场站工艺.ppt

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场站工艺,天然气的基本性质,输气站的工艺及流程,天然气行业标准,返回总目录,天然气基本性质,1、天然气类别,2、天然气的组成及主要性质,3、天然气水合物,5、管输天然气的质量要求,返回主页,4、我国天然气的气质标准,天然气的类别,1、根据油气藏特点，天然气可分为：

气田气、凝析气田气、油田伴生气、气田气：

指开采过程中没有或只有较少天然气汽油凝析出的天然气。

其甲烷含量约为80%90%。

、凝析气田气：

指开采过程中有较多天然气汽油凝析出的天然气。

、油田伴生气：

指开采过程中与液体石油一起开采的天然气，天然气中重烷组分较多。

2、根据烃类组分含量，天然气分为干气和湿气、干气：

指戊烷以上烃类可凝结组分低于100g/M2的天然气，一般甲烷含量在90%以上。

、湿气：

指戊烷以上烃类可凝结组分高于100g/M2的天然气，一般甲烷含量在80%以下。

3、根据天然气含量的差别，天然气可分为洁气和酸性天然气、洁气：

不含硫或含硫量低于20mg/M2。

、酸性天然气：

指含硫量高于20mg/M2。

返回主页,天然气的性质,一、天然气分子量，是混合气体的分子量。

是根据天然气各组分分子质量和它们的体积组成，用求和法计算得来的，简称相对分子量M=YiMiM天然气分子量Yi天然气组分体积组成Mi天然气组分分子量例：

求天然气分子量组分组成体积组成分子量YiMiCH493.5%16.04315C2H62.3%30.070.69C3H81.2%44.0970.53C4H100.3%58.120.02H2S1.5%34.090.51N21.2%28.020.34=100%17.09,二、天然气密度及相对密度、天然气密度：

单位体积天然气质量。

Kg/m3=m/V密度，Kg/m3m天然气质量，KgV天然气体积，m3、天然气相对密度指相同压力温度下，天然气密度与空气密度的比值G=M/28.96G相对密度M天然气分子量三、天然气的粘度表示天然气流动的难易程度的物理量，为天然气的粘度。

与其组分的相对分子质量、组成、温度及压力有关。

低压条件下，粘度随温度升高而增大，随相对分子量增大而减小。

高压条件下，粘度随压力增大而增大，随温度增高而减低，随相对分子量的增大而减小。

四、天然气具有膨胀性和可压缩性五、天然气的热值单位天然气完全燃烧所放出的热量叫热值，单位：

KJ/m3天然气的热值在9000Kcd/m3以上，煤气的热值为4000Kcd/m3,六、天然气的含水量天然气的含水量，与天然气的压力温度有关。

天然气的含水量随压力的增高而减少，随温度的升高而增加。

其含水量的多少，通常用绝对湿度、相对湿度、露点来表示。

、单位数量天然气所含水蒸气的质量叫天然气绝对湿度。

单位g/m3、天然气绝对湿度与饱和湿度的比值叫相对湿度。

天然气在压力和温度一定的条件下，天然气含水量达到的最大值，为天然气饱和湿度。

天然气的饱和湿度随温度的升高而增大，随压力的升高而降低。

、露点。

在一定压力下，天然气的含水量刚达到饱和湿度时的温度，称为天然气的水露点。

七、天然气的爆炸性在密闭空间里，天然气与空气按一定比例组成混合物，遇明火发生的剧烈燃烧即爆炸。

爆炸高限，当天然气浓度一直增加到不能形成爆炸混合物时的浓度。

爆炸低限，天然气、空气混合物中天然气浓度一直减小到不能形成爆炸混合物时的浓度。

甲烷的爆炸低限为4.9%，高限为15.4%。

天然气的爆炸限为：

5%15%。

由于天然气的主要组分是甲烷，故用甲烷的可燃性限代替天然气的可燃性限,返回主页,返回主页,天然气水合物,一、水合物的特点。

是一种白色结晶固体，外观形似松散的冰，或者致密的雪。

二、形成条件。

1、气体中水汽处于过饱和状态。

2、有足够高的压力和足够低的温度。

3、水合物的形成还和气体的波动有关。

三、水合物对输气生产的影响1、水合物在弯头、阀门、节流装置处形成，使天然气流通面积减小，形成局部堵塞，是下游压力降低。

2、水合物在节流孔板处形成，会影响计量天然气流量的准确性。

3、水合物不及时排除，堵塞严重，使上游天然气压力上升，引起安全事故的发生。

四、防止水合物形成的措施1、提高天然气的流动温度，即运用加热系统对天然气进行加热。

2、脱除天然气中的水汽，即对天然气进行干燥。

液体吸收法脱水：

利用甘醇的亲水性进行吸收水汽。

固体吸附法脱水：

利用分子筛、氧化铝、活性碳、硅胶吸附水汽能力吸附脱离天然气中水汽,天然气企业标准,1、天然气输送管道运行管理规范SY/T5922942、天然气管道试运投产规范SY/T623319963、长输天然气管道清管作业规范SY/T638319994、输油输气管道电气设备技术管理规定SY/T632519975、埋地钢质管道阴极保护参数测试方法SY/T0023976、管道防腐层检漏试验方法SY/T006319997、地下金属管道防腐层检漏仪SY/T636819988、石油企业标准配备规范第12部分：

油气田油气储运Q/CNPC8.1219999、天然气流量的标准孔板计量方法SY/T6143199610、钢管防腐层厚度的无损测量方法（磁性法）SY/T0066199911、流量测量节流装置用孔板、喷嘴和文丘里管测量充满圆管的流体流量GB/T26249312、管道干线标志设置技术规定SY/T60649413、天然气GB17820199914、石油企业工业动火安全规程SY585893,返回主页,管输天然气的质量要求,1、管输过程中不出现液态水2、硫化氢和二氧化碳的含量少3、固体和液体杂质必须清除干净,我国天然气的气质标准,GB17820-1999,项目,一类,二类,三类,高位发热量MJ/m3,31.4,总硫（以硫计）mg/m3,100,200,460,硫化氢mg/m3,6,20,460,二氧化碳，（v/v）,3.0,水露点，,在天然气交接点的压力和温度条件下，天然气的水露点应比最低环境温度低5,返回主页,输气站的工艺及流程,天然气管输系统,返回主页,工艺流程图,输气站工艺流程,流程操作及切换,天然气管输系统,一、天然气管输系统的基本组成天然气从气井中采出至输送到用户，其基本输送过程是：

气井（或油井）油气田矿场集输管网天然气增压及净化输气干线城镇或工业区配气管网用户二、管输系统部分组成的功能和作用1、输气站。

任务是将上站输来的天然气分离除尘，调压计量后按用户要求平稳地为用户供气，同时负责向下游输气站输气。

输气站还承担控制或切断输气干线的天然气气流，排放干线中天然气，以备检修输气干线的输气能力。

2、清管站。

清管站有时与输气站结合在一起，任务是接、发清管器，进行清管作业，排除输气管线内积水污物，提高输气干线的输气能力3、阴保站。

有独立阴保站，也有与输气站、清管站结合在一起的。

任务是通过恒电位仪向管线提供稳定的保护电流，防止输气管线的电化学腐蚀。

4、增压站。

是给天然气补充能量，将机械能转换为天然气的压能，提高天然气压力。

增压站除在首站设置外，还可根据输气工作的需要，在输气干线中设置一个或几个。

返回主页,工艺流程图,一、基本概念为了达到某种生产目的，将各种设备、仪器以及相应管线等按不同方案进行布置，这种布置方案就是工艺流程。

输气站的工艺流程，即输气站的设备、管线、仪表等的布置方案，通过输气站的设备、仪表及相应的工艺流程，完成输气站承担的各种输气任务。

表示输气站工艺流程的平面图形，称为工艺流程图。

二、输气站设备的基本组成1、分离器。

用来分离天然气中少量液态水、沙砾等杂质，保证天然气气质要求。

2、清管收发球筒。

用来进行清管作业，发送和接收清管器，清除管内污物3、自力式调压阀。

用于自动调节输气站或用户的压力。

4、阀门。

用以切断或控制天然气气流的压力、气量。

5、安全阀。

管线设备超压时自动开阀泄压，保证管线安全。

6、流量计、温度表、压力表。

用来测算天然气输进时的各种参数。

7、压力变送器、压差变送器、温度变送器。

传输压力、压差、温度等电信号至计量系统进行天然气流量计算。

三、工艺流程图图例,球阀,旋塞阀,闸阀,截止阀（螺纹连接）,截止阀（法兰连接）,孔板,绝缘法兰,自力式调压阀,PI,压力表,TI,温度表,过滤器,放空管线,输气管线,排污管线,返回主页,输气站工艺流程,输气站正常输气流程,返回主页,场站试压,门站专线置换,投产置换,清管工艺,输气站正常输气流程,FL601,M,M,6207,6214,6401,M,6101,6204,6109,6216,6304,上游清管站来气,6405,J601,6102,S601,6215,6104,J602,M,6106,M,6103,M,H601,去排污池,F601,6306,H602,生活用气,M,6302,6213,6403,6301,6303,去下游清管站,6404,6305,6506,去门站,6108,T602,T601,6505,6206,6205,J603,KF602,KF601,H603,PCV,6107,M,6202,6402,FL602,6203,6201,6308,6208,中压放空,6504,6507,FL601,1、正常供气并向下游输气流程,2、越站输气流程,3、清管收球流程,4、清管发球流程,返回,输气站正常输气流程,FL601,M,M,6207,6214,6401,M,6101,6204,6109,6216,6304,上游清管站来气,6405,J601,6102,S601,6215,6104,J602,M,6106,M,6103,M,H601,去排污池,F601,6306,H602,生活用气,M,6302,6213,6403,6301,6303,去下游清管站,6404,6305,6506,去门站,6108,T602,T601,6505,6206,6205,J603,KF602,KF601,H603,PCV,6107,M,6202,6402,FL602,6203,6201,6308,6208,中压放空,6504,6507,FL601,1、正常供气并向下游输气流程,2、越站输气流程,3、清管收球流程,4、清管发球流程,返回,输气站正常输气流程,FL601,M,M,6207,6214,6401,M,6101,6204,6109,6216,6304,上游清管站来气,6405,J601,6102,S601,6215,6104,J602,M,6106,M,6103,M,H601,去排污池,F601,6306,H602,生活用气,M,6302,6213,6403,6301,6303,去下游清管站,6404,6305,6506,去门站,6108,T602,T601,6505,6206,6205,J603,KF602,KF601,H603,PCV,6107,M,6202,6402,FL602,6203,6201,6308,6208,中压放空,6504,6507,FL601,1、正常供气并向下游输气流程,2、越站输气流程,3、清管收球流程,4、清管发球流程,返回,输气站正常输气流程,FL601,M,M,6207,6214,6401,M,6101,6204,6109,6216,6304,上游清管站来气,6405,J601,6102,S601,6215,6104,J602,M,6106,M,6103,M,H601,去排污池,F601,6306,H602,生活用气,M,6302,6213,6403,6301,6303,去下游清管站,6404,6305,6506,去门站,6108,T602,T601,6505,6206,6205,J603,KF602,KF601,H603,PCV,6107,M,6202,6402,FL602,6203,6201,6308,6208,中压放空,6504,6507,FL601,1、正常供气并向下游输气流程,2、越站输气流程,3、清管收球流程,4、清管发球流程,返回,输气站正常输气流程,FL601,M,M,6207,6214,6401,M,6101,6204,6109,6216,6304,上游清管站来气,6405,J601,6102,S601,6215,6104,J602,M,6106,M,6103,M,H601,去排污池,F601,6306,H602,生活用气,M,6302,6213,6403,6301,6303,去下游清管站,6404,6305,6506,去门站,6108,T602,T601,6505,6206,6205,J603,KF602,KF601,H603,PCV,6107,M,6202,6402,FL602,6203,6201,6308,6208,中压放空,6504,6507,FL601,1、正常供气并向下游输气流程,2、越站输气流程,3、清管收球流程,4、清管发球流程,返回,输气站场站试压,一、试压前的准备1、各类安装设备应有“三证”，即产品合格证、质量检验证和出厂许可证。

2、各类材料应保证质量，应具备产品合格证。

3、对焊口必须全部探伤。

4、对管线应进行吹扫。

用空气进行吹扫，吹扫气体流速应大于20m/s，吹扫应缓慢进行。

二、试压工器具材料准备1、增压机一台。

2、管钳一套。

3、扳手。

4、检漏液。

5、各类垫圈。

6、各类螺栓螺母。

7、备用阀门及仪表。

8、各类记录报表。

9、各项安全警示牌警示标语。

三、水试压1、强度试压为工作压力1.25倍。

严密性试验压力按工作压力进行真空管线的试验压力为0.2MPa2、强度试压时，升压应缓慢，达到试验压力后，稳压10分钟，以无泄漏，目测为无变形为合格。

然后将压力降为工作压力，进行严密性试验，稳压时间为半小时，以无泄漏为合格。

3、试压合格后，可用压缩空气进行扫线，排除管内部积水。

4、如发现焊缝渗漏，应进行焊缝修补及焊缝检验，严禁在压力情况下修补。

四、气压试验1、气压试验用空气进行。

2、强度试压为工作压力的1.5倍，且不得低于0.2MPa。

3、严密性试压按工作压力进行，且不得低于0.1MPa。

4、气压试验可分段进行，升压应缓慢。

工作压力小于0.6MPa的管线，先升到0.5倍试验压力，稳压半小时后，对管线进行检查，无问题后，在升到试验压力。

工作压力大于0.6MPa的管线，在压力分别升到0.3和0.6倍试验压力时，停止升压，并稳压半小时后，对胳进行检查，无问题后，在升到试验压力。

五、竣工验收按国家建委关于基本建设项目验收暂行规定进行验收。

1、工艺安装应符合设计和生产要求。

2、计量装置的安装符合计量规程。

3、输气站所有安装仪表必须是经过校验的。

4、站内阀门应操作灵活，性能可靠。

场站无锈、漏、滴现象。

5、绝缘法兰不漏电，效果良好。

6、场站有一套完整的防雷、防火、防爆安全装置及环保设施。

返回,门站专线置换,（方案）,一、概况所要进行置换的场站基本概况描述，及线路长度、设计压力等简单介绍二、投产置换方案编制依据1、天然气管线及场站设计文件2、有关设计规范、施工验收规范长输管线投产规范及标准三、投产置换必须具备的条件1、由生产管理、施工单位、监理、当地消防部门有关人员组成的投产指挥机构正式成立。

2、输气管道全线试压、吹扫合格，管道内清洁无杂物。

并经过合格验收。

3、一级、二级配气站所有设备调试完毕，其它附属设备调试完毕，并经过验收合格。

4、管道线路工程，站内工艺管道及设备均符合设计图纸要求。

5、生产管理组织机构健全，各岗位人员配齐到位，上岗持证率达100%。

6、投产保障及抢修人员到位，机具、材料齐全。

7、临时通讯、车辆满足投产要求。

8、各项规章制度、操作规程、记录表格下发到位。

9、上游供气质量符合GB17820-1999天然气和设计规定的气质标准。

10、本方案呈报有关生产主管部门审查批准。

四、投产置换组织机构及任务1、投产置换领导小组：

审批方案、现场下达开始指令、审批重大问题解决方案。

2、工艺操作组：

具体投产方案的工艺操作。

3、综合调度组：

根据工艺组掌握的具体情况，协调处理各单位的工作；联系各外协事宜；人员、车辆、工器具组织与调配。

4、抢修组：

负责抢修队伍的组织，设备材料的准备；设备出现跑、冒、滴、漏的处理，以及各种险情的处理。

5、安全保卫组：

两站安全区的划定、设置安全警戒标志及安全标志牌的悬挂；负责处理不安全隐患的查找汇报工作及时制止不安全操作；置换后气质是否合格的最后鉴定。

五、全线置换工艺程序总体安排1、各岗位人员到位。

2、各岗位人员熟悉工作环境并检查设备是否符合要求，检查必须工器具是否齐全。

3、自常兴分输站向管线内注入氮气。

4、一级配气站、二级配气站、干线天然气置换。

5、气质检验。

6、二级配气站放空点火。

7、置换合格手续交接。

六、投产置换具体操作1、2、置换前各场站设备状态：

全部阀门处于关闭状态且开关自如；氮气瓶及注氮设备现场准备就绪；一级站出口安装0.25MPa、1.5级压力表。

3、注氮：

关闭分输站汇3前两计量支路球阀，打开分输站出站阀。

打开一级配气站进站阀、安全切断阀、出站阀。

打开二级站进站阀门、打开汇1至汇2间旁通支路、打开放散阀门。

二级站其它阀门处于关闭状态。

自分输站汇3压力表管口处用专用设备注入氮气20瓶，注入完毕后管道内氮气约8公里（按每瓶氮气6标方计、管存约每公里15标方）4、全线置换：

开启计量1路调压阀后阀门，利用分输站计量支路流量调节阀控制置换时的置换速度，控制出站压力在0.05Mpa0.1Mpa间。

开始置换时记录流量计初始数值。

二级站在某一个位置用含氧分析仪对气质进行检测并做记录，当累计流量达到干线管存量时二级站用可燃气百分含量检测仪检测进行气质检验，当显示可燃气百分含量与分输站站数值相同时继续放空2分钟再进行气质检验如数值还与分输站站相同则认为置换合格5、点火：

利用信号枪或花炮点燃放空火炬。

6、双方领导在置换合格表格上签字,投产置换示意图,调压设备,分输站出站阀,配气站进站阀,安全切断阀,出站阀,50150,二级配气站,放空DN50,调压设备,过滤,过滤,一级配气站,配气站进站阀,旁通支路,门站专线天然气管道投气置换示意图,注氮位置,返回,七、主要物资准备1、瓶装氮气（相应注氮附件）20瓶。

2、可燃气体百分含量检测仪1部。

3、含氧分析仪1部。

4、可燃气报警仪2部。

5、常用工具1套。

6、F扳手2把。

7、润滑脂1桶。

8、螺栓松动剂2桶。

9、棉纱5公斤。

10、帆布手套10双。

11、防毒面具2套。

12、防爆手电2只。

13、干粉消防器2台。

14、压力表：

1.5级0.25Mpa2块八、投产置换安全措施1、所有参加清管置换人员必须树立“安全第一、预防为主”的思想，不违章指挥，不违章操作。

2、所有人员均应服从领导小组指挥的领导，按指挥的指令行动。

3、对所有参加人员进行技术交底，达到岗位明确，职责清楚。

4、对沿线广大居民进行广泛安全教育和宣传，配合工作，保证沿线居民生命财产安全。

5、投气期间严格禁止无关人员进入站场，现场工作人员应配戴标志。

6、除工程车辆外其余车辆不准进入站场，工程车辆必须加带防火帽。

7、全线各放空管及点火设施应具备使用条件，投气置换前应做认真检查试验。

8、临时排放口应远离交通线和居民点，距离不小于300米。

9、天然气放空时，应设置警戒区，范围为放空管周围300米。

10、投气置换时各站户外可燃气体浓度报警仪必须投入使用，报警仪应有合格证和检定合格报告。

11、置换时沿线检查车辆必须停放在距管线50米以外。

12、天然气进入管道后，如发现严重漏气必须在500米范围内熄灭一切火源，并立即关闭上、下游阀门切断气源。

13、所有投气人员严禁在现场吸烟，不得将火种带入现场。

14、各站消防器材必须配备齐全到位，消防人员到位。

15、管线需开孔抢修或动火时，必须将管内天然气压力降至0.02MPa以下（微正压），抢修人员应经过专门训练。

16、现场安装的安全阀、压力表及报警探头等应检定合格并在有效期限之内。

17、投气前的全线检查。

（1）检查落实置换组织和站场人员配备。

（2）检查落实置换用各类物资及装备。

（3）检查落实投气临时工程及补充措施。

（4）检查站场阀门开关状态。

18、各站场应设醒目的安全警示牌。

九、其他补充说明1、投气置换期间，各站场未完工程应停止作业，投气置换完成后场站施工应另行制订安全措施。

2、天然气置换工作应尽可能安排在白天，确有必要夜间进行时由指挥组决定，但应有安全可靠的措施。

3、干线管道及站内工艺管网投气之前必须完成各类动火作业，投气后以上部位严禁动火。

十、付表,天然气管道投产作业记录表（一级站）年月日,天然气管道投产作业记录表（二级站）年月日,二级站气质检测记录表年月日,返回,清管工艺,一、清管的目的1、扫除施工进入的污水、泥沙、石块、工具等。

2、清除管线内积水，降低H2S、CO2对管线的腐蚀。

3、改善管道内的光洁度，减少摩阻损失，提高管道的输送效率。

4、进行管内检查。

二、清管工艺设备1、清管器收发球筒由筒体、快开盲板、放空、排污、进出气口、平衡管入口等组成。

快开盲板是收发球筒的关键部件，由头盖、压圈、开闭机构、法兰、密封环、防松楔块等组成。

2、清管器1、橡胶清管球是一个外径比管径大2%的空心球体。

使用时向球内灌水。

其过盈量为4%8%2、皮碗清管器由橡胶皮碗、压板法兰、导向器和发讯号护罩等组成。

有双皮碗、三皮碗、四皮碗清管器。

我国输气干线上使用的皮碗清管器长度为管径的1.251.35倍,M,M,J601,M,放空,汇管1,01,02,03,04,05,06,07,08,09,10,11,12,排污池,1、打开01、03阀，关闭02阀。

确认流程切换完毕后，通知上站发球。

四、收球工艺流程,2、球发出后计算球的运行速度，预算球到站的时间,3、当球进入收球筒时，打开02阀，关闭01、03阀恢复正常流程,4、打开放空阀09、10放空，压力降至1.0MPa时关闭。

5、全开11阀，缓开12阀进行排污。

6、球筒无压后，打开盲板取球，对污物取样，清洗球筒。

7、关好盲板，关闭放空阀09、10，排污阀11、12。

对流程、设备仪表进行检查，确认无误。

8、观察球的外观并进行测量后，与新球进行比较，作好记录。

污物用品标签以待送检。

9、清理现场，收球完毕。

下一页,上游来气,五、发球工艺流程,M,M,M,06,07,1、确认下游收球流程已经倒换完毕，确认01、03处于关闭状态。

05,04,03,02,01,08,去下游输气站,汇管来气,2、开放空阀06、07阀，开平衡阀08阀。

3、确认发球筒内压力为零后，打开盲板。

4、放入清管器，关闭盲板，关闭放空阀06、07。

在出站位置放置清管器信号接收器。

5、关闭02阀后，开03、01阀发球。

由信号接收器确认清管器已经发出,放空,6、关闭01、03阀，开02阀，恢复正常输气流程。

7、开06、07阀放空后，关闭平衡阀08。

8、作好记录，清理现场。

发球操作完毕。

下一页,六、通球可能出现的故障及处理方法1、清管器与管道密封不好，使清管器停止运行处理方式：

、发第二个清管器，推出第一个清管器、增大上游进气量、下游输气站放空引球2、清管器破裂，不能行进处理方式：

发第二个清管器3、球推力不足，清管器行进缓慢处理方式：

增大上游进气量或下游放空，使清管器前后压差增大4、清管器因为污物过多被卡住处理方式：

、增大上下游的压差、在清管器前憋压后突然卸放推清管器、发第二个清管器七、注意事项及安全措施1、清管器运行速度不得超过5m/s。

2、清管器筒的快开盲板开启时正面不得站人。

3、接收清管器排污过程中应加强对排污池的监视，以防止油气大量外泄。

4、除工程车辆外其余车辆不准进入站场，工程车辆必须加带防火帽。

5、如发现天然气严重漏气必须在500米范围内熄灭一切火源，并立即关闭上、下游阀门切断气源。

6、所有人员均应服从领导小组指挥的领导，按指挥的指令行动。

八、主要物资准备1、DN400清管器支架（带扶正轮）1个2、清管器皮碗3个3、清管器信号发射机1部4、清管器信号接收机1部5、清管器通过指示仪1部6、可燃气体检测仪（PGM50）1部7、对讲机2部8、清管专用工具1套9、帆布手套10双10、防爆手电2只11、干粉灭火