文档介绍：油气储运自动化输气管道自动化与SCADA系统
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自动化水平较高的输气管道在有关站场一般均设置有自动调节系统,用来调节管道工艺运行参数,保证管道在设置的允许工况范围内安全平稳地运行。
自动调节系统主要由调节闹与调节阀配套的电动、气动、电液联动或气液联动执行机构以及检测被调参数的仪表等组成。
干线输气管道的自动调节系统
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1)天然气管道调度控制中心的操作员从控制系统的人机界面(简称监控终端)上设置被调压力设定值。
2)调度控制中心主机系统模拟量数据库中对应于设置设定值的一个模拟量输出(Analog Output,简称 AO)点,将该设定值输出传送给站控系统。 PLC,RTU。
3)站控系统PLC(或RTU)中的PID(比例—积分—微分)自动调节程序将接收到的设定值与通过压力变送器检测到的压力现行值进行比较,再根据两数值之差(偏差)的大小和PID特性参数设置情况确定调节输出信号的大小。
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4)站控系统PLC(或RTU)将调节信号(一般为4~20mA直流电流信号)通过模拟量输出,输出传送给压力调节系统的执行机构,该执行机构根据收到的调节信号大小决定压力调节阀的开度大小,从而进行开阀调节或关阀调节。
5)一旦压力调节设定值设置完成,上述第3和第4项将由站控PLC(或RTU)连续不断地执行,从而实现实时自动调节。
在管道自动化系统的控制权限设置为由站控系统控制的情况下,压力调节设定值只能由站控系统的操作员从站控系统的监控终端上设置,设定值直接进入站控PLC(或RTU)的PID调节程序。
在控制权限设置为由调度控制中心控制的情况下,压力调节设定值只能由调度控制中心的操作员在调度控制中心的监控终端上设置。
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在管道天然气管道不同站场的自动调节系统略有不同,主要有四种情况。
压气站进、出站压力及输气流量调节
进气支线进入主干线的气压调节
分输重线分输压力的自动调节
输气干线或分输支线未站气压的自动调节
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一、压气站进、出站压力及输气流量调节
压气站进站压力、出站压力和出站流量调节一般由安装在出站管道端的调节阀完成。
调节进站压力的目的是保证进站的压力不低于离心式压缩机对吸入压力的要求,避免抽空;
调节出站压力的目的是保证本站下游管道不超压运行,同时也相应地调节了本站的外输气量;
调节流量的目的是为了保证均衡稳定地输气。
当进站压力低于其设定值时,调节系统进行关阀调节,使进站压力上升,直到进站压力不低于其设定值为止。
当出站压力高于其设定值时,进行关阀调节,使出站压力下降,直至出站压力不高于其设定值为止。
当进站压力不低于其设定值,出站压力不高于其设定值,出站流量也不高于其设定值时,调节阀进行开阀调节。
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二、进气支线进入主干线的气压调节
如果有一条或多条进气支线与输气干线连接,应对进气支线进入主干线的气压进行调节.
保证干线与支线在进气点处的压力平衡
保证干线和进气支线在希望的输量比例下运行
避免因进气支线气压过低而导致支线内的天然气进入不了干线
或因支线气压过高而导致干线进气点上游来气量下降,同时避免进气支线超压运行。
进气支线进人主干线的气压调节系统一般设在支线的起始端(支线首站的出站端)。
如果进气支线的首站设有压气设备,也应对支线流量进行调节,将其纳入同一调节系统中。
如果进气支线输气量相对较小,气源压力也比较稳定,则可采用自力式压力调节阀来调节支线首站的出站压力,使调节系统简单化。
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三、分输支线分输压力的自动调节
对于从输气干线的分输点或从干线工艺站场分支出去并延伸到天然气用户门站的分输支线,应设置压力自动调节系统以调节分输压力,保证分输流量基本稳定和分输支线不超压运行。
利用压力调节阀调节分输压力的过程是,当分输压力低于其设定值时,压力调节阀进行开阀调节,只要分输压力不高于其设定值,调节阀应保持全开;当分输压力高于其设定值时,调节阀进行关阀调节。
如果分输管线较长,分输流量也较大,应考虑将分输流量也纳入调节系统之中。如果分输气量较小,分输压力调节系统也可以采用自力式压力调节阀,使调节系统简单化。
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四、输气干线或分输支线未站气压的自动调节
输气干线或分输支线的本站与城镇或用气大户的配气门站连接并向其供气。
本站气压(即向配气门站供气的压力)需要进行自动调节,以保证本站向门站按较稳定的流量供气,并保证门站及城镇配气管网不超压运行。
本站气压自动调节系统宜采用以压力调节阀为主要设备构成的自动压力调节系统。
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干线输气管道工艺运行参数的自动监测及自动计量
自动监测天然气管道工艺运行参数(包括设备运行参数)是自动化输气管道监控与数据采集系统的基本功能之一。
不同的工艺站场需要进行自动监测的工艺运行参数及设备运行参数也不尽相同,主要有以下四种情况。
干线或进气支线首站
分或