淺談“調壓撬”在輸氣管道工程設計中的應用

淺談“調壓撬”在輸氣管道工程設計中的應用

倪鴻雁

（江漢石油管理局勘察設計研究院）

摘要：本文簡述了在輸氣管道工程中站場的調壓系統(tǒng)和安全裝置系統(tǒng)設計中常用“調壓撬”的工作原理，結構，同時也總結了其優(yōu)、缺點。關鍵詞：“調壓撬”壓力調節(jié)系統(tǒng)安全裝置系統(tǒng)

一、前言

隨天然氣進入人民生活越來越廣泛，輸氣管道工程設計技術也日益成熟，

設計人員在設計中貫徹國家有關法規(guī)和方針政策，統(tǒng)一技術要求，做到技術先進、經濟合理、安全使用、確保質量。

201*年10月1日開始實施的國家標準《輸氣管道工程設計規(guī)范》（GB50251-201*）對輸氣站場的壓力調節(jié)系統(tǒng)和安全裝置系統(tǒng)的設計要求規(guī)定如下：

壓力系統(tǒng)運行監(jiān)控應符合下列規(guī)定：1、應對進、出站的氣體壓力進行監(jiān)控。

2、壓力調節(jié)控制宜優(yōu)先采取自力式調節(jié)控制方式。對連續(xù)供氣的管線宜采取雙回路或多回路并聯的壓力調節(jié)系統(tǒng)。安全裝置系統(tǒng)：

當供氣壓力超限會危及下游供氣系統(tǒng)設施安全時，應設置可靠的安全裝置系統(tǒng)。當可能的最高進口壓力與允許最高出口壓力之差大于1.6MPa和進出口壓力之比大于1.6時，可選擇下列措施：

1、每一回路串聯安裝2臺安全截斷設備；安全截斷設備應具備快速關閉能力并提供可靠的截斷密封。

2、每一回路安裝1臺安全截斷設備和1臺附加的壓力調節(jié)控制設備。3、每一回路安裝1臺安全截斷設備和1臺最大流量安全泄放設備。

在實際工程設計中最常用的就是選用第一種方式。

二、結構和原理

通常在輸氣站場（首站、末站或城市門站）的設計中，把上述規(guī)范中的兩條規(guī)定綜合起來，根據站場具體需要設計成一個或多個“調壓撬”，在工程上有叫“調壓火車套”或“串級監(jiān)控”。目前常用的“調壓撬”結構類型有兩種：如圖一和圖二所示為一工程實例“調壓撬”部分的P&ID簡圖。

從圖中可以看出兩者的相同點：

1、調壓撬通常由兩路組成，一備一用，以撬裝形式供貨，所以稱調壓撬；2、每一路主要由兩個自力式調壓閥PCV和一個安全截斷閥SDV組成，其

中兩個自力式調壓閥組成調壓系統(tǒng)，安全截斷閥為安全裝置系統(tǒng)，其關斷狀態(tài)在控制室顯示；每一路前面的自力式調壓閥（即圖中PCV13A/B）為監(jiān)控調壓器，后面的自力式調壓閥（即圖中PCV12A/B）為主調壓器；3、在正常工作情況下，主調壓器起定值控制作用，監(jiān)控調壓器起隨動控制作用，監(jiān)控調壓器根據閥后壓力變化改變閥的開度，從而起到一個校正的作用，使閥后壓力很快返回給定值范圍。這樣主調壓器和監(jiān)控調壓器互相配合，大大改善了調節(jié)過程的品質，縮短了調節(jié)過程。

4、在異常情況下，主調壓器如果發(fā)生故障時，閥門將處于全開狀態(tài)，監(jiān)控

調壓器將接替調壓。設計上監(jiān)控調壓器發(fā)生故障時，閥門將處于關閉狀態(tài)，該路就失去調壓作用；為保證下游管網及設備的安全，如果監(jiān)控調壓器在故障時不能自動關閉，下游壓力的升高將激發(fā)調壓撬進口SDV閥自動關閉，從而達到二級保護作用，控制室對其狀態(tài)進行報警。

圖一

圖二

圖一和圖二是兩種調壓撬設計組合方案，兩者的區(qū)別就是工藝閥的選用區(qū)

別，從而造成兩者在工作原理上有一些小的差別。圖一所示：調壓撬在正常工作時，所有的工藝閥都是開啟的，調壓撬上面

一路起主調作用，下面一路備用，六個閥的設置點均不一樣。備用的一路中，SDV閥處于全開狀態(tài)，其他兩個閥PCV處于關閉狀態(tài)。主調作用的一路工作原理與上述相同，經過調壓撬調節(jié)后閥后壓力達到3.6MPa左右，如果主調壓器PCV12A發(fā)生故障，則監(jiān)控調壓器PCV13A接替主調壓器調壓，閥后壓力達到3.7MPa左右。如果監(jiān)控調壓器PCV13A發(fā)生故障，這時有兩種狀況發(fā)生：

第一、監(jiān)控調壓器PCV13A自行關閉，那么這路將失去調壓作用，而且

暫時切斷了下游氣源，那么閥后壓力會下降。當壓力下降到3.5MPa時，備用路的監(jiān)控調壓器PCV13B開啟，但由于主調壓器PCV12B關閉，所以閥后壓力繼續(xù)下降，當壓力下降到3.4MPa時，主調壓器PCV12B開啟，這時，備用路就真正開始工作了。

第二、監(jiān)控調壓器PCV13A不能自行關閉，那么該路的壓力就會上升，

當閥后壓力達到4.5MPa時，安全截斷閥SDV14A會自行關閉，該路將失去調壓作用，與第一的原理相同，備用路開始工作。

所以不管主調路的監(jiān)控調壓器發(fā)生哪種狀況，主、備調壓都能很好的自動切換調壓，而且調壓效果很好。

上述是圖一最常用的工作方式，還有一種，就是兩路對應閥的設置點均相同，一路工作的時候，另一路前面的工藝截止閥關閉，當工作的一路失效時，手動開啟另外一路。

圖二在每路多了一臺電動球閥，有一路在調壓同時，另一路備用，當其中一路發(fā)生故障，則開啟電動閥，另外一路開始工作，兩路的設置點是一樣的。

三、小結

上面兩種結構類型的調壓撬在輸氣管道工程設計中都經常用到，圖一由于沒有使用電動球閥，相比較圖二而言，在監(jiān)控方面就少二個控制點，也就少了兩個故障點，另外也節(jié)約了成本，現在比較受到用戶歡迎。電動球閥一般用在站場的進口或出口，用于在發(fā)生火災等事故時，切斷氣源。不管采用哪種工作方式或哪種結構，調壓撬中閥的精度一定要高，質量要可靠，所以目前多用國外進口產品。

四、結束語

本篇論文是我在設計中的一點收獲和體會，寫出來與大家共同學習和討論。

擴展閱讀：輸氣管道工程站場設計規(guī)定

CDP

油氣儲運項目設計規(guī)定

CDP-G-GP-OP-013-201*/B

輸氣管道工程站場設計規(guī)定

Generalregulationsforoil

transportationpipelineprojectstation

201*-XX-XX發(fā)布201*-XX-XX實施

中國石油天然氣股份有限公司天然氣與管道分公司發(fā)布

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目次

前言..............................................................................................................................................................I1范圍..........................................................................................................................................................12規(guī)范性引用文件......................................................................................................................................13術語和定義..............................................................................................................................................14總則..........................................................................................................................................................2

4.1輸氣管道站場工程分類...................................................................................................................24.2輸氣管道站場工程建設水平...........................................................................................................34.3輸氣管道站場工程設計原則...........................................................................................................35站場工藝......................................................................................................................................................4

5.1輸氣管道站場功能分區(qū)...................................................................................................................45.2各區(qū)設計規(guī)定...................................................................................................................................45.3站場設計一般規(guī)定...........................................................................................................................85.4設備材料選型.................................................................................................................................105.5工藝安裝要求.................................................................................................................................135.6非標設備........................................................................................................................................146自動控制....................................................................................................................................................15

6.1設計原則.........................................................................................................................................156.2設計內容.........................................................................................................................................156.3檢測儀表的設計規(guī)定....................................................................................................................176.4輸氣站場的控制系統(tǒng)設計規(guī)定....................................................................................................186.5控制室設計規(guī)定............................................................................................................................216.6儀表供電、接地及防浪涌保護設計............................................................................................226.7儀表測量管路與電氣連接............................................................................................................226.8儀表電纜敷設................................................................................................................................23

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前言

為了加強油氣管道設計過程管理，規(guī)范輸氣管道站場工藝和自動化控制的設計內容，統(tǒng)一陸上輸氣管道站場主要設計技術要求，確保設計成果的質量，提高設計效率，特編制本規(guī)定。

本規(guī)定是《油氣儲運項目設計規(guī)定》（CDP）設計指南類文件。本規(guī)定是在總結國內已建和在建管道站場工藝及自動化控制設計情況的基礎上，充分調研和聽取了中石油所屬主要輸氣管道相關單位及有關專家的建議，編制而成。

本規(guī)定分為6章，第1章范圍，第2章規(guī)范性引用文件，第3章術語和定義，第4章總則，第5章站場工藝，第6章儀表與自動控制。

本規(guī)定在執(zhí)行過程中，希望各單位結合工程實踐，認真總結經驗，如發(fā)現需要修改或補充之處，并請將意見和有關資料提供給編制單位，以便修訂時參考。

本規(guī)定由中國石油天然氣股份有限公司天然氣與管道分公司提出并歸口管理。本規(guī)定起草單位：中國石油集團工程設計有限責任公司西南分公司。本規(guī)定主要起草人：審查專家組：

本規(guī)定由中國石油集團工程設計有限責任公司西南分公司負責解釋。聯系人：傅賀平

聯系電話：028-86014419

電子郵箱：fuheping@cpe-sw.com

本文件在執(zhí)行過程中，如有任何意見和建議，請反饋至：中國石油天然氣管道工程有限公司北京石油咨詢中心（地址：北京市宣武區(qū)廣安門內大街甲311號院中國石油管道大廈9層郵政編碼100053）

聯系人：陳怡靜

聯系電話：010-69217707

電子郵箱：chenyijing@cppe.com.cn

I":null,"page":{"ph":1262.879,"pw":892.979,"v":6,"t":"1","pptlike":null,"cx":0,"cy":0,"cw":892.979,"ch":1262.879}})CDP-G-GP-OP-013-201*/B

輸氣管道工程站場設計規(guī)定

1范圍

本規(guī)定適用于陸上新建輸氣管道工程站場工藝及儀表與自動控制設計。改擴建輸氣管道工程站場工藝及儀表與自動控制設計可參照執(zhí)行。

站場的設計除符合本規(guī)定外尚應符合國家現行的有關法規(guī)、規(guī)范的規(guī)定。本規(guī)定作為輸氣管道站場工藝及儀表與自動控制設計的規(guī)范性文件。2規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。

GB50251輸氣管道工程設計規(guī)范GB50183石油天然氣工程設計防火規(guī)范GB17820天然氣GB150鋼制壓力容器GB50029壓縮空氣站設計規(guī)范GB/T18603天然氣計量系統(tǒng)技術要求GB12348鍋爐大氣污染物排放標準GB50041鍋爐房設計規(guī)范SY/T10043泄壓和減壓系統(tǒng)指南SY/T5262火筒式加熱爐規(guī)范TSGR0004固定式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程JB/T4730.1～4730.6-201*承壓設備無損檢測SY0031石油工業(yè)用加熱爐安全規(guī)程CDP-M-GP-PR-002輸氣管道工程輸氣站場工藝流程設計圖集CDP-G-GP-OP-006輸氣管道工程線路閥室設計規(guī)定CDP-G-GP-IS-001輸氣管道計量導則CDP-G-GP-IS-003輸氣管道計量系統(tǒng)設計規(guī)定94D101-535kV及以下電纜敷設建標114-201*輸氣管道工程項目建設標準3術語和定義

下列術語和定義適用于本規(guī)定。

1

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3.1

天然氣管道工程naturalgastransmissionpipelineproject

用管道輸送天然氣的工程。一般包括輸氣管道、輸氣站場、管道穿（跨）越及輔助生產設施等工程內容。3.2

輸氣站gastransmissionstation

輸氣管道工程中各類工藝站場的總稱。一般包括輸氣壓氣站、輸氣首站、輸氣末站及輸氣分輸站、輸氣清管站等輸氣其它中間站。3.3

壓氣站compressorstation

在輸氣管道沿線，用壓縮機對管輸天然氣增壓而設置的站場。3.4

輸氣首站gastransmissioninitialstation

輸氣管道的起點站。一般具有分離、調壓、計量、清管等功能。3.5

輸氣末站gastransmissionterminalstation

輸氣管道的終點站。一般具有分離、調壓、計量、清管、配氣等功能。3.6

輸氣分輸站gasdistributingstation

在輸氣管道沿線，為分輸天然氣至用戶而設置的站，一般具有分離、調壓、計量、清管等功能。3.7

輸氣清管站gaspiggingstation

在輸氣管道沿線，為接收或發(fā)送清管器（球）的輸氣站場。一般具有清管、分離的功能。4總則

4.1輸氣管道站場工程分類4.1.1輸氣首站

通常具有分離、過濾、氣質分析、計量、調壓、清管器發(fā)送或天然氣增壓等功能。工藝流程應滿足正輸計量、增壓外輸、清管發(fā)送、站內自用氣和越站的需要。4.1.2輸氣末站

通常具有清管器接收、分離、計量、調壓及分輸等功能。工藝流程應滿足分輸計量、調壓、清管器接收和站內自用氣的需要，必要時還應滿足支線清管器發(fā)送的需要。4.1.3輸氣中間站

通常具有過濾分離、天然氣加壓，有的還具有清管、計量等功能。工藝流程應滿足增壓外輸、站內自用氣和越站的需要，必要時還應滿足清管器接收、發(fā)送以及清管器轉發(fā)的需要。4.1.4清管站

通常具有清管器接收、發(fā)送及天然氣除塵分離等功能。工藝流程應滿足輸送、清管器接收、清

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管器發(fā)送和越站的需要。4.1.5分輸站和分輸清管站

通常具有過濾、計量、調壓或清管功能。工藝流程應滿足正輸、分輸計量、調壓、站內自用氣和越站的需要，必要時還應滿足清管器接收、發(fā)送以及天然氣加熱的需要。4.2輸氣管道站場工程建設水平4.2.1輸氣管道干線站場工程建設水平

a)應根據工程規(guī)模、作用、建設背景、安全性，結合管理的需要等綜合因素確定管道的建設

水平。同一時期建設的相似規(guī)模的輸氣管道應具有相同的建設水平。b)當新建管道與已建管道系統(tǒng)有關聯時，管道的自動化水平應統(tǒng)籌考慮。4.2.2輸氣管道支線站場工程建設水平

a)與用戶交接的支線管道，站場工程建設水平宜與干線保持一致。b)集團公司、股份公司內部直供用戶支線站場工程應簡化建設水平。4.3輸氣管道站場工程設計原則4.3.1一般規(guī)定

a)輸氣管道工程設計應符合國家和當地政府的法律、法規(guī)要求；符合國家、中國石油天然氣

行業(yè)規(guī)范與標準的要求；符合中國石油天然氣股份有限公司輸氣管道工程建設標準的要求。

b)輸氣站設計應遵循“安全第一，環(huán)保優(yōu)先，質量至上，以人為本，經濟適用”的方針，在

滿足功能和安全的前提下，嚴格執(zhí)行我國資源能源節(jié)約、生態(tài)環(huán)境保護的各項法規(guī)和政策。c)輸氣站設計應結合國情采用可靠的新技術、新工藝、新設備。

d)輸氣站設計應采用高效節(jié)能設備，本著安全可靠、經濟合理的原則，通用機械設備、材料

應立足國內供應，通用材料應盡量合并規(guī)格和型號。

e)輸氣站設計應簡化管理體制，在滿足運行安全的前提下，盡可能減少現場操作管理人員，

降低運行管理費用，提高運行管理水平。

f)輸氣站輔助生產設施盡可能依托原有站場、鄰近城鎮(zhèn)和工礦企業(yè)以減少投資，降低運行成

本。4.3.2輸氣管道干線站場工程設計原則

a)對于集團公司其他專業(yè)公司所屬企業(yè)應在交接點上游設置交接計量；b)對于股份公司管道分公司所屬不同企業(yè)應在交接點上游設置交接計量；c)對于股份公司管道分公司所屬同一企業(yè)不設計量。4.3.3輸氣管道支線站場工程設計原則

a)與地方交接的支線管道，應設置末站。

b)集團公司、股份公司內部直供用戶支線，支線沿線有閥室或分輸用戶的，宜設置計量站；

支線沿線無閥室和分輸用戶的，在上游干線分輸站設調壓計量設施，不再設置末站。c)對于股份公司管道分公司所屬企業(yè)交接，盡量簡化設計，支線管道不宜再設置末站。d)對于集團公司其他專業(yè)公司所屬企業(yè)交接計量，建議執(zhí)行以下原則：

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1)對于支線沿線未設置閥室的，宜在上游分輸站交接計量；需要二級調壓、加熱的管道，設置無人值守末站，采用定期巡檢的管理方式；2)對于支線設置閥室的管道，考慮到閥室放空對交接的影響，宜在管道末站設交接計量，末站可采用無人值守，定期巡檢管理方式；

e)對于與集團公司外部企業(yè)之間交接的末站，按照雙方銷售協(xié)議約定的方式和地點交接計

量。5站場工藝

5.1輸氣管道站場功能分區(qū)

輸氣管道站場按其功能主要分為：a)進出站閥組區(qū)b)清管區(qū)c)過濾分離區(qū)d)壓縮機區(qū)e)計量區(qū)f)調壓區(qū)g)自用氣區(qū)h)壓縮空氣區(qū)i)加熱區(qū)j)排污區(qū)k)放空區(qū)5.2各區(qū)設計規(guī)定5.2.1進出站閥組區(qū)5.2.1.1具備功能

a)進出站ESD截斷b)事故工況下越站c)干線放空

必要時還應具有反輸的功能。5.2.1.2設計規(guī)定

a)宜單獨設置進出站ESD截斷閥。b)應考慮一定的注氮口。5.2.2清管區(qū)5.2.2.1具備功能

a)清管器接收或發(fā)送b)進出站壓力、溫度測定c)進出站ESD放空

必要時還應具有反輸清管的功能。

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5.2.2.2設計規(guī)定

a)進站應設置壓力高限、低限報警。

b)進、出口應分別設置至少1套站場ESD放空裝置，并且該裝置應與進、出口ESD截斷裝

置進行聯鎖控制。

c)ESD放空設計參照《泄壓和減壓系統(tǒng)指南》SY/T10043執(zhí)行。

d)干線管徑DN500mm以上，且清管器總重超過45kg時，宜配備提升設施。5.2.3過濾分離區(qū)5.2.3.1具備功能

a)天然氣分離、除塵

b)分離除塵設備檢維修放空、排污5.2.3.2設計規(guī)定

a)壓力損失應小于0.15MPa。b)應考慮設置一定的注氮口。5.2.4壓縮機區(qū)5.2.4.1具備功能

a)b)c)d)e)

天然氣增壓超壓泄放

機組ESD放空

增壓后天然氣冷卻（需要時）壓縮機組檢維修放空

5.2.4.2設計規(guī)定

a)一般規(guī)定1)各壓縮機組進出口管線上應設截斷閥和加載閥，該閥門應納入機組控制系統(tǒng)，并接受ESD系統(tǒng)控制。2)每一臺壓縮機組可根據業(yè)主要求考慮設置天然氣流量計量裝置，以便機組生產維護。3)壓縮機的進氣管道和排氣管道尺寸應不小于壓縮機進氣管口和排氣管口尺寸。4)對多臺并聯高壓壓縮機組，壓縮機組進出氣管道宜設雙閥控制，兩閥之間加放空管，以滿足檢修要求。5)壓縮機工藝系統(tǒng)應設置檢修前后置換氣體的接口。6)空冷器宜采用與單臺機組一一對應設置的原則，天然氣通過空冷器的壓力降應≤0.05MPa。b)離心式壓縮機區(qū)1)離心式壓縮機要求介質中不得有大的液滴。2)壓縮機的防喘振控制系統(tǒng)應由壓縮機廠家提供。閥門的通過量為100％機組流量，應按此復核廠家提供的尺寸。3)燃氣輪機含高溫煙氣的排放介質不得接入污油罐。c)往復式壓縮機區(qū)1)在機組進、排氣壓力差別較大情況下，各級壓縮之間高、低壓放空應分開，以免串氣。

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2)往復式壓縮機活塞桿填料的泄漏氣不應在廠房內排放，排放系統(tǒng)宜單臺機組獨立設置且不與其它排放系統(tǒng)相互干擾。3)往復式壓縮機出口應設置超壓泄放安全閥。

5.2.5計量區(qū)5.2.5.1具備功能

a)天然氣計量

b)天然氣計量校準、比對c)天然氣計量管路檢維修放空5.2.5.2設計規(guī)定

a)應根據用戶用氣特點進行計量裝置的設置，并考慮供氣初期小流量時的計量。b)相關設計應參考CDP-G-GP-IS-001、CDP-G-GP-IS-003執(zhí)行。5.2.6調壓區(qū)5.2.6.1具備功能

a)b)c)d)

天然氣調壓天然氣超壓泄放

天然氣調壓管路檢維修放空調壓下游ESD放空

5.2.6.2設計規(guī)定

a)分輸壓力的確定，設計應與業(yè)主結合，合理確定分輸站與下游用戶交接點的壓力。宜確定

交氣壓力的變化范圍，在干線能提供分輸壓力的條件下盡可能減少分輸站場加熱配套設備或減少加熱設備的熱負荷，降低投資和運行費用。

b)應根據用戶用氣特點進行調壓裝置的設置，并考慮供氣初期小流量時的調壓。5.2.7分輸用戶區(qū)5.2.7.1具備功能

a)分輸出站b)分輸干線放空c)分輸清管發(fā)送5.2.7.2設計規(guī)定

當分輸支線需要清管時，分輸出站應考慮清管功能。5.2.8自用氣區(qū)5.2.8.1具備功能

a)站內生活用氣供氣b)放空傳火供氣

c)站內燃氣發(fā)電機供氣

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d)e)f)g)

壓縮機燃機驅動供氣站內鍋爐供氣站內加熱爐供氣低壓放空及超壓泄放

5.2.8.2設計規(guī)定

a)自用氣區(qū)中站內生活用氣出口壓力宜設為0.2~0.4MPa。

b)壓縮機燃機驅動供氣應滿足燃氣輪機（或燃氣發(fā)動機）對氣質、壓力和流量的要求。c)壓縮機用啟動氣和燃料氣管線應設置限流和超壓保護設施。燃料氣管線應設置停機或故障

時自動截斷氣源及排空設施。

d)對前后壓力降較大、溫度較低的管道，應考慮電加熱措施。5.2.9壓縮空氣區(qū)5.2.9.1具備功能

a)空氣增壓、干燥；b)增壓后壓縮空氣儲存。5.2.9.2設計規(guī)定

a)壓縮空氣系統(tǒng)的設計應符合GB50025的要求。

b)機組配置時應考慮站場單臺天然氣壓縮機運行和全部壓縮機運行的工況，合理配置空氣壓

縮機組。

c)空氣壓縮機組應設置備用。

d)電驅壓氣站電機的吹掃用風啟動量和運行量差異通常為3倍，可考慮采用變頻空壓機。e)壓縮空氣系統(tǒng)多采用微油螺桿式壓縮機加無熱再生干燥器。對業(yè)主有要求減輕維護工作量

的項目，可采用無油變頻螺桿式壓縮機。f)空氣儲罐容量應能滿足15分鐘干氣密封、儀表用風和自潔式空氣過濾器反吹的氣量要求。

空氣儲罐應考慮有內涂層。5.2.10加熱區(qū)5.2.10.1具備功能

a)天然氣加熱b)檢修放空5.2.10.2設計規(guī)定

應根據介質加熱溫度及加熱介質流量進行加熱爐設計。可選用水套加熱爐、真空加熱爐、電加熱器等。5.2.11排污區(qū)5.2.11.1具備功能

站內排污收集、儲存。

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5.2.11.2設計規(guī)定

根據管道內實際輸送介質情況，選擇排污池或排污罐。5.2.12放空區(qū)5.2.12.1具備功能

a)干線及站場集中放空b)放空點火5.2.12.2設計規(guī)定

a)放空立管的設計應按照GB50183中相關條款執(zhí)行。

b)站內放空均應進行點火，有人值守站場應選擇電點火方式，無人值守站場應選擇手動點火

方式。

c)放空管線設置阻火器時，應配套設置爆破片，并應將爆破片是否破裂的信號引至站控室。d)站場放空系統(tǒng)宜按放空壓力等級進行設置。5.3站場設計一般規(guī)定5.3.1各類站場功能區(qū)組成

根據輸氣站場功能分區(qū)，各類輸氣站場一般應包括以下各功能區(qū)：5.3.1.1輸氣首站

a)進出站閥組區(qū)b)清管區(qū)c)過濾分離區(qū)d)壓縮機區(qū)e)計量區(qū)f)自用氣區(qū)g)壓縮空氣區(qū)h)排污區(qū)i)放空區(qū)

其中第d、g項針對帶增壓功能首站設置。5.3.1.2輸氣末站

a)b)c)d)e)f)g)h)i)

進出站閥組區(qū)清管區(qū)過濾分離區(qū)計量區(qū)調壓區(qū)分輸用戶區(qū)自用氣區(qū)加熱區(qū)排污區(qū)

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j)放空區(qū)

加熱區(qū)的設置應根據分輸調壓后的天然氣溫度確定。5.3.1.3壓氣站

a)b)c)d)e)f)g)h)

進出站閥組區(qū)清管區(qū)過濾分離區(qū)壓縮機區(qū)自用氣區(qū)壓縮空氣區(qū)排污區(qū)放空區(qū)

5.3.1.4分輸站

a)進出站閥組區(qū)b)過濾分離區(qū)c)計量區(qū)d)調壓區(qū)e)分輸用戶區(qū)f)自用氣區(qū)g)加熱區(qū)h)排污區(qū)i)放空區(qū)

加熱區(qū)的設置應根據分輸調壓后的天然氣溫度確定。5.3.1.5清管站

a)b)c)d)e)

進出站閥組區(qū)清管區(qū)過濾分離區(qū)排污區(qū)放空區(qū)

5.3.1.6分輸清管站

a)b)c)d)e)f)g)h)i)j)

進出站閥組區(qū)清管區(qū)過濾分離區(qū)計量區(qū)調壓區(qū)分輸用戶區(qū)自用氣區(qū)加熱區(qū)排污區(qū)放空區(qū)

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加熱區(qū)的設置應根據分輸調壓后的天然氣溫度確定。5.3.2站場設計一般規(guī)定

a)分期建設的站場，應考慮新、老管道連接時的安全措施。

b)對站內的分輸、配氣功能，設計應與業(yè)主共同確定設置預留頭數量及預留場地，站場征地

及布置應考慮可能新增用戶的供氣需要，在站場設計上做到近遠期相結合。

c)壓氣站若設置越站旁通，宜在旁通管路上增加止回閥，也可在旁通閥兩邊設置壓力監(jiān)控儀

表，防止旁通閥在大壓差下開啟。d)站內放空及排污管線宜設置雙閥。5.3.3壓縮機組合建聯運設計規(guī)定

a)壓縮機組合建聯運前應經過詳細的工藝系統(tǒng)分析，確認已建機組是否能滿足新的工況要

求，如不滿足，可從改變工藝參數和對已建機組進行改造兩方面采取措施。

b)壓縮機組合建聯運前需對站場工藝流程的過濾分離系統(tǒng)、空冷器系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、自

用氣系統(tǒng)等多方面進行復核，確認是否滿足新的要求、確定具體的改造方案。c)對于機組數量不多、對輸氣作業(yè)影響較小的中間壓氣站，宜采用相同機組。

d)采用電驅/燃驅合建站方案時，需要合理配置壓縮機組數量，以保證供配電系統(tǒng)處于經濟

運行狀態(tài)。

e)對于設置電驅機組的壓氣站，若外部電網條件允許，電源系統(tǒng)考慮并聯運行，以提高供電

可靠性和系統(tǒng)短路參數。

f)復線管道壓氣站合建時宜并聯運行。5.4設備材料選型5.4.1壓縮機組配置5.4.1.1壓縮機選型

a)中、小氣量，不確定性較多的管道壓氣站，宜選用往復式壓縮機；b)對輸氣量大、工況相對確定的管道壓氣站，宜采用離心式壓縮機；

c)應盡量選擇噪音小的設備。d)離心式壓縮機壓比宜為1.4~1.6。

e)壓縮機的流量范圍應能適應管道初始工況條件。5.4.1.2驅動設備選型

a)對無電或供電條件一般地區(qū)應采用燃氣輪機（或燃氣發(fā)動機）驅動的方案，對有電且供電

可靠性高的地區(qū)經技術經濟比較為優(yōu)可考慮采用電機驅動的方案。

b)對8MW以上功率的電驅壓縮機組，由于電機和變頻器散熱量較大，宜采用水冷方式進行

冷卻。5.4.1.3機組備用方式

a)壓氣站備用方案有功率備用和機組備用兩種方式。

b)機組備用的壓氣站的運行可靠性高，且有利于延長設備的大修周期，但一次性投資較高。c)功率備用的壓氣站一次性投資較機組備用少，上游壓氣站停運后依賴下游3~4座壓氣站提

高壓比運行，逐步恢復運行壓力，適用壓氣站數量多的管道工程。

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d)備用方式應經技術經濟對比后確定。5.4.1.4輔助系統(tǒng)

a)工藝后空冷器

1)空冷器出口溫度宜設置為高于環(huán)境溫度10～20℃。2)壓氣站出站溫度宜控制在50~60℃。b)啟動系統(tǒng)

1)采用天然氣啟動系統(tǒng)的管道上應設置雙閥，中間設放空閥及放空管。2)啟動天然氣放空不應在廠房內排放，排放系統(tǒng)宜組獨立設置且不與其它排放系統(tǒng)相互干擾，啟動氣放空應接入站場低壓放空系統(tǒng)或單獨設置放空管排放至大氣中。c)機組燃料氣系統(tǒng)

1)燃料氣管線上應裝設調壓和對單臺機組的計量設備，應設置超壓保護設施。燃料氣橇上通常帶有加熱器。

2)燃料氣管線在進入壓縮機廠房前及每臺壓縮機組前應設截斷閥，單臺機組的燃料氣管線上應設置停機或故障時的自動切斷氣源及放空設施（壓縮機組內部自動切斷及放空設施由壓縮機組配套完成），由站控系統(tǒng)和ESD系統(tǒng)控制。3)燃料氣安全放空應與其它放空獨立設置。4)氣質可能出現短期不合格時，可考慮在燃料氣系統(tǒng)加裝聚結器，以防燃燒器噴嘴結焦。d)機組潤滑油系統(tǒng)

1)潤滑油站的管路應采用不銹鋼。若冷卻器在室外，應考慮連接管路的伴熱保溫。與冷卻器相連的潤滑油管路應考慮1‰坡度。

2)冷卻器放空接口通常與潤滑油箱上接口相連，保證機組停運時冷卻器內潤滑油全部流入油箱中。潤滑油放空分離器下游應設置阻火器。5.4.2分離除塵設備選型5.4.2.1一般規(guī)定

a)b)c)d)

分輸站、壓氣站均應設置過濾分離器，在有清管功能的站場可選用旋風分離器。過濾分離器應設備用，旋風分離器不設備用；

同時具有清管和增壓（或分輸）功能的站場可選用組合式分離器。天然氣接收站、首站宜設置帶集液功能的過濾分離器。

5.4.2.2分離除塵設備設計

a)組合式分離器、過濾分離器粉塵過濾效率為1μm不低于99%，液滴過濾效率為1μm不

低于98%。

b)旋風分離器過濾效率為≥10μm固體顆粒在工況點不低于99%。c)快開盲板應滿足開閉靈活、輕便，密封可靠無泄漏。5.4.3加熱設備選型5.4.3.1一般要求

a)站場天然氣的加熱，應滿足熱負荷及工藝要求，加熱方式可通過技術經濟對比確定。b)當總加熱負荷不大于100kW時，可選擇電加熱方式。

c)當站場供電不可靠時，一般選用負壓燃燒的常壓水套加熱爐，且單臺常壓水套加熱爐的熱

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負荷宜小于或等于1000kW。

d)當站場供電可靠時，可選用正壓燃燒帶燃燒機的真空加熱爐。e)當站場總熱負荷大于3000kW時，可采用鍋爐供熱。

f)常壓水套加熱爐、真空加熱爐的補給水懸浮物的含量不得超過20mg/L。5.4.3.2加熱爐單體設計

a)b)c)d)e)f)

站場加熱爐單體設計SY/T5262、SY0031、GB12348的相關規(guī)定。應根據被加熱的氣質組分選擇加熱爐盤管的材質。

加熱爐的熱效率應滿足國家現行節(jié)能規(guī)范的要求，且不低于85%。常壓水套加熱爐的爐水溫度應低于當地水沸點5℃~10℃。常壓水套加熱爐應有自動電點火、熄火保護、負荷調節(jié)功能。

采用全自動燃燒機的真空加熱爐采應具有程序啟動、自動點火、火焰監(jiān)測、熄火保護、負荷調節(jié)、自動氣風比調節(jié)等控制及安全保護功能，從而實現安全運行。

5.4.3.3加熱爐配套系統(tǒng)

a)站場加熱爐燃料宜采用天然氣，有條件的應采用干氣。

b)燃料氣系統(tǒng)的設計符合現行國家標準GB50041的規(guī)定。燃料氣中H2S含量不應高于現行

國家標準GB17820中對于三類氣質的要求。

c)具備供電條件的站場，加熱爐應配備熄火時自動切斷燃料供給的熄火保護控制系統(tǒng)。d)安裝加熱爐的場所應按國家現行相關規(guī)范設置可燃氣體檢測報警裝置。e)加熱爐的運行參數應傳送至控制室。

f)全自動真空加熱爐能接受控制室的遠程緊急停運信號，實現遠程緊急停爐。5.4.4主要閥門選型5.4.4.1球閥

a)清管收發(fā)筒上，用于清管器（球）通過的閥門應選用全通徑球閥，焊接連接端，閥門宜采

用電動執(zhí)行機構驅動，地面安裝。

b)進出站的ESD閥宜選用球閥。公稱直徑DNCDP-G-GP-OP-013-201*/B

b)站內宜選用軸流式止回閥。5.4.4.5放空、排污閥

放空管線上閥門設置截止節(jié)流放空閥（或旋塞閥），排污管線上閥門設置閥套式排污閥。5.4.4.6執(zhí)行機構

a)進出站ESD閥DN≥500mm宜采用氣液聯動執(zhí)行機構，DN＜500mm宜采用氣動執(zhí)行機構。b)站內DN≥350mm閥門及需要控制的閥門宜采用電動執(zhí)行機構。5.4.5主要材料選型5.4.5.1鋼管的選用

a)輸氣站場進出站與干線連接的用于通球的管線執(zhí)行標準及管線材質應與線路工程選用一

致。

b)輸氣站場工藝管線（除進出站與干線連接的用于通球的管線外）應執(zhí)行標準GB/T9711.1~3。c)壓縮機密封氣管線、潤滑油管線、壓縮空氣管線應采用0Cr18Ni9（304）不銹鋼管。d)管材應能適應最惡劣工況條件。5.4.5.2管件的選用

a)應根據采用的鋼管外徑系列選用與其相適應的管件系列。

b)所選管件的材料和壁厚應盡量與鋼管相當，壁厚相差不宜過大。當管件與直管壁厚錯邊較

大以致不能直接焊接時，可適當提高管件的屈服強度以降低其壁厚。5.4.5.3法蘭的選用

a)法蘭的壓力、溫度等級、材料應符合管道的要求。

b)與設備、閥門配對的法蘭應符合配對法蘭密封面的要求。

c)法蘭材質的選擇應滿足最高、最低設計溫度和最高工作壓力條件的要求。5.5工藝安裝要求5.5.1工藝設備安裝要求

a)b)

頂開設備應設置操作平臺。

管道應進行應力分析，以適應溫度變化、振動的要求。

5.5.2閥門的安裝

a)b)c)d)e)f)

泄壓管線應從輸氣管線水平或上部引出，不得從底部或側下方引出。

壓縮機出口防喘振閥應靠近壓縮機出口管線安裝，以減少出口管容，可降低機組停機后的平衡余壓。

壓縮機組為廠房內安裝時，機組進出口截斷閥門宜安裝于室外。

氣液聯動執(zhí)行機構引壓管的安裝參見CDP-G-GP-OP-006-201*/B《輸氣管道工程線路閥室設計規(guī)定》。

帶電動、氣動、氣液聯動執(zhí)行機構的閥門宜水平安裝。

埋地氣液聯動閥門的加長桿頂部法蘭宜高出地面700mm~900mm。

CDP-G-GP-OP-013-201*/B

5.5.3管線的安裝要求

a)站內平衡氣管線安裝宜在主管線側面開口。b)站內干線及其余大口徑埋地管道宜設置管墩。

c)壓縮機進出口管線安裝時應保證管系在熱應力的條件下，有足夠的變形。能滿足壓縮機管

口要求的力和力矩。

d)壓氣站出站管道應考慮溫度應力對管道和設備的影響。5.6非標設備5.6.1選材

非標設備的材質應根據設計參數和介質的性質確定，并應符合GB150和《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》的要求。

a)當設計溫度小于200℃、設計壓力為低壓、介質為非酸性介質時，可選用Q235-B、Q235-C、

Q245R、20Ⅱ、20（管材）；

b)當設計壓力為中高壓時，可選用Q245R、Q345R、20Ⅱ、20Ⅲ、20Ⅳ、20G（管材）、16Mn

（管材）；5.6.2設計

a)當工作溫度小于等于－20℃時，設計溫度取最低介質溫度或最低工作溫度減5℃；

b)當工作溫度大于－20℃、小于等于15℃時，設計溫度取工作溫度減5℃（但不得小于等于

－20℃）；

c)當工作溫度大于15℃、小于等于350℃時，設計溫度取工作溫度加20℃。d)當介質為非酸性介質時，腐蝕裕量取2mm。e)設備應能滿足站場整體試壓的要求。5.6.3制造與檢驗

a)無損檢測

無損檢測應符合《鋼制壓力容器》GB150、《固定式壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》TSGR0004規(guī)定。無損檢測應按JB/T4730.1～4730.6-201*《承壓設備無損檢測》的規(guī)定進行。

1)射線檢測

全部檢測（100％檢測）為Ⅱ級合格；局部檢測（≥20％檢測）為Ⅲ級合格。2)超聲檢測

全部檢測（100％檢測）為Ⅰ級合格；局部檢測（≥20％檢測）為Ⅱ級合格。3)表面檢測

表面檢測（磁粉檢測或滲透檢測）的檢測比例為100％，合格級別為Ⅰ級。b)熱處理

應按GB150和TSGR0004規(guī)定執(zhí)行。c)壓力試驗1)試驗壓力

要與管道一同進行試壓的管件和設備，其試驗壓力取1.5倍管道工作壓力；其它設備的試驗壓力按GB150的規(guī)定選取。

2)試驗方法

應優(yōu)先采用液壓試驗。試驗方法應符合GB150和TSGR0004的規(guī)定。

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6自動控制6.1設計原則

a)嚴格遵守國家的法律法規(guī)，執(zhí)行國家及行業(yè)現行版本或國際上公認的現行版本的標準及規(guī)

范；

b)滿足生產安全及環(huán)境保護的要求；

c)采用高可靠性、高穩(wěn)定性和可維護性的、先進適宜的自動化系統(tǒng)，儀表與自動控制系統(tǒng)將

自動、連續(xù)地監(jiān)視和控制管道的運行，保證人身、管道、設備安全；

d)采用的設備、系統(tǒng)及材料應是技術先進、適宜、性能價格比高，能滿足所處環(huán)境和工藝條

件，在工業(yè)應用中被證明是成熟的產品；

e)全線各工藝站場、監(jiān)控閥室達到由調度控制中心控制、操作和管理的水平。監(jiān)控閥室按無

人值守控制方式設計，使管道以最低的運行成本、最優(yōu)的工況正常運行。6.2設計內容

輸氣管道工程儀表檢測和控制系統(tǒng)設計包括：監(jiān)控和數據采集（SCADA）系統(tǒng)和所有工藝站場及線路截斷閥室的自動控制設計。6.2.1輸氣首站

主要設置以下檢測與控制方案：

a)進、出站管線處應設置壓力、溫度就地及遠傳檢測儀表；

b)根據需要在天然氣進站管線處設置硫化氫、水露點、烴露點以及全組分色譜分析儀；c)過濾分離器進出管段處應設置就地壓力表和壓力（差壓）變送器，對過濾分離器前后差壓

進行檢測和高限報警；分離器液位就地和遠傳測量和指示；d)對進站天然氣應設置流量計量，計量系統(tǒng)應設置備用計量管線；

e)對站內自用氣的過濾、加熱、調壓和計量一般采用自用氣橇的方式完成，包括燃驅壓縮機

組的燃料氣處理；

f)站內電動閥（包括ESD閥、電液聯動閥）應具有就地、遠程控制功能，接受標準信號制

的命令：開閥命令、關閥命令、ESD命令；采集的閥位信號應包括：開到位、關到位、就地/遠控狀態(tài)、正在動作、綜合故障；

g)清管球發(fā)送裝置應設置壓力就地檢測儀表；出站（三通后）管線處應設置清管器通過指示

檢測儀表；

h)站內應設置火災或緊急事故時的自動泄壓放空閥；

i)在站內工藝裝置區(qū)旁，應設置手動報警按鈕，用于巡檢人員在現場發(fā)現火災或緊急事故時

的報警；

j)壓縮機房內應設置可燃氣體和火災檢測儀表，信號送至控制室內的可燃氣體報警系統(tǒng)或火

氣系統(tǒng)；氣驅壓縮機組的火災檢測儀表和氣體滅火裝置由壓縮機組自身成套配置，檢測、報警信號送至站控系統(tǒng)報警。6.2.2輸氣末站

主要設置以下檢測和控制方案：

a)進、出站管線處應設置壓力、溫度就地及遠傳檢測儀表；

b)過濾分離器進出管段處應設置就地壓力表和壓力（差壓）變送器，對過濾分離器前后差壓

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c)d)e)f)

g)h)i)

進行檢測和高限報警；分離器液位就地和遠傳測量和指示；

對出站貿易交接天然氣應設置流量計量，計量系統(tǒng)應設置備用計量管線；

對出站天然氣應設置壓力調節(jié)，并設置緊急截斷裝置，調壓系統(tǒng)應采用一用一備方式或多用一備方式；

對站內自用氣的過濾、加熱、調壓和計量一般采用自用氣橇完成；

站內電動閥（包括ESD閥、電液聯動閥）應具有就地、遠程控制功能，接受標準信號制的命令：開閥命令、關閥命令、ESD命令；采集的閥位信號應包括：開到位、關到位、就地/遠控狀態(tài)、正在動作、綜合故障；

清管器接收裝置上應設置壓力就地檢測儀表，以及清管器通過指示儀表；站內應設置火災或緊急事故時的自動泄壓放空閥；

在站內工藝裝置區(qū)旁，應設置手動報警按鈕，用于巡檢人員在現場發(fā)現火災或緊急事故時的報警。

6.2.3壓氣站

主要設置以下檢測和控制方案：

a)進、出站管線處應設置壓力、溫度就地及遠傳檢測儀表；

b)過濾分離器進出管段處應設置就地壓力表和壓力（差壓）變送器，對過濾分離器前后差壓

進行檢測和高限報警；分離器液位就地和遠傳測量和指示；

c)對站內自用氣的過濾、加熱、調壓和計量一般采用自用氣橇的方式完成，包括燃驅壓縮機

組的燃料氣計量和調壓等處理；

d)壓縮機房內應設置可燃氣體和火災檢測儀表，信號送至控制室內的可燃氣體報警系統(tǒng)或火

氣系統(tǒng)；氣驅壓縮機組的火災檢測儀表和氣體滅火裝置由壓縮機組自身成套配置，檢測、報警信號送至站控系統(tǒng)報警。

e)壓縮機出口天然氣應設置就地和遠傳溫度檢測；

f)站內電動閥（包括ESD閥、電液聯動閥）應具有就地、遠程控制功能，接受標準信號制

的命令：開閥命令、關閥命令、ESD命令；采集的閥位信號應包括：開到位、關到位、就地/遠控狀態(tài)、正在動作、綜合故障；

g)清管器接收或發(fā)送裝置應設置壓力就地檢測儀表，以及清管器通過指示儀表；h)站內應設置火災或緊急事故時的自動泄壓放空閥；

i)在站內壓縮機房和工藝裝置區(qū)旁，應設置手動報警按鈕，用于巡檢人員在現場發(fā)現火災或

緊急事故時的報警。6.2.4分輸站

主要設置以下檢測和控制方案：

a)進、出站管線處應設置壓力、溫度就地及遠傳檢測儀表；

b)過濾分離器進出管段處應設置就地壓力表和壓力（差壓）變送器，對過濾分離器前后差壓

進行檢測和高限報警；分離器液位就地和遠傳測量和指示；

c)對出站貿易交接天然氣應設置流量計量，計量系統(tǒng)應設置備用計量管線；

d)對出站天然氣應設置壓力調節(jié)，并設置緊急截斷裝置，調壓系統(tǒng)應采用一用一備方式或多

用一備方式；

e)對站內自用氣的過濾、加熱、調壓和計量一般采用自用氣橇完成；

f)站內電動閥（包括ESD閥、電液聯動閥）應具有就地、遠程控制功能，接受標準信號制

的命令：開閥命令、關閥命令、ESD命令；采集的閥位信號應包括：開到位、關到位、就

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地/遠控狀態(tài)、正在動作、綜合故障；

g)清管器收發(fā)裝置應設置壓力就地檢測儀表，以及清管器通過指示儀表；h)站內應設置火災或緊急事故時的自動泄壓放空閥；

i)在站內工藝裝置區(qū)旁，應設置手動報警按鈕，用于巡檢人員在現場發(fā)現火災或緊急事故時

的報警。6.2.5清管站

主要設置以下檢測和控制方案：

a)進、出站管線處應設置壓力、溫度就地及遠傳檢測儀表；

b)過濾分離器進出管段處應設置就地壓力表和壓力（差壓）變送器，對過濾分離器前后差壓

進行檢測和高限報警；分離器液位就地和遠傳測量和指示；

c)對站內自用氣的過濾、加熱、調壓和計量一般采用自用氣橇完成；

d)站內電動閥（包括ESD閥、電液聯動閥）應具有就地、遠程控制功能，接受標準信號制

的命令：開閥命令、關閥命令、ESD命令；采集的閥位信號應包括：開到位、關到位、就地/遠控狀態(tài)、正在動作、綜合故障；

e)清管器收發(fā)裝置應設置壓力就地檢測儀表，以及清管器通過指示儀表；f)站內應設置火災或緊急事故時的自動泄壓放空閥；

g)在站內工藝裝置區(qū)旁，應設置手動報警按鈕，用于巡檢人員在現場發(fā)現火災或緊急事故時

的報警。6.3檢測儀表的設計規(guī)定6.3.1溫度檢測儀表

a)就地指示溫度檢測儀表宜采用雙金屬溫度計，雙金屬溫度計的準確度為1.0級；壓氣站的

雙金屬溫度計應采用耐震型；。

b)遠傳溫度儀表宜采用一體化溫度變送器（檢測元件為Pt100的鉑熱電阻）。溫度變送器的

輸出信號為4mA～20mADC（HART通信協(xié)議），24VDC，二線制；c)雙金屬溫度計、一體化溫度變送器宜采用整體型外保護套管；

d)溫度檢測儀表安裝在站場進出口截斷閥內的工藝管道上，宜采用法蘭連接形式。6.3.2壓力（差壓）檢測儀表

a)就地指示壓力檢測儀表應采用壓力表，遠傳壓力儀表應采用智能壓力變送器。壓力表的測

量準確度不應低于1.6級，壓力變送器的測量準確度不宜低于±0.1%；b)壓氣站及調壓系統(tǒng)的就地指示壓力表應采用耐震型；

c)站場進出口截斷閥外安裝的壓力表，其一次取源閥宜采用整體焊接式截止閥，并串聯第二

只儀表截止閥；

d)站場進出口截斷閥內安裝的壓力表，可采用單只截止閥，宜采用法蘭連接形式。6.3.3液位檢測儀表

站場內過濾分離器的就地液位檢測宜采用磁翻板液位計，遠傳液位測量宜采用磁致伸縮液位變送器。

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6.3.4流量檢測儀表

a)站內自用氣的計量宜采用渦輪流量計、渦街流量計或旋進旋渦流量計，燃驅壓縮機組的燃

料氣計量宜采用渦輪流量計或差壓式流量計；

b)貿易交接計量儀表的內容詳見6.4.5流量計量系統(tǒng)設計。6.3.5過程分析儀表

a)天然氣管道的氣源入口應設置天然氣在線分析系統(tǒng)，包括氣相色譜分析儀、H2S分析儀、

天然氣水露點分析儀，用于監(jiān)測天然氣的進氣質量。含烴量較高的氣源入口還應設置在線烴露點分析儀；

b)天然氣在線分析系統(tǒng)的數據應上傳站控系統(tǒng)和調度管理/控制中心，并通過組份跟蹤傳送

至各站場參與天然氣流量計算；

c)為保證分析儀表的使用效果和壽命，分析儀表宜安裝在分析小屋內；d)分析儀表的取樣管線應采用不銹鋼材質，管徑宜選用Φ8或Φ10，壁厚滿足壓力等級要求。

快速回路的返回管線及排放管線管徑可適當放大，并且還應符合分析儀制造廠的要求；e)分析儀表取樣管線、測量點至現場儀表的測量管線應盡量短，長度不宜大于15m。6.3.6安全檢測儀表

a)控制室等室內火災探測器宜采用感煙探測器。根據工程實際情況，對于需要早期發(fā)現火災

的特殊場所如儀表機柜、控制室活動地板下及電纜溝，可以選擇高靈敏度的吸氣式感煙火災探測器；

b)天然氣管道站場燃氣發(fā)電機房、鍋爐房和密閉天然氣壓縮機廠房等可能因可燃氣體泄漏并

聚集，產生爆炸危險的密閉房間應設置可燃氣體檢測器。壓縮機房設置火焰探測器；站場應配置一定數量的便攜式可燃氣體檢測儀，供現場巡檢使用。

c)可燃氣體探測器宜采用催化燃燒、紅外等檢測原理�；鹧嫣綔y器宜采用多頻紅外或紅紫外

復合檢測原理。6.3.7其他儀表

a)收球筒安裝的清管器通過指示器可采用插入式和非接觸式，干線管道宜采用非接觸式；b)天然氣的調壓控制宜采用自力式調壓閥或電動調節(jié)閥；壓力超高截斷應采用自力式截斷

閥；

c)非SIS系統(tǒng)控制的遠控閥門宜采用電動執(zhí)行機構。SIS系統(tǒng)控制的緊急截斷/放空閥門宜采

用氣動執(zhí)行機構或氣液聯動執(zhí)行機構。6.4輸氣站場的控制系統(tǒng)設計規(guī)定

輸氣站場的控制系統(tǒng)，包括與控制中心的監(jiān)控與數據采集系統(tǒng)有關的內容（SCADASupervisoryControlAndDataAcquisition）、站控系統(tǒng)（SCSStationControlSystem）、安全儀表系統(tǒng)（SISSafetyInstrumentationSystem）或稱為緊急聯鎖系統(tǒng)（ESDEmergencyShutdown）、可燃氣體泄漏檢測報警及火災自動報警系統(tǒng)（F＆GFire＆GasDetectingandAlarmingSystem），以及流量計量系統(tǒng)和壓力控制系統(tǒng)等。6.4.1控制中心擴容

按照油氣管道調控中心工程初步設計編制規(guī)定（CDP-F-PC-OP-004-201*/B）中有關要求內容進

CDP-G-GP-OP-013-201*/B

行編制。其內容主要包括通信方式、接口、數據交換、擴容和組態(tài)等內容；6.4.2站控制系統(tǒng)設計

a)站控系統(tǒng)主要由計算機網絡系統(tǒng)、過程控制單元、操作員工作站、數據通信接口和系統(tǒng)軟

件等構成。過程控制單元宜采用可靠性高，適應現場環(huán)境的控制器，如可編程序邏輯控制器（PLCProgrammableLogicController）或RTU。作為人機接口的操作員工作站通常采用工業(yè)型微型計算機。

b)過程控制單元主要由處理器（CPU）、I/O系統(tǒng)、網絡通信系統(tǒng)、電源、安裝附件等構成。

對于每個相對獨立的設備（如壓縮機組）、SIS系統(tǒng)等應采用一個控制子系統(tǒng)。

c)站控系統(tǒng)的功能是獨立完成站場的數據采集和控制，將有關信息傳送至調度管理/控制中

心并接受其下達的命令。d)站控系統(tǒng)的主要功能包括：

1)采集和處理站場工藝變量數據；

2)監(jiān)視站場的可燃氣體、火災報警和安全狀況；3)監(jiān)視站場的配電系統(tǒng)狀態(tài)；4)工藝流程的動態(tài)顯示；

5)報警顯示、管理及事件的查詢、打��；

6)實時數據和歷史數據的采集、歸檔、管理以及趨勢圖顯示；7)生產統(tǒng)計報表的生成和打��；8)壓力/流量控制；9)邏輯控制；10)聯鎖保護；

11)執(zhí)行調度管理/控制中心發(fā)送的指令，向調度管理/控制中心發(fā)送實時數據；12)數據通信管理等。

e)為保證系統(tǒng)的可靠性，站控過程控制單元的處理器、電源模板、I/O網絡、站控局域網等

通常按熱備冗余設計；

f)站控系統(tǒng)的容量宜具有100%可擴展性；

g)站控系統(tǒng)與調度管理/控制中心系統(tǒng)的數據通信方式包括光纖、衛(wèi)星、DDN、數傳電臺、

GPRS和PSTN等，通信協(xié)議一般采用ModbusTCP/IP或IEC60870-5-104等。站控系統(tǒng)與通信系統(tǒng)的接口通常采用串口RS-232/485或以太網接口RJ-45。

h)涉及與第三方系統(tǒng)或智能設備進行通信（不同協(xié)議轉換），宜設置智能通信控制

器（ICC）。6.4.3安全儀表系統(tǒng)設計6.4.3.1一般規(guī)定

a)安全儀表系統(tǒng)是用儀表實現安全功能的自控系統(tǒng)。在輸氣生產過程出現危險情況時，它能夠按預定的處理方案，對可能危及到人身、環(huán)境、設備安全的情況迅速、準確地做出響應,保證輸油生產過程處于安全狀態(tài)，避免或減少其造成的危害。

b)根據對站場的工藝過程危險性及可操作性分析以及對人員、過程、設備及環(huán)境的保護要求

等確定站場的安全完整性等級。應當確定站場的各ESD功能的安全完整性等級。站場安全儀表系統(tǒng)的安全完整性等級應不低于最高SIL等級的ESD功能的安全完整性等級。通常壓氣站、分輸站（含首站及末站）按SIL2級考慮。

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c)安全儀表系統(tǒng)主要由檢測儀表、控制器和執(zhí)行元件三部分組成。安全儀表系統(tǒng)的控制器及

相關硬件、軟件應是經安全完整性等級認證，達到SIL2/SIL3安全完整性等級的高可靠性故障安全型系統(tǒng)。安全儀表系統(tǒng)與站控系統(tǒng)之間的聯鎖控制信號應采用硬接線。

d)－安全儀表系統(tǒng)的檢測儀表：現場壓力、溫度、火災、可燃氣體濃度等傳感器，其設置

與過程控制系統(tǒng)的儀表分開。

e)－安全儀表系統(tǒng)的控制器：采用獨立的控制單元，符合IEC61508要求，具有相應安全等

級認證的設備。

f)－安全儀表系統(tǒng)的執(zhí)行元件：執(zhí)行必要的動作，使工藝過程處于安全狀態(tài)的設備，如ESD

閥門、安全截斷閥等設備。安全儀表系統(tǒng)的所有電驅動設備均應由UPS供電。g)安全儀表系統(tǒng)功能包括：

1)緊急停車（ESD）；2)超壓保護；3)安全聯鎖保護。6.4.3.2站場ESD

安全儀表系統(tǒng)完成站場的緊急停車，同時接受調度控制中心下達的ESD命令。ESD系統(tǒng)命令優(yōu)先于任何操作方式。a)壓氣站ESD

1)壓氣站ESD觸發(fā)后，安全儀表系統(tǒng)將發(fā)出閉鎖信號，使壓氣站壓縮機組、站場ESD閥

門在未接到人工復位的命令前不能再次啟動。

2)根據危險程度的不同，安全儀表系統(tǒng)功能分為三級：

(1)第一級：由站控或調度控制中心觸發(fā)站場ESD緊急停車，壓縮機組ESD保

護停車，關閉進出站閥，自動放空站內天然氣并截斷電源（消防系統(tǒng)電源除外）。第二級：觸發(fā)所有運行的壓縮機組ESD保護停車，關閉壓縮機組進出口截斷閥，自動放空機組及其管路內天然氣。

(2)第三級：單套運行的壓縮機組自身運行異常、越限，執(zhí)行機組ESD單獨停

車。

(3)分輸站ESD.

站場或調度控制中心的操作人員根據危險程度大小確定是否觸發(fā)ESD程序。ESD程序一旦觸發(fā)（ESD手動按鈕動作或ESD命令發(fā)出），其結果是截斷站場與管道進出口的連接，并打開站場放空閥門。b)超壓保護

當站場出站去下游用戶的壓力控制系統(tǒng)下游的壓力超高時，安全儀表系統(tǒng)自動聯鎖關閉壓力控制系統(tǒng)中的安全截斷閥。出站壓力的聯鎖宜采用三選二方式。c)安全聯鎖保護

安全聯鎖保護程序主要包括：

1)壓縮機組入口設置壓力變送器，超低報警自動觸發(fā)機組單獨停機或機組停機程序。2)壓氣站出站設置壓力變送器，壓力超高報警自動觸發(fā)機組單獨停機或機組停機程序。3)壓氣站出站設置溫度變送器，溫度超高報警自動觸發(fā)機組單獨停機或機組停機程序。4)站場排污罐入口壓力超高，截斷排污管入口閥門保護。6.4.4火災及可燃氣體檢測系統(tǒng)設計

a)火災及可燃氣體檢測系統(tǒng)（F＆G）包括室內火災自動報警系統(tǒng)，以及現場可燃氣體、火

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災檢測與報警系統(tǒng)兩部分內容；

室內火災自動報警系統(tǒng)用于天然氣管道站場建筑設施內的火災檢測與報警；現場可燃氣體、火災檢測與報警系統(tǒng)用于天然氣管道站場工藝裝置區(qū)可燃氣體可能泄漏情況的檢測與報警，以及工藝裝置區(qū)內火災的探測與報警；

站場的控制室、機柜間、變電所、低壓配電間、通信機房等處宜設置點型感溫、感煙探測器以及吸入式煙霧探測器，且在有人值守的房間設置報警盤以及相應的聲光報警裝置；報警信號宜上傳至站控系統(tǒng)；

發(fā)電機房、壓縮機房內根據需要設置可燃氣體探測器和火焰探測器，報警信號傳至控制室的報警系統(tǒng)，報警系統(tǒng)結構的選擇應根據可燃氣體和火災檢測點數量、系統(tǒng)投資進行綜合考慮；

在工藝裝置區(qū)、壓縮機房以及主要建筑物進出口應設置火災報警按鈕，以及聲光報警裝置。

b)c)d)e)

6.4.5流量計量系統(tǒng)設計

a)

天然氣管道貿易交接計量系統(tǒng)的設計應符合GB/T18603的規(guī)定。流量計宜采用氣體超聲流量計、氣體渦輪流量計和高級閥式孔板節(jié)流裝置；b)計量系統(tǒng)應設置備用計量管路；

c)計量系統(tǒng)回路間宜設置流量比對管路，流量計宜采用定期送計量標定中心的離線標定方

式，特殊情況下可設置現場標定管路；

d)計量橇的設置及成橇方式應根據工程的投資和進度等要求確定，通常情況下采用國內橇裝

供貨。6.4.6壓力控制系統(tǒng)設計

a)站場壓力控制系統(tǒng)應保證天然氣管道安全、平穩(wěn)、連續(xù)地為各下游用戶供氣，確保系統(tǒng)下

游壓力不超過允許的壓力。

b)分輸供氣的壓力控制系統(tǒng)應具有限制下游用戶供氣流量的限流功能。

c)壓力控制系統(tǒng)包括壓力檢測、壓力調節(jié)、安全截斷及相關的監(jiān)視報警系統(tǒng)。安全截斷系統(tǒng)

中的安全截斷閥應采用自力式結構。

d)根據壓力控制系統(tǒng)上下游的設計壓力，按照GB50251對壓力控制的設置要求，可采用在

調壓管路中串聯設置獨立的安全截斷閥、監(jiān)控調壓閥和工作調壓閥的方式；或調壓管路中串連設置獨立的2臺安全截斷閥和1臺調壓閥的方式。

e)監(jiān)控調壓閥和工作調壓閥宜采用自力式調壓閥，調壓閥宜采用軸流式結構。f)對有遠程改變壓力設定值需求的壓力控制系統(tǒng)，調壓閥可采用電動調節(jié)閥或帶遠程給定功

能的自力式調壓閥。

g)壓力流量控制系統(tǒng)應設置備用回路。6.5控制室設計規(guī)定

a)站場控制室應滿足所處環(huán)境條件下的防爆、防塵等要求。控制室朝向工藝裝置區(qū)的墻體應

采用抗爆結構；

b)站場控制室宜布置在控制室建筑物的一層�？刂剖业氖覂然�礎地面應高于室外地面

300mm；

c)站場控制室應安裝防靜電活動地板和吊頂。防靜電活動地板離室內基礎地面高度宜為

300mm；

d)站場控制室的溫度及濕度要求見表1。

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表1站控室溫度和濕度要求

溫度（℃）22±2溫度變化率（℃/h）5相對濕度（不結露）40～60%相對濕度（變化率）6%/h

e)站場控制室的面積應根據操作臺和機柜的尺寸及數量確定，并根據系統(tǒng)擴容的需要預留一

定余量；

f)站場控制室宜設置操作室和機柜間，操作室和機柜間宜采用玻璃隔斷分隔。成排機柜之間

凈距不應小于1.5m，機柜前面離玻璃隔斷或墻凈距離宜為1.5m～2m，后面離墻凈距離宜為1.2m～1.5m，側面離墻凈距離宜為1.5m～2m，成排機柜之間凈距離宜為1.5m～2m；g)非隔斷的有人值守的站場控制室不應放置較大噪音設備（如UPS電源等）；h)壓氣站的站場控制室與壓縮機組之間的電纜敷設距離大于300m時，宜在壓縮機組附近設

置安裝壓縮機組控制機柜的機柜間，該機柜間與站場控制室操作員站采用數據通信電纜連接。機柜間的位置選擇應滿足相關規(guī)范的要求；i)無人值守的站場控制室宜設置門禁開關。6.6儀表供電、接地及防浪涌保護設計6.6.1儀表供電

a)站場儀表及自控系統(tǒng)應采用不間斷電源（UPS）供電，后備供電時間宜不少于2小時。重

要站場如大型輸氣站、壓氣站的UPS宜采用冗余配置。

b)UPS系統(tǒng)由電力專業(yè)統(tǒng)一選型、配置與安裝。如下系統(tǒng)宜采用UPS供電：

1)站控系統(tǒng)；2)安全儀表系統(tǒng)；3)火災報警系統(tǒng)；4)流量計量系統(tǒng)；

c)電源由電力專業(yè)引入控制室電源分配箱中，然后根據需要引入各系統(tǒng)。6.6.2儀表接地

儀表及自控系統(tǒng)的接地方式及接地電阻應根據設備要求確定，無特殊要求時采用聯合接地，接地電阻為1Ω或4Ω。6.6.3防浪涌保護

來自現場儀表的模擬量信號、開關量信號、SIS系統(tǒng)信號、通信接口、供電接口應設置浪涌保護器。變送器類儀表自身應具有防浪涌保護功能。6.7儀表測量管路與電氣連接6.7.1儀表測量管路

a)儀表管路包括引壓管路、取樣管路和氣動儀表的供氣管路。儀表管路的設計應確保測量準

確、信號傳遞安全可靠、減少滯后和線路整齊美觀并便于施工和維修。

b)對于火災及爆炸危險場所、腐蝕、高溫、潮濕、振動等環(huán)境，儀表引壓管路應采取相應的

防護措施。

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c)儀表閥門、儀表管路及管路附件應采用不銹鋼材質，并滿足測量介質的特性及壓力等級要

求。儀表管路中的儀表閥門及管件宜采用卡套式連接，其安裝應符合相關規(guī)范的要求。6.7.2儀表電氣連接

a)站場現場儀表和電氣設備的電纜連接宜采用專用的電纜隔離密封連接頭（Gland）。如采用

防爆撓性連接管，則其類型、長度等應協(xié)調統(tǒng)一，并注意應適應當地環(huán)境與溫度條件。b)鎧裝電纜與現場儀表和電氣設備連接宜采用專用的鎧裝電纜隔離密封連接頭，并加裝接地

片，保證電纜鋼鎧在現場良好接地。6.8儀表電纜敷設

火災及爆炸危險場所采用的電纜，應符合防火、防爆規(guī)范的規(guī)定，電纜的交流額定電壓不應低于500V，電纜的線芯截面應不小于1.5mm2，宜采用阻燃電纜。

b)在高溫、低溫場所或者高海拔、寒冷地區(qū)，應考慮電纜適用的溫度范圍。c)對于本安回路，電纜的分布電感和分布電容應滿足本安回路的要求。d)電磁閥控制電纜的線芯截面應不小于2.5mm2。

e)站場控制電纜主路由的敷設方式應優(yōu)先采用專用電纜溝，其它區(qū)域的電纜敷設宜采用直埋

敷設方式或其它方式。壓縮機廠房內控制電纜宜采用專用電纜溝敷設方式。f)專用電纜溝待電纜敷設完畢后，宜用沙填實。

g)電纜進控制室宜采用鋼管預埋或留洞方式。對于有擴容需求的站場宜分開預埋管或另留

洞。

直埋敷設的控制電纜與電力電纜或工藝管線及其它管線交叉或平行敷設時，應遵循的要求加以處理。

a)

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