差，故截?cái)嚅y17為快速開關(guān)控制，以維持微量泄放。泄放后，壓力變送器15檢測壓力若重新高于安全設(shè)定值，則截?cái)嚅y17再次開啟。如此反復(fù)，以達(dá)到控制主管短節(jié)壓力，保護(hù)停輸液化石油氣管道安全的目的。
[0038](3)另外，若一級穩(wěn)壓裝置A能夠在不滿罐的情況下，維持系統(tǒng)壓力不變，即是說若系統(tǒng)內(nèi)密閉液化石油氣升溫較小，導(dǎo)致膨脹較小，則壓力緩沖罐7能夠容納膨脹后推出的液化石油氣，則在后期地溫下降后，利用注氣閥組推入惰性氣體，增大壓力緩沖罐7的壓力，將液化石油氣重新注入密閉管道，以彌補(bǔ)降溫后，密閉管道內(nèi)由于液化石油氣體積收縮引起的壓力降低。
[0039](4)系統(tǒng)恢復(fù)輸送后，可通過吹掃口 10和吹掃口 19對穩(wěn)壓裝置的管路進(jìn)行吹掃，并注入惰性氣體，以便下次使用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種液化石油氣外輸管道停輸后的管道穩(wěn)壓系統(tǒng)，其特征在于:包括設(shè)置在主管短節(jié)上的溫度傳感器和壓力傳感器，以及與主管短節(jié)連接的一級穩(wěn)壓裝置和二級穩(wěn)壓裝置；所述一級穩(wěn)壓裝置包括依次與主管短節(jié)連接的第一截?cái)嚅y、截止閥、壓力緩沖罐;在一級穩(wěn)壓裝置和二級穩(wěn)壓裝置之間設(shè)置有第二截?cái)嚅y;所述二級穩(wěn)壓裝置包括依次與主管短節(jié)連接的第三截?cái)嚅y、壓力緩沖器、壓力調(diào)節(jié)裝置和液化石油氣儲罐。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液化石油氣外輸管道停輸后的管道穩(wěn)壓系統(tǒng)，其特征在于:所述一級穩(wěn)壓裝置為可變?nèi)莘e式穩(wěn)壓裝置;在一級穩(wěn)壓裝置的壓力緩沖罐上設(shè)置有壓力變送器、注氣閥組、排液閥組、排氣閥組。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液化石油氣外輸管道停輸后的管道穩(wěn)壓系統(tǒng)，其特征在于:在一級穩(wěn)壓裝置的壓力緩沖罐上和截止閥之間設(shè)置有吹掃排液口。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液化石油氣外輸管道停輸后的管道穩(wěn)壓系統(tǒng)，其特征在于:在二級穩(wěn)壓裝置的壓力調(diào)節(jié)裝置和液化石油氣儲罐之間設(shè)置有吹掃口。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液化石油氣外輸管道停輸后的管道穩(wěn)壓系統(tǒng)，其特征在于:所述二級穩(wěn)壓裝置的壓力調(diào)節(jié)裝置包括第四截?cái)嚅y和限流孔板。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液化石油氣外輸管道停輸后的管道穩(wěn)壓系統(tǒng)，其特征在于:所述一級穩(wěn)壓裝置的壓力緩沖罐垂直安裝，上部為惰性氣體存儲空間，下部為液相緩沖空間。7.一種液化石油氣外輸管道停輸后的管道穩(wěn)壓方法，其特征在于:包括如下步驟: 步驟一、計(jì)算停輸后某時刻被截?cái)喙艿纼?nèi)介質(zhì)壓力； 步驟二、判斷計(jì)算出的介質(zhì)壓力與主管短節(jié)上壓力變送器測量的壓力高低:如果計(jì)算壓力高于測量壓力，則表示介質(zhì)將發(fā)生熱膨脹，進(jìn)入步驟四；如果計(jì)算壓力低于測量壓力，則表示介質(zhì)將發(fā)生冷收縮，進(jìn)入步驟三； 步驟三、在確保所有截?cái)嚅y關(guān)閉的情況下，向一級穩(wěn)壓裝置的壓力緩沖罐注入惰性氣體，使壓力緩沖罐的壓力不低于管道最低允許壓力；當(dāng)密閉管道內(nèi)壓力降低時，開啟第一截?cái)嚅y并快速開啟截止閥，由壓力緩沖罐向密閉管道系統(tǒng)沖壓； 步驟四、當(dāng)密閉管道內(nèi)壓力大于預(yù)設(shè)最高壓力后，打開第二截?cái)嚅y和第三截?cái)嚅y；當(dāng)密閉管道內(nèi)壓力重新升高并大于預(yù)設(shè)最高壓力后，快速開啟/關(guān)閉第四截?cái)嚅y，在限流孔板和泄壓支管背壓的作用下，液化石油氣泄出部分壓力后，流入液化石油氣儲罐。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種液化石油氣外輸管道停輸后的管道穩(wěn)壓方法，其特征在于:在步驟三所述由壓力緩沖罐向密閉管道系統(tǒng)沖壓的過程中，當(dāng)壓力緩沖罐內(nèi)壓力低于管道最低允許壓力后，關(guān)閉第一截?cái)嚅y和截止閥，重新為壓力緩沖罐沖壓。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種液化石油氣外輸管道停輸后的管道穩(wěn)壓方法，其特征在于:在步驟四打開第二截?cái)嚅y和第三截?cái)嚅y前，先關(guān)閉所有截?cái)嚅y，調(diào)整壓力緩沖罐內(nèi)惰性氣體注入量，使一級穩(wěn)壓裝置的壓力緩沖罐的壓力不高于管道最低允許壓力；當(dāng)密閉管道內(nèi)壓力增加且大于預(yù)設(shè)最高壓力后，開啟第一截?cái)嚅y；當(dāng)密閉管道內(nèi)壓力重新升高并大于預(yù)設(shè)最高壓力后，快速開啟/關(guān)閉截止閥，使液化天然氣進(jìn)入壓力緩沖罐；當(dāng)壓力緩沖器內(nèi)壓力高于最高設(shè)定壓力后，截?cái)嗑彌_器入口，開啟排氣閥組對壓力緩沖罐泄壓，如此往復(fù)，直至排氣閥組后排氣溫度驟降。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種液化石油氣外輸管道停輸后的管道穩(wěn)壓方法，其特征在于:在步驟四中，當(dāng)密閉管道內(nèi)壓力不隨時間發(fā)生變化后，關(guān)閉第一截?cái)嚅y和第三截?cái)嚅y，對壓力穩(wěn)定系統(tǒng)管路進(jìn)行吹掃。
【文檔編號】F17D3/01GK105864639SQ201610208313
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月5日
【發(fā)明人】陳俊文, 楊帆, 郭艷林, 王磊, 繆暉, 湯曉勇, 胡連鋒, 陳慶, 趙伏銳, 楊強(qiáng), 馬先, 代科敏, 明亮
【申請人】中國石油集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司