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1、目 录第一篇 设备工艺1第一章 设 备1第一节 旋风分离器1第二节 自力式调压阀4第三节 阀 门6第四节 气液联动驱动装置操作维护保养规程12第五节 清管工艺设备15第二章 输气工艺18第一节 清管工艺23第二节 输气干线的工艺计算27第二篇 仪表自动化31第一章 自控仪表31第一节 SCADA系统31第二节 SCADA系统的操作37第三节 测量基本知识50第四节 测量仪表51第二章 计量仪表54第一节 计量基础知识54第二节 Q.SONIC 气体超声流量计59第三节 涡轮流量计及流量计算机71第三篇 阴极保护80第一章 金属腐蚀的定义与分类80第二章 金属腐蚀与防护基本原理81第一节 电化学
2、腐蚀81第二节 局部腐蚀82第三章 覆盖层的作用和分类85第四章 埋地管道的阴极保护86第一节 阴极保护86第二节 强制电流阴极保护88第五章 仪器、仪表的操作90第一节 恒电位仪操作90第二节 测 量93第四篇 安全常识94第一章 天然气特性94第二章 天然气安全使用常识问答96第三章 名词解释98第四章 安全常识问答101第五篇 设备作业指导书111第一篇 设备工艺第一章 设 备第一节 旋风分离器旋风分离器亦称离心式分离器，它结构简单、处理量大，分离效果好，在输气站广泛应用。旋风分离器主要由筒体、进口管、出口管、螺旋叶片、中心管、积液包、锥形管和排污管组成。1、 旋风分离器的原理及其优缺点
3、：（1）原理当天然气由切线方向从进口管进入筒体时，在螺旋叶片的引导下作回转运动；气体和液、固体颗粒质量不同，其离心力也不一样，液、固体杂质的离心力大，被甩在圈外，质量小的气体因离心力小处于圈内，从而使气体与液、固体杂质分离；天然气由出口管输出，液、固体杂质下沉到积液包，然后排出。理论上可以从以下公式来描述：离心力： （单位：牛顿N）式中： m颗粒的质量，kg，且d颗粒的直径，m；颗粒的密度kg/m3；r 回转半径，m；v切线速度，m/s；角速度。从以上公式中可看出：1）在同一台分离器中，在相同的气流速度下，颗粒越大，其所受到的离心力就越大，越容易被分离；2）在同一台分离器中，在颗粒相同的情况下
4、，气流速度越大，其所受到的离心力就越大，越容易被分离；所以，我们常常希望下游用户的用气量大，这样对旋风分离器的分离效果会好。旋风分离器的结构如下：正面图积液包螺旋叶片俯视图图1分离器结构示意图（2）、优缺点优点：1） 适宜于分离带微小液、固体颗粒杂质，且处理量大的天然气；2） 分离效果比重力式分离器好，在输气站广泛使用；3） 尺寸小，安装方便；缺点：1） 污物处理比较困难；2） 操作不当时，可能产生天然气携带液、固体颗粒，影响分离效果。2、分离器的操作规程（1）准备工作：1）观察分离器后差压表，确认分离器需要排污；2）观察排污管地面管段的牢固情况；3）令排污管地面管段、管口附近的人员离开；4）
5、熄灭污水罐附近火种，检查、测量和核实污水罐液位。（2）操作步骤1）倒换流程：倒换流程，关闭分离器进气阀门，关闭分离器出气阀门。2）排污： 缓慢开启分离器排污阀门，将污水由分离器沿排污管排至污水罐; 听排污管内管口污水的流动或喷出声； 当分离器液位下降至排污下限，听到排污管内流体声音突变时，应迅速关闭分离器排污阀；3）恢复流程：缓开分离器进气阀门，缓开分离器出气阀门恢复生产。（3）、技术要求1）开启分离器排污阀应缓慢平稳，阀的开度应适中；2）关闭分离器排污阀应快速，避免天然气流冲击污水罐；3）排污过程中应注意观察、听声音，操作人员不得离开排污阀；4）排污管口、污水罐附近的火种必须熄灭；5）做好排
6、污记录，以便分析输气管内天然气带水情况。第二节 自力式调压阀 压力调节器主要有三种形式，即直接作用式、气动薄膜式和自力式。自力式压力调节器具有结构简单，调节、操作、维修方便，不需要外来能源驱动，而是利用输气管道内天然气的能量来驱动调节等优点。自力式调节器的调节精度不高，但能满足输气工艺要求。因此，输气站大量使用自力式压力调节器来调节输气压力。京邯输气管线采用的是带有紧急关断、监控调压、主调压三级功能的自力式调压阀。自力式调压阀主要由指挥阀、调压阀、节流针阀、导压管、紧急关断等组成（如图351248672所示）。图2 自力式调压阀示意图3，6指挥器；2，5节流针形阀；1，4过滤器；8紧急关断装置
7、；7压力表；一、工作原理调节指挥器的丝杆，给定阀后压力p2（为一定值）。此时喷嘴与挡板位置处于平衡，喷嘴输出的压力一定，调节阀膜头的压差衡定（膜片上下压差），阀的开度保持不变，阀后的压力为p2，阀前的压力为p1:a.若p2增大，指挥器底部气室压力升高，使指挥器下膜片的作用力大于弹簧压力，促使挡板上移靠近喷嘴，喷嘴喷出气量减少，调节阀上膜腔的压力上升，膜头内膜片上下压差降低，调节阀关小，流过调节阀的气体减少，阀后输出压力就逐渐下降直至原始给定压力值。b.若p2下降，则指挥器底部气室压力下降，使指挥器下膜片的作用力小于弹簧压力，促使挡板下移离开喷嘴，喷嘴喷出气量增加，调节阀上膜腔的压力下降，膜头内
8、膜片上下压差增大，调节阀开大，流过调节阀的气体增加，阀后输出压力就逐渐上升直至原始给定压力值。二、调节阀投运注意事项及投运步骤：a.投运前仔细检查调压阀各部件是否连接正确无误。b.先调紧急关断的关断值，再调监控调压器的调压值，最后调主调压器的调压值。c.紧急关断的关断值是主调压器后调压值的1.2倍，监控调压器的调压值比主调压器后调压值高0.05MPa。d.将节流针阀2、5置于“start”位置。e.将主调压器指挥器6的丝杆向下拧紧，使主调压器处于全开状态。f.先将紧急关断的关断值调节至主调压器后调压值的1.2倍，即通过调节监控调压器后的压力，使其达到主调压器后调压值的1.2倍后，再调节紧急关断
9、即可。g.待紧急关断的关断值调节完毕后，调节监控调压器的丝杆3，使监控调压器的调压值比主调压器后调压值高0.05MPa即可。h. 待监控调压器调节完毕后，调节主调压器的丝杆6，使主调压器后的压力达到所需要的压力值即可。f.以上调压操作的压力通过观看压变7的现场显示（或观看就地的压力表）。三、调压阀的维护保养：a、检查调压阀各连接点有无漏气现象。b、仔细听调压阀有无异常响声，若有，应进行仔细分析并判断事故原因，加以排除。c、检查时，对已老化的或有裂纹的膜片进行更换。d、长时间未使用的调压阀，使用前应定期检查和调试。e、定期对调压阀各部件（指挥器、节流针阀、调节器、紧急截断器）进行清洗。7第三节
10、阀 门 天然气管输工艺中常用的阀门有球阀、截止阀、排污阀和安全阀等。一、球阀1、球阀的结构球阀主要是由阀体、球体、密封结构和执行机构（传动装置）几部分组成（如图3所示）。阀体的两端用法兰与管线连接，内装球体，球体可在其中作 90旋转。球体外形为球形中间有一直孔，直孔直径等于安装管道内径，球体在阀体中旋转，打开和关闭球阀，从而接通或截断两端通道。密封结构是用以球阀关闭时，密封球体与阀体间隙，避免气体由高压一端漏失到低压一端。执行机构的作用与其它类型阀的传动机构一样，是用来带动球体转动的，对于尺寸比较大的球阀，由于球体重量大，故执行结构借助液压、电力来实现的。b 球阀的结构图a 球阀的外貌图图3
11、球阀的外貌图和结构图2、球阀的操作 京邯输气管线普遍采用的球阀分为手动球阀和电动球阀。1） 手动阀门a、 操作前应注意检查阀门开闭标志后再操作。b、 关闭阀门时，手轮（手柄）向顺时针方向旋转；开启阀门时，手轮（手柄）向逆时针方向旋转。c、 严禁用过大过猛的力操作阀门，以免损坏手轮、手柄，擦伤阀杆和密封面，甚至压坏密封面。2） 电动球阀的操作a、 将离合器手柄由手动位置扳到电动位置。b、 按开、闭阀键，并监视阀门开闭指示和阀杆运行情况，阀杆开度符合要求后，按停止键，阀门停止运行后，应将离合器手柄由电动位置扳到手动位置。c、 全关阀时，在阀门关到位前，应停止电动关阀，改用手动将阀门关到位。d、 在
12、开、闭阀门过程中，如发现信号指示灯指示有误、阀门有异常响声时应立即停机检查。3） 球阀操作注意事项a、 只能全开或全关，不能作节流作用。b、 操作前应检查球阀开关位置、执行机构是否完好灵敏、密封性能是否良好、流程倒换是否正确。c、 开关操作时，一定要平衡前后两端压力和泄去密封圈压力后才能进行。开关完后应及时向密封圈充压。严禁在阀前后存在压差下强行操作。d、 需紧急关闭时，动作要快，以免球阀前后形成较大的压差还未闭完。e、 用管道气压作密封动力源的球阀，可在密封管路上增加安装一个单流阀，以防止密封气的漏失。二、安全阀 在输气生产中，往往会由于管线堵塞、用户突然停止用气，操作人员失误等原因，造成设
13、备管线的压力急剧增大，超过允许压力而发生事故。为了防止这种事故的发生，输气站中的受压设备均需要安装安全阀。当设备压力超过压力给定值时，安全阀自动开启，排放设备内的天然气，泄压报警。图4 KAF46Y型先导式安全阀安全阀 安全阀分为爆破式、杠杆式和弹簧式三种，输气站主要使用弹簧式安全阀。弹簧式安全阀的结构主要由阀体、阀杆、阀盘、阀座、调节螺丝、弹簧等组成。它是利用弹簧的预紧力来平衡设备内流体的压力。当设备内的流体压力超过安全阀的弹簧压力时，顶开阀盘放泄压力；当设备内流体压力将至弹簧的预紧力以下时，安全阀自动关闭。弹簧式安全阀使用前必须准确调节弹簧的预紧力。 b 结构图a 外貌图图4 KAF46Y
14、型先导式安全阀京邯输气线各输气站使用的KAF46Y型先导式安全阀（如图4所示），该安全阀是利用导阀来感测被控压力信号并给出信号，当安全阀前的压力低于整定压力时，导阀和主阀都处于无泄漏的关闭状态。主阀通过导阀的供应导管，作用于导阀阀座和主阀阀芯顶部，由于阀芯的顶部大于底部有一股大的作用力使阀芯保持向下，阀前压力越接近整定压力关闭越严密，这种自密封结构在主阀硬软双质密封付作用下，净密封力随着管道压力增加和接近设定点而增加。当阀前压力达到或超过整定压力时，导阀开启，主阀迅速打开，介质排放；当阀前压力回到整定压力以下时，导阀关闭，主阀也随之关闭。三、节流截止阀京邯输气管线普遍采用了FJ41Y型节流截止放空阀。FJ41Y型节流截止放空阀是新一代高密封节流、截止、放空阀，具有密封性可靠、耐冲蚀、使用寿命长、标准化通用化程度高、节能效果明显等优点，广泛使用在石油、天然气、化工及电力工业系统中。1、 工作原理 FJ41Y型节流截止放空阀（如图5所示）采用双质（硬质及软质）密封，节流与密封分开结构，使阀门密封性和使用寿命大大提高。 图a 外貌图图b 结构图图5 FJ41Y型节流截止放空阀2、 双质密封 FJ41Y型节流截止放空阀除硬质密封付外，又在阀座上
