燃气管线压力自动监控系统

众所周知燃气输配中控制管线压力是衡量保障供气的重要标准之一，但是如何控制管线压力达到稳定输气却是需要研究和实际探索的。 2000年沈阳市金杯汽车制造公司和美国通用汽车公司合资的沈阳金通汽车公司要求沈阳市煤气总公司根据生产要求在“金通燃气管线”上提供压力稳定的燃气供应，这给我们提出了一个自动调控管线压力的课题，也给我们提供了实现探索的机遇。

沈阳金通汽车公司要求“金通燃气管线”的压力始终保持在80-90kPa之间，沈阳城市燃气管网一般都在50kPa左右，显然不能满足金通公司的用气要求。 2000年6月到11月沈阳市煤气总公司和上海市公用事业研究所在现有工况的基础上，因地制宜开发了“燃气管线压力自动监控系统”经半年多的实际运行满足了金通用气要求，达到了预期的效果。

一、 燃气管线压力自动监控系统简介

1、燃气管线压力自动监控系统工艺设计

(2)工艺设计方案：由于“金通燃气管线”口径小，管线短，用气量少，但需要压力高；而城市管网口径大，管线长，用气量大，可以在“金通燃气管线”与城市管网之间加装一个阀门，平时开一台压送机，很容易提升“金通燃气管线”的压力，多余压力通过阀门泄放到城市管网中去；

(3)设计方案优点：

第一、投资少，只要增加一台能根据压力而自动调节开启度的电动阀门，如采用变频电机等调压方法其投资都比这种方案大得多；

第二、城市管网的可容性很大，通过城市管网卸压不会造成城市管网压力的急剧变化；

第三、平时只开一台压送机足以保证“金通燃气管线”的压力，多余压力通过阀门泄放到城市管网中去可以少量提高城市管网压力，减少用气高峰时开动压送机的台数；

2、系统组成和各部分功能

根据工艺方案形成的燃气管线压力自动监控系由压送机、电动阀门、管线压力变送器、压力自动监控仪和辅助电器组成：

(1)压送机是金通管线的升压设备，将储气罐的燃气压送进金通管线，提高管线压力；

(2)电动阀门是调节管线压力的执行机构，金通管线压力高时，电动阀门受控开启，将压力卸放到城市管网，金通管线压力低时，电动阀门受控关闭，提高金通管线压力，通过阀门开启度的变化来调节金通管线的压力；

(3)管线压力变送器是系统监控管线压力的一次仪表，一方面检测和显示管线压力情况，另一方面为压力自动监控仪提供管线压力监控依据；

(4)压力自动监控仪是管线压力自动监控系统的心脏，它接受压力变送器的信号，根据使用者预先设定的工况参数进行运行，控制电动阀门的开启度从而调节管线压力稳定在需要的范围内。压力自动监控仪设定参数在压力变送器量程范围内(0～160kPa)可设定上上限、上限、下限、下下限四点五段，线区》lkPa，响应速度1秒钟；

3、系统自控运行基本原理

在压送机开机情况下，压力自动监控仪检测到金通管线压力低于下下限时，指令电阀关闭，电阀缓慢关闭过程中金通管线压力随之上升，到达下限时指令电阀停止，由于压送机仍在加压金通管线压力继续上升，金通管线压力到达上上限时压力自动监控仪指令电阀开启，电阀缓慢开启过程中压送机管线压力随之下降，到达上限时指令电阀停止。压送机每小时的压送量基本稳定，如果金通用气量也基本稳定，那么经过几次调整，阀门开启度就会稳定在某个数值，金通管线压力也会稳定在原设置的数值内；如果金通用气量产生波动， 自控系统重新调整达到新的平衡；

二、 燃气管线压力自动监控系统技术

1、压力变送器：采用中日合资横河仪表公司生产的EJA压力变送器，其主要特点是精度高(±0．075％)、稳定性好、对环境要求低且免维护，有LED四位数显，符合长期连续使用的要求；

2、电动阀门：双闸板燃气专用阀门，配用隔爆型电动装置，具有限位控制、过转矩控制、运行指示和开启度信号输出等功能；

3、压力监控柜：集检测和控制于一体的立柜，主要功能有

A、采集金通管线压力变送器信号；

B、采集阀门全开、全关、过转矩和开启度信号；

C、根据设置要求自动控制电阀开、停、关；

D、输出电阀开、关动力源；

E、RS232接口与上位计算机连机；

F、LED四位数显金通管线压力、电动阀门开启度，灯光显示电阀开、停、动、关和压力越上上限、上限、下限、下下限，压力越上上限、下下限时拌有声响报警信号；

4、系统技术要点：

A、系统采用单片微机技术，软件采用汇编语言和MBASIC混编方法，适用于功能比较专一的设计要求，即经济又实惠；编制的基本程序固定在EPROM内，增加运行的稳定性和可靠性，根据工况设置参数采用功能键，其内部采用可擦写的E2pROM芯片，具有灵活性，适应各种需要；

B、压力自动监控仪采集信号、设置、运算等都是弱电，而拖动电动阀门却是强电，以弱控强在理论上是可行的，但在实践中往往会碰到一些问题，主要是干扰问题。在解决干扰问题中采取多种措施并用的办法，主要是继电器隔离、对干扰源增加吸收电路、电抗性元件远离弱电部分、提高仪器抗干扰能力、软件部分利用其智能性滤除干扰等；

C、系统在整体设计中考虑工况实际需要采用一用一备、人工、自动切换、灯光显示和声音报警等多种功能；

三、 编后语

1、 本系统经过半年多的运行，达到了设计要求，说明原设计思路是正确的、可行的，现在进行总结以完善和提高系统水平；

2、 本系统技术可以推广应用到远距离稳定或调整管网压力、监控压送机开停等智能化以弱控强的领域；

3、 本系统定有不足之处，欢迎批评指正。