天然气调压设施在工厂中的应用

韩 枫， 王 冬

（中国寰球工程公司辽宁分公司， 辽宁 抚顺 113006）

天然气调压设施在工厂中的应用

韩 枫， 王 冬

（中国寰球工程公司辽宁分公司， 辽宁 抚顺 113006）

随着石油价格的不断上涨，天然气凭借其在清洁性、经济性、方便性、用途广泛性和高效性等方面的禀赋优势，在全世界许多地方，在越来越多的领域代替煤炭或石油，用于居民生活、城市燃气、工业发电、化工生产等，成为有利于提高人类生活质量、促进经济发展的“绿色能源”。介绍了天然气调压设施的组成，工作原理及其在石油化工中的应用。

过滤器；安全切断阀；工作调压阀

天然气作为一种能源为人类了解和(当作燃料)利用，已经有了2 000多年的历史。中国作为世界上最早利用天然气的国家之一，早在公元前3世纪，就在四川有了用天然气熬盐的记载。但是，作为重要的能源和化工原料为社会所重视和大力开发利用应该以1925年美国铺设第一条天然气长输管道(路易斯安那州北部至德克萨斯州博芒特市)作为现代工业利用的标志，它不仅把天然气作为商品大量推向市场，而且促进了天然气的化工利用，开创了天然气利用的新时代。

1 天然气的优点

随着石油价格的不断上涨，天然气凭借其在清洁性、经济性、方便性、用途广泛性和高效性等方面的禀赋优势，在全世界许多地方，在越来越多的领域代替煤炭或石油，用于居民生活、城市燃气、工业发电、化工生产等，成为有利于提高人类生活质量、促进经济发展的“绿色能源”，在能源消费结构中的比例日益攀升，已经与石油、煤炭并列被称为能源的“三大豪门”。

根据混合料设计空隙率的要求，在满足其他体积参数基础上，由矿料间隙率最紧密状态对应的油石比确定最佳油石比，沥青混合料采用标准马歇尔击实法成型，双面击实100次，击实温度100℃～110℃，并对其水稳定性进行验证。

2 天然气调压设施在工厂中的应用

2.1 天然气在石油二厂中的应用

随着石油价格的不断上涨，节约能源、降低成本、减少污染排放成为现代大型工厂的首选。大储量气田的发现及西气东输管线的建成，使工厂使用天然气成为可能。

目前石油二厂燃料气车间担负着东部地区燃料气的平稳供应、安全管理等，现有湿式气柜1台，容积为32 000 m3，燃料气螺杆压缩机4台（每台额定功率为315 kW，流量2 000 m3/h），主要用于回收低压燃料气，向高压燃料气管网补充高压燃料气。该气柜建成于1991年，并于1992年投用。自投用后，由于全厂没有备用气柜，且检修工期超过1个月，如停用气柜进行检修，则各生产装置所产低压燃料气只能放火炬，这样严重影响抚顺石化公司的燃料气平衡。

经过对石油二厂使用天然气所作的可行性研究报告的评估，对于使用天然气是可行而经济的。

监控调压阀的设定压力比主工作调压阀的设定压力稍高。

为使自天然气销售公司来的压力4.0 MPa的天然气经DN200管道送至石油二厂。需经过调压站减压维持0.45 MPa，经管道输送至新建石油二厂天然气管网。

通过以上分析可知，BIM技术模型是一个三维的，数字化的建筑信息库。这个信息库包含建筑的所有数据信息，包括建筑各个构建的尺寸、位置信息等等。同时，BIM技术模型实现了设计从二维到三维的突破，大大提高了建筑设计以及施工建造的效率，降低了成本消耗。

图1 石油二厂调压设施（撬装式）流程图Fig.1 Flow diagram of pressure regulating device (skid-mounted) in No.2 Refinery

肉牛粪污处理技术模式应根据肉牛场的养殖规模、投资能力、自有种植土地、机械化程度等情况灵活选择，技术路线应围绕“源头减量、清洁生产、资源化综合利用、防止二次污染”的原则。

由流程图1可看出调压站的组成。

入口总管电动开关阀HV-1001。管线1，过滤器1、计量级流量计（带温压补偿）、安全切断阀PCV-1003/1、监控调压阀PCV-1002/1、工作调压阀PCV-1001/1；管线2，过滤器2、计量级流量计（带温压补偿）、安全切断阀PCV-1003/2、监控调压阀PCV-1002/2、工作调压阀PCV-1001/2，出口总管电动开关阀HV-1002。

天然气过滤器主要由一级旋风分离器、二级惯性除沫器预滤和凝聚、三级精滤芯凝聚、排污阀等组成，夹带液体和固体颗粒的天然气，由进气管以切线方向进入一级旋风分离器。经过旋风分离，较大的液滴和固体颗粒被分离出来。

（1）进、出口电动切断阀HV-1001、HV-1002

当进口或出口出现不利于调压设施或工厂燃料管网的情况时，将切断天然气总管供气。

（2）计量级流量计（带温压补偿）

例句：Whenever I have to speak in public, I get butterflies in my stomach.

为了精确计量来自供气管网进入工厂的天然气流量设置计量级气体流量计并带温压补偿。

（3）过滤器1、2(图2)

工作原理：

图2 过滤器实物图片Fig.2 Filter real object photo

然后，经过二级除沫器，气体通过惯性碰撞作用下，气、液、固进一步分离。气体中粒径较大的尘埃被滤除，对后级精滤芯起保护作用。气体通过精滤芯（第三级精滤），粒径大于10 µm（或更细）的固体粒子被滤除；粒径微小的液态雾状物被收集在精滤芯上，并凝聚成较大的液滴，在重力作用下，沉降到精滤管底部。分离出来的液体由各排污口排出，经处理的天然气由过滤器顶端的出气口出气。

当调压阀工作时，在指挥器的作用下，当指挥器输出的驱动力大于出口压力加上主弹簧的作用力时，调压阀的阀口打开。当作用在皮膜腔两边的力相等时，阀芯保持当前位置不动，此时出口压力等于调压阀的设定压力(图4)。

在过滤器的进出口设置差压指示仪用以监视过滤器是否需要清洗。

（4）安全切断阀PCV-1003/1、PCV-1003/2（图3）

广西与东盟国家的跨境人民币结算量增长趋势顺应双边进出口贸易持续上涨趋势，且在2016年进出口贸易增速下降的趋势下仍能保持总量增加的态势。但从增速看，2015年和2016年速度明显放缓，后劲不足。

安全切断阀是安装在调压管线的自动进行切断的一种安全设备。当下游的压力达到安全切断阀的切断设定压力时，安全切断阀能够快速的切断供气，以保证调压设施的安全。

从原理上讲该安全切断阀是一种轴流式的切断阀，它的执行机构与指挥器系统保证安全切断阀处于打开状态。安全切断阀最主要的部件——阀筒在阀体内是进行轴向运动的，所以当管道中有压力的情况下不需要另外的旁通来先平衡气体。安全切断阀只能通过逆时针方向手动旋转偏心轴来打开。阀口垫由于有阀座的保护，它不受气流的冲击，所以即使是气体比较脏也不会对它有影响。

当下游的压力低于安全切断阀的设定压力时，指挥器保持正常状态，保证安全切断阀的偏心轴不动作，使安全切断阀保持在开启的状态。当下游的压力变化超过安全切断阀的设定压力时，安全切断阀的指挥器释放切断阀的偏心轴，在安全切断阀的主弹簧的作用下，阀筒关闭，安全切断阀切断供气。

安全切断阀的执行机构上有手动切断按钮，在紧急情况下或进行维修/检查时能迅速关断切断阀。

图3 安全切断阀实物图片Fig.3 Safety cut-off valve real object photo

（5）工作调压阀PCV-1001/1、PCV-1001/2

我努力撑起身子，艰难的爬出花坛，爬到路上。我想我此时比昨晚甩出去的那个更像尸体，一个自己移动着的尸体。我爬到路中间，仰面躺下，已经无力动弹。小区的小孩子们不知何时突然出现。他们围着我聚拢，像在看一件新奇的玩具。一个小女孩冲我笑了，天真烂漫。然后她把手伸出来，开始挠我痒痒。我很难受，想阻止她，但一点力气都没有，每动一下，都感到一阵钝痛。我的力气，我的感官，正在一点一点消失。但我能看到，从花坛到路中间，我爬过的地方，拖出了一道粗壮的血迹，我躺在自己的血泊中，被一群孩子围观。不知何时，天开始下雪。一片，一片，将这一切都盖住了。

工作调压阀是带指挥器作用式调压阀，非常适合用于需要持续不断提供下游压力的高压及大流量工作环境。

调压阀具有“故障关闭（FC）”和“故障开启（FO）”两种型式。

加压过滤机的气水分离系统主要是利用旋流原理，将滤液气水混合物沿切线方向通入罐体中。混合物在筒体内高速旋转，由于离心力的作用，密度大的水分被甩向筒壁，而气体集中在筒体中心，随内螺旋负压上升并排出筒体。原设备使用的气水分离系统如图3所示。

调压阀 “故障关闭（FC）”型工作原理

调压阀的皮膜组件（与调压阀的阀辨联接在一起）将调压阀的执行机构分成两个腔室。调压阀一个腔室与下游压力是相通的，另一个腔室与指挥器所产生的驱动压力相通。没有气通过时，在主调压器主弹簧的作用下，调压阀的阀口将关闭。

1.4 TCGA数据库提取数据 从癌症基因组图谱（The Cancer Genome Atlas，TCGA）数据库（https：//tcgadata.nci.nih.gov/）下载1 102例乳腺癌样本的56 963个基因mRNA高通量测序数据及其临床病理学参数资料，数据更新至2018年01月。利用这些数据，分别对16个促进乳腺癌转移基因、10个抑制乳腺癌转移基因与TEX14的表达进行相关性分析。以TEX14 mRNA表达量中位数为节点，将乳腺癌样本分为了TEX14低表达组和TEX14高表达组，剔除临床病理参数不全的样本，分析TEX14的表达与乳腺癌患者预后的关系。

图4 工作调压阀实物图片Fig.4 Working pressure-regulating valve real object photo

当下游的流量发生变化时，调压阀的出口压力与指挥器的控制压力进行比较，通过指挥器的控制，开大或关小调压阀的阀口来保持下游的压力稳定。

调压阀 “故障开启（FO）”型工作原理与上述调压阀 “故障关闭（FC）”型工作原理正好相反。

（6）监控调压阀PCV-1002/1、PCV-1002/2

智慧园区建设需要遵循相应指导原则和标准，规范建设要求，优化智慧园区建设过程，为后续的智慧园区规划和管理提供可靠依据。智慧园区建设，其中集合了园区信息化基础设施建设、智能感知系统建设、支撑平台建设、传输网络建设以及软件服务建设等内容[5]。

2.2 天然气调压设施的使用

Raven和李笑都认为，ofo最终可能还是会归于滴滴。“这也是员工们希望的，这样一来，业务可以继续，还是做出行。滴滴是第一大股东，有优先选择的权力，而且滴滴也急需牌照。因为很多城市都在限制共享单车的投放数量，ofo手中的牌照和投放指标，对于滴滴和阿里都有吸引力。阿里为何同意单车作为借款抵押，看中的其实并不是车，而是牌照和指标。”Raven说。

4.学科功能被异化。语文教学能使学生的思想得到丰盈，能让学生在得到文化传承的同时，能促进对现实生活的感悟。而部分教师在活动中加入诸多非语文的内容，以知识“大杂烩”的灌输替代语文学习，使活动变味。

在正常情况下，由于监控调压阀的设定压力高于出口压力，所以监控调压阀处于全开状态，如由于工作调压阀发生故障，使下游压力增高，当下游压力增加到监控调压阀的设定压力时监控调压阀则开始工作，出口压力按监控调压阀的设定压力进行调节。

监控调压方式有两个功能：正常情况下，监控调压阀可进行二次调压；一旦主调压阀发生故障，监控调压阀变成工作调压阀。

由于加热炉燃料气是整个装置的命脉，而撬装调压设施是供给全厂多套装置燃料气的最重要设施。它的安全运行与否直接关系到全厂各个装置燃料气的供应。

由流程图可看出，为安全生产起见调压站设置两条调压管线即一用一热备的工作方式。

正常时来自天然气传输管线的高压燃气（4.0 MPa）经过管线1或2的过滤器、计量 级的流量计（带温压补偿）、安全切断阀、监 控调压器、工作调压器降为工厂燃料气管网 所需要的燃气压力（0.45 MPa）。

绝大部分教师是从应试教育的氛围中成长起来的，过去决定现在，教师们本身很难转变定式的思维，导致课堂教学中教师们习惯于从提高成绩的角度进行教学，来提高小学生的数学成绩，培养能力是一件比较困难、需时较长的工作，短期成绩提升难以看到成果，教师们较难坚持下去。长期接受方法型数学教学的学生也难以在后期进行思维定式的转变，创新思维能力受到压抑，突破惯性思维定式十分困难。

如果以第一条管线为主调压管线，第二条管线为辅助调压管线（相反也可以设定第二条管线为主调压管线，第一条管线为辅助调压）。

第一条管线上的各个调压阀工作压力分别设为：

监控调压阀的调压阀部分的工作原理与上面5中的原理相同。而其监控调压阀在调压系统中是一种安全设备。安装监控调压阀的目的是当系统超压时，保证在不间断供气的情况下，起到安全保护的作用。

工作调压阀PCV-1001/1（0.45 MPa即工厂燃料气管网压力）、监控调压阀PCV-1002/1（稍高于工作调压阀的设定值）、安全切断阀PCV-1003/1（稍高于监控调压阀的设定值）。

第二条管线上的各个调压阀工作压力分别设为：

工作调压阀PCV-1001/2（设定值稍低于工厂燃料气管网的压力）、监控调压阀PCV-1002/2（稍高于主工作调压阀的设定值）、安全切断阀PCV-1003/2（稍高于本线路监控调压阀的设定值）调压设施的工作原理是：

（1）正常工作时来自天然气传输管线的高压燃气（4.0 MPa）经过管线1，由工作调压阀将天然气降为工厂燃料气管网所需要的燃气压力（0.45 MPa），监控调压阀PCV-1002/1、2、安全切断阀PCV-1003/1、2均高于主工作调压阀的设定值处于全开状态），而管线2上的工作调压阀PCV-1001/2设定值低于工厂燃料气管网的压力值，所以工作调压阀PCV-1001/2处于关闭状态。

（2）当工厂燃料气管网压力增加到监控调压阀的设定压力时监控调压阀则开始工作，出口压力按监控调压阀的设定压力进行调节。

在福建龙岩地区，岩溶地基中往往发育一定厚度的软弱土覆盖层，其下大多数存在有竖向的呈串珠状的溶洞。由于溶洞顶板厚度小，且起伏不定，难以作为合适的桩基持力层。若将桩穿越多层溶洞选择下伏完整基岩作为桩端持力层，又导致成桩过长，不仅增加施工成本，同时易在施工过程中造成溶洞塌陷。因此，研究覆盖型岩溶区建筑地基处理，对加强岩溶地基稳定性分析评价有着重要的技术价值和经济意义[6]。

当压力变化超过安全切断阀的设定压力时，安全切断阀的指挥器切断供气。（而管线2上的工作调压阀PCV-1001/2设定值低于工厂燃料气管网的压力值，所以工作调压阀PCV-1001/2处于关闭状态）。

（3）当工厂燃料气管网压力下降即燃料气使用量增加时，管线1的流量不足以维持工厂燃料气管网的压力，当压力低于工作调压阀PCV-1001/2设定值时（监控调压阀PCV-1002/1、2、安全切断阀PCV-1003/1、2均高于工作调压阀的设定值处于全开状态）两条管线同时处于工作调节状态，以满足工厂燃料气管网的压力平衡。

当管网压力逐渐升高恢复到正常值时，工作调压阀PCV-1001/2关闭。由工作调压阀PCV-1001/1单独进行调节。

根据以上所述调压设施是既可以满足生产需要又可以保证系统的安全。

3 结束语

中国石油天然气集团公司正在建设从华北地区通往辽宁地区的天然气管道，管线路经廊坊-秦皇岛-沈阳-抚顺（盘锦），抚顺末站设在演武地区。预计2012年度将建成通气，供气质量符合中国国家二类气标准（GB17820-1999）。到2014年由大连-沈阳的LNG天然气管道将与此线连接并网。

近期抚顺石化公司已与天然气销售公司草签了天然气采购与输送框架协议。

中国石油销售板块负责将天然气管道连接到石油二厂区域外1 m处。

抚顺石化公司为充分利用天然气已设计多套调压设施，并将在近期投入使用。

Application of Natural Gas Pressure Regulating Device in Enterprises

HAN Feng,WANG Dong
（China Huanqiu Liaoning Brach Company, Liaoning Fushun 113001，China）

With the rising of petroleum price, natural gas with clean, economy, convenience and high efficiency has widely been used to replace coal and petroleum in many fields，such as urban gas , power generation , chemical production and so on, and has become "green energy" for improving the quality of human life and promoting economic development. In this paper, structure and work principle of natural gas pressure regulation device were introduced as well as its application in petrochemical enterprises.

Filter; Safety cut-off valve; Pressure-regulating valve

TE 64

A

1671-0460（2011）12-1285-04

2011-10-25

韩枫（1961-），男，辽宁抚顺人，高级工程师，1982年毕业于东北电力学院（现东北电力大学）自控专业，从事设计工作。E-mail：hf3377@sina.com。