一种液态乙烷管道检修后安全充装系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种液态乙烷管道检修后安全充装系统，包括干线系统、干线阀室系统、乙烷充装系统以及管道温度压力检测系统，干线阀室系统负责阀室上下游管道的放空和再启动，也提供干线管道置换的通道，乙烷充装系统用于在下游干线再启动前，从上游干线引入乙烷并加热调温后送入待再启动的下游干线。本实用新型专利技术根据液态乙烷管道检修泄放后需要再启动的功能需求，基于液态乙烷的低压汽化并致低温特性，通过采取上游管段利用阀室旁路提供充装介质通道、初期充装介质外接设备汽化加热、中后期充装升压液化等措施，有效控制液态乙烷管道隔离检修段充装过程中的介质低温问题，保障液态乙烷管道安全运行，对液态乙烷管道的安全运行提供了有效保障。

【技术实现步骤摘要】
一种液态乙烷管道检修后安全充装系统
本技术属于液态乙烷管道检修后投产
，特别涉及一种液态乙烷管道检修后安全充装系统。
技术介绍
随着天然气处理工艺发展和天然气高效利用技术开发，天然气中乙烷回收能力不断提高，其长距离输送技术亟待大力发展。乙烷产品作为天然气附属产品中摩尔质量较轻的一类，饱和蒸气压较高，临界温度约为32℃，临界压力约为4.5MPa，因此有条件以气相或液相状态进行单相输送。相比气态乙烷管道输送方式，液态输送具有管径小、输送效率高的显著特点，适合乙烷产品规模化、管网化输送。在长输管道运行过程中，对某段管道进行放空检修是较为常见的工况。检修后需考虑安全充装问题，以保障管道再启动安全。对于常规油品、天然气管道，管道检修后重新投运考虑从检修段的上游导入油品或天然气，或充入安全的隔离介质，对被检修隔离的管道进行充装，即可重新投入使用。相比之下，若采用上游直接导入乙烷的充装方式，液态乙烷在充装空管过程中，必然在充装初始阶段发生剧烈汽化，汽化介质温度可低至-90℃，对管道性能造成安全隐患；若采用外接氮气冲压的方式，既存在中间泵站运行问题，也会在末端出口出现高压氮气对液相设备造成运行影响，亦在管输过程中因液态乙烷-氮气无物理隔离引起运行不稳定；若采用外接净化水冲压的方式，系统难以进一步进行干燥操作，将对管道内腐蚀造成隐患。目前，鲜有针对液态乙烷管道检修后安全充装系统的报道，结合前述潜在的问题，有必要深入开展液态乙烷管道检修后安全充装系统与方法的研究，采取合理的措施保障液态乙烷管道充装安全，并由此保障系统的再启动效果，推动液态乙烷管道输送技术发展。
技术实现思路
本技术的专利技术目的在于：针对上述存在的问题，为了进一步推动液态乙烷管道输送技术发展，保障运行安全，提供一种液态乙烷管道检修后安全充装系统。本技术的主要技术思路是基于液态乙烷长输管道运行与检修特点，结合液态乙烷在隔离空管段充装过程中的介质相态、压力、温度变化特点，采取上游管段利用阀室旁路提供充装介质通道、初期充装介质外接设备汽化加热、中后期充装升压液化等措施，有效控制液态乙烷管道隔离检修段充装过程中的介质低温问题，保障液态乙烷管道安全运行。本技术采用的技术方案是：一种液态乙烷管道检修后安全充装系统，其特征在于：包括干线系统、干线阀室系统、乙烷充装系统以及管道温度压力检测系统；所述干线系统包括依次连接的上游干线、干线截断阀以及下游干线，所述干线系统用于连接上下游管道，形成液态乙烷输送通道，所述干线截断阀用于上游干线与下游干线之间的连通或截断；所述干线阀室系统包括阀室旁路以及设置在阀室旁路上的旁路截断阀组、旁路预留管路截断阀组以及旁路置换截断阀组，所述阀室旁路由干线系统的上游干线接出，并由干线系统的下游干线接入，形成干线系统的旁路；所述乙烷充装系统通过旁路预留管路截断阀组与阀室旁路连接，所述乙烷充装系统用于在下游干线再启动前，从上游干线引入乙烷并加热调温后送入待再启动的下游干线。本技术所述的液态乙烷管道检修后安全充装系统，其所述阀室旁路上设置的旁路截断阀组由旁路前段截断阀、旁路中段截断阀以及旁路后段截断阀组成；所述旁路预留管路截断阀组由旁路预留出口管路截断阀和旁路预留进口管路截断阀组成，用于下游干线置换和再启动，所述旁路预留出口管路截断阀设置在旁路前段截断阀与旁路中段截断阀之间，所述旁路预留进口管路截断阀设置在旁路中段截断阀与旁路后段截断阀之间；所述旁路置换截断阀组由旁路置换注入截断阀和旁路置换排出截断阀组成，所述旁路置换注入截断阀设置在旁路前段截断阀与旁路中段截断阀之间，所述旁路置换排出截断阀设置在旁路中段截断阀与旁路后段截断阀之间。本技术所述的液态乙烷管道检修后安全充装系统，其所述上游干线与旁路前段截断阀之间的旁路管道为阀室旁路前段，所述旁路前段截断阀与旁路后段截断阀之间的旁路管道为阀室旁路中段，所述旁路后段截断阀与下游干线之间的旁路管道为阀室旁路后段。本技术所述的液态乙烷管道检修后安全充装系统，其所述旁路中段截断阀设置在阀室旁路中段，所述旁路预留出口管路截断阀和旁路置换注入截断阀分别与旁路前段截断阀与旁路中段截断阀之间对应的阀室旁路中段管道连接；所述旁路预留进口管路截断阀和旁路置换排出截断阀分别与旁路中段截断阀与旁路后段截断阀之间对应的阀室旁路中段管道连接。本技术所述的液态乙烷管道检修后安全充装系统，其所述管道温度压力检测系统包括温度变送器和压力变送器，在所述阀室旁路前段和阀室旁路后段上分别设置有温度变送器和压力变送器，所述管道温度压力检测系统用于管道在正常运行时检测管道压力和温度以及管道充装时进行充装管道的压力和温度监测。本技术所述的液态乙烷管道检修后安全充装系统，其在所述旁路中段截断阀与旁路后段截断阀之间对应的阀室旁路中段的管道上连接有放空系统，所述放空系统用于上游干线和下游干线的截断后放空。本技术所述的液态乙烷管道检修后安全充装系统，其所述乙烷充装系统包括入口管道、出口管道以及汽化器单元，在所述入口管道上设置有入口截断阀和调节阀，在所述出口管道上设置有出口截断阀，所述乙烷充装系统的入口管道与旁路预留出口管路截断阀连接，所述乙烷充装系统的出口管道与旁路预留进口管路截断阀连接，所述汽化器单元设置在调节阀与出口截断阀之间，所述汽化器单元用于对初期进入下游干线的液态乙烷汽化加热。本技术所述的液态乙烷管道检修后安全充装系统，其所述汽化器单元为空温式汽化器和电加热水浴汽化器的串联组合，或者为单独使用的空温式汽化器或电加热水浴汽化器，所述空温式汽化器和电加热水浴汽化器分别成撬，形成可移动且可拼接的移动式乙烷充装系统。本技术所述的液态乙烷管道检修后安全充装系统，其在所述汽化器单元与出口截断阀之间设置有温度变送器，所述温度变送器用于实时检测汽化换热后的乙烷温度，并反馈后用于控制调节阀的开度。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术根据液态乙烷管道检修泄放后需要再启动的功能需求，基于液态乙烷的低压汽化并致低温特性，通过采取上游管段利用阀室旁路提供充装介质通道、初期充装介质外接设备汽化加热、中后期充装升压液化等措施，有效控制液态乙烷管道隔离检修段充装过程中的介质低温问题，保障液态乙烷管道安全运行，对液态乙烷管道的全生命周期安全运行提供了有效保障。具体表现为：(1)设置科学本系统根据液态乙烷在低压下汽化的特点，综合考虑到其生产运行中检修放空的问题，并进一步保障再启动管道投运安全与投运介质纯净性，采取了科学的措施保障再启动安全：设置可移动乙烷充装系统，充分利用外部接入的热量供应设备实现上游管道中乙烷向待投运管段的安全导入，避免无加热导入引起的低温问题；设置阀室旁路充氮管路，可有效控制待充装管道的背压，避免导入过程由于初始低背压引起低温；另外，利用可搬迁的特点，有效实现设备高效利用。(2)经济合理本系统包括了撬装化的可移动乙烷充装系统，可实现直接利用上游本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液态乙烷管道检修后安全充装系统，其特征在于：包括干线系统、干线阀室系统、乙烷充装系统以及管道温度压力检测系统；/n所述干线系统包括依次连接的上游干线(1)、干线截断阀(2)以及下游干线(3)，所述干线系统用于连接上下游管道，形成液态乙烷输送通道，所述干线截断阀(2)用于上游干线(1)与下游干线(3)之间的连通或截断；/n所述干线阀室系统包括阀室旁路以及设置在阀室旁路上的旁路截断阀组、旁路预留管路截断阀组以及旁路置换截断阀组，所述阀室旁路由干线系统的上游干线(1)接出，并由干线系统的下游干线(3)接入，形成干线系统的旁路；/n所述乙烷充装系统通过旁路预留管路截断阀组与阀室旁路连接，所述乙烷充装系统用于在下游干线(3)再启动前，从上游干线(1)引入乙烷并加热调温后送入待再启动的下游干线(3)。/n

【技术特征摘要】
1.一种液态乙烷管道检修后安全充装系统，其特征在于：包括干线系统、干线阀室系统、乙烷充装系统以及管道温度压力检测系统；
所述干线系统包括依次连接的上游干线(1)、干线截断阀(2)以及下游干线(3)，所述干线系统用于连接上下游管道，形成液态乙烷输送通道，所述干线截断阀(2)用于上游干线(1)与下游干线(3)之间的连通或截断；
所述干线阀室系统包括阀室旁路以及设置在阀室旁路上的旁路截断阀组、旁路预留管路截断阀组以及旁路置换截断阀组，所述阀室旁路由干线系统的上游干线(1)接出，并由干线系统的下游干线(3)接入，形成干线系统的旁路；
所述乙烷充装系统通过旁路预留管路截断阀组与阀室旁路连接，所述乙烷充装系统用于在下游干线(3)再启动前，从上游干线(1)引入乙烷并加热调温后送入待再启动的下游干线(3)。


2.根据权利要求1所述的液态乙烷管道检修后安全充装系统，其特征在于：所述阀室旁路上设置的旁路截断阀组由旁路前段截断阀(4)、旁路中段截断阀(5)以及旁路后段截断阀(6)组成；
所述旁路预留管路截断阀组由旁路预留出口管路截断阀(7)和旁路预留进口管路截断阀(8)组成，用于下游干线(3)置换和再启动，所述旁路预留出口管路截断阀(7)设置在旁路前段截断阀(4)与旁路中段截断阀(5)之间，所述旁路预留进口管路截断阀(8)设置在旁路中段截断阀(5)与旁路后段截断阀(6)之间；
所述旁路置换截断阀组由旁路置换注入截断阀(9)和旁路置换排出截断阀(10)组成，所述旁路置换注入截断阀(9)设置在旁路前段截断阀(4)与旁路中段截断阀(5)之间，所述旁路置换排出截断阀(10)设置在旁路中段截断阀(5)与旁路后段截断阀(6)之间。


3.根据权利要求2所述的液态乙烷管道检修后安全充装系统，其特征在于：所述上游干线(1)与旁路前段截断阀(4)之间的旁路管道为阀室旁路前段(11)，所述旁路前段截断阀(4)与旁路后段截断阀(6)之间的旁路管道为阀室旁路中段(12)，所述旁路后段截断阀(6)与下游干线(3)之间的旁路管道为阀室旁路后段(13)。


4.根据权利要求3所述的液态乙烷管道检修后安全充装系统，其特征在于：所述旁路中段截断阀(5)设置在阀室旁路中段(12)，所述旁路预留出口管路截断阀(7)和旁路置换注入截断...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈俊文，陈静，蒋志明，汤晓勇，谌贵宇，汪贵，郭艳林，杨帆，胡连锋，昝林峰，
申请(专利权)人：中国石油工程建设有限公司，中国石油工程建设有限公司西南分公司，
类型：新型
国别省市：四川;51