雙河閥室應對頁巖氣初期進氣策略

田雅軍 劉恩斌

摘 要：長寧區塊頁巖氣在納安線雙河閥室進氣初期，由于脫水裝置未同步投產，導致水露點偏高，對下游雙河閥室分輸馬鳴溪支線的調壓閥正常運行造成了一定影響。由此，本文通過對頁巖氣進氣狀況進行分析，結合雙河閥室上下游用氣情況，采取了對閥室流程進行針對性改造，將水露點偏高的頁巖氣混合輸往安邊站方向，對閥室調壓閥進行預防性保養，設置合理的運行參數等措施，保障了閥室下游用戶的用氣安全。

關鍵詞：頁巖氣;雙河閥室;調壓閥

中圖分類號：TH134 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）22-0062-04

Strategy for Initial Intake of Shale Gas in Shuanghe Valve Chamber

TIAN Yajun LIU Enbin

Abstract： in the early stage of intake of Shuanhe valve chamber in Changning district， due to the fact that the dehydration device was not put into production synchronously， the dew point was on the high side， which had a certain influence on the normal operation of the pressure regulating valve in the downstream Shuanghe valve chamber distribution line of Ma Mingxi branch line. Based on the analysis of shale gas intake and the gas consumption in the upper and lower reaches of Shuanghe valve chamber， this paper took measures such as reforming the valve chamber flow， transporting shale gas with high water dew point to Anbian station， carrying out preventive maintenance of valve chamber pressure regulating valve and setting reasonable operation parameters， so as to ensure the gas use safety of downstream users of valve chamber.

Keywords： shale gas;shuanghe valve chamber;pressure regulating valve

納安線雙河閥室是納溪-安邊輸氣管道工程的重要組成部分，是納安線重要的干線閥室。該閥室設計壓力為4.0MPa，具備干線緊急截斷、干線放空、分輸、調壓、超壓截斷和超壓放空等功能。

雙河閥室距離上游沙河閥室19.54km，距離下游安邊輸氣站18.53km。通過管道規格為D273×5.6、設計壓力為2.5MPa、長度為10.3km的馬鳴溪支線向柏溪配氣站進行分輸。

由于該閥室為無人值守閥室，分輸馬鳴溪支線的調壓閥的正常運行對下游柏溪配氣站的正常生產至關重要。頁巖氣進氣初期，脫水裝置未同步投產，氣質異常，造成該閥室互為備用的兩臺塔塔里尼調壓閥的指揮器濾網、噴嘴等部件多次發生故障而不能正常工作，導致下游軍工、城市燃氣、玻璃窯爐等性質的用戶不能正常生產。在頁巖氣脫水裝置投產前，現場解決該閥室調壓閥頻繁故障問題，保障下游用戶的正常生產迫在眉睫。

1 雙河閥室調壓閥故障

1.1 長寧區塊頁巖氣開采進氣情況

長寧國家級頁巖氣示范區位于宜賓市長寧縣、珙縣、筠連縣、興文縣境內，總面積4 000km2。寧201-H1井于2012年7月18日開井生產，2013年8月開始向珙縣上羅鎮供氣。

長寧地區頁巖氣試采干線（D457）起于寧201-H1井，止于氣礦雙河集輸末站，管道規格為D457×6.3（7.1、8.8）×92.8km，設計壓力6.3MPa，管道采用D457×6.3/7.1（8.8）螺旋縫埋弧焊鋼管和直縫埋弧焊鋼管，設計集輸能力為450×104m3/d，管材為L415M。試采管道均采用三層PE防腐層保護措施。該工程于2013年6月10日開工，2014年4月18日投運。2014年4月20日，長寧區塊頁巖氣通過雙河集輸末站與納安線雙河閥室連接管道進入納安線，從而進入川渝管網。初期進氣量為7×104m3/d，后期日平均進氣50萬～100萬m3。雙河閥室相關管網示意圖如圖1所示。

1.2 頁巖氣進氣前雙河閥室日常生產情況

在頁巖氣進氣前，雙河閥室接收距離上游19.54km納安線沙河閥室來氣，輸往下游18.53km的安邊輸氣站，管道日輸送量為180萬m3左右。另外，通過兩臺DN40帶安全截斷功能的塔塔里尼調壓閥分輸馬鳴溪支線（設計壓力2.5MPa）及下游柏溪配氣站。

柏溪配氣站主要氣源為雙河閥室來氣，總用氣量為20萬m3/d，用戶性質主要為城市燃氣、玻璃窯爐和軍工（不能中斷供氣），并對下游蜀南氣礦黃角樁配氣站進行倒輸。

在納安線投運初期，雙河閥室分輸柏溪站調壓閥采用一用一備進行設置，T-1調壓閥出口壓力為1.0MPa，T-2調壓閥出口壓力為0.9MPa，超壓截斷壓力均為1.30MPa。

1.3 頁巖氣進氣后雙河閥室日常生產情況

2014年5月29日，柏溪站值班員工發現馬鳴溪支線進站壓力急劇下降。經柏溪站值班員趕赴雙河閥室現場發現，雙河閥室（無人值守）T-1、T-2塔塔里尼調壓閥安全截斷閥未動作，兩臺調壓閥的開度指針顯示為零。對指揮器進行拆卸清洗后發現，水汽和硫化鐵粉等雜質嚴重堵塞指揮器，指揮器過濾網已經被水汽浸濕，導致指揮器噴嘴不能正常工作。分別對兩臺調壓閥指揮器進行拆卸清洗，并重新設置兩臺調壓閥的參數（T-1出口壓力為1.2MPa，T-2出口壓力1.0MPa），之后其恢復正常運行。

2014年6月1日、6月3日、6月6日、6月12日，柏溪站多次發現馬鳴溪支線進站壓力由1.1MPa下降到0.90MPa左右。經作業區現場維修人員證實，T-1塔塔里尼調壓閥再次由于水汽原因，導致噴嘴堵塞不能正常工作。

從雙河閥室下游安邊站過濾分離器和匯管排污情況來看，每周兩次排污粉塵在0.2kg左右，污水在0.3kg左右。而柏溪站過濾器排污暫時未發現污水，但在周期性清洗孔板時，發現孔板上下游面附著的硫化亞鐵等雜質較多。

2 雙河閥室調壓閥故障原因分析

2.1 頁巖氣氣質情況

通過對雙河集輸末站和安邊輸氣站進行取樣、分析可知，雙河閥室進氣的頁巖氣水露點超標。《輸氣管道工程設計規范》（GB 50251—2015）[1]規定：“水露點應比輸送條件下最低環境溫度低5℃。”從雙河末站的水露點來看，頁巖氣的水露點遠比地溫高。2014年5月23日，氣礦開展了寧201-H1井集氣首站至雙河集輸末站集氣干線（管線規格D457×6.3/L415，長度92.8km）的清管工作，排出液體污物245m3。同年6月11日，再次開展了該條集氣干線的清管工作，排出液體15m3，固體污物20kg。

2.2 雙河閥室流程改造前后情況

由于雙河閥室頁巖氣進氣使用的1601#預留頭與分輸馬鳴溪支線的通道距離較近，且頁巖氣進氣的壓力略高于納安線干線壓力，故頁巖氣先通過馬鳴溪支線對柏溪站（全天總用氣量20萬m3，高峰瞬量為25萬m3/d）進行補充，剩余部分再進入納安線，輸送至安邊輸氣站，供云天化等用戶。納安線雙河閥室改造前工藝流程如圖2所示。

分析雙河閥室的工藝流程后，結合上下游站場用氣情況，對雙河閥室工藝流程進行改造，在干線球閥旁通1301#閥下游與1601#閥上游端增加1603#、1604#兩只球閥。頁巖氣進氣通過1604#和1202#閥（關閉1603#）輸往安邊輸氣站方向（總用氣量為180萬m3左右），馬鳴溪支線使用納安線上游沙河閥室來氣（氣質達標），為雙河閥室塔塔里尼調壓閥提供了能保證其正常運行的氣質要求。納安線雙河閥室改造后的工藝流程如圖3所示。

2.3 雙河閥室調壓閥設置情況

由于原雙河閥室設置T-1調壓閥出口壓力為1.0MPa，T-2調壓閥出口壓力為0.9MPa，兩調壓閥出口壓力間隔過小，受下游用戶用氣波動的影響，柏溪站值班員工無法及時從進站壓力的變化發現上游雙河閥室調壓閥的故障情況[2]。

對現有設備的情況進行分析后，結合下游的用氣情況，重新設置兩臺調壓閥的參數。將T-1調壓閥出口壓力設定為1.2MPa，T-2調壓閥出口壓力設定為1.0MPa，增加了間隔區間。當雙河閥室T-1調壓閥因氣質、水汽等其他因素的影響發生故障、無法正常工作時，馬鳴溪支線出站壓力將會立即從1.2MPa下降，當低于T-2調壓閥設置的閥后壓力1.0MPa后，T-2調壓閥自動啟動。柏溪站進站壓力也將從1.1MPa下降至0.9MPa左右，柏溪站值班員從站場計量自控系統的進站壓力報警中（聲光）可以判斷T-1調壓閥已經發生故障，立即通知搶修人員現場處置，為搶修T-1調壓閥贏得時間。

2.4 雙河閥室維護保養方面

由于雙河閥室分輸馬鳴溪支線采取一用一備的調壓模式，作業區管護工和維修班人員按照工作界面進行日常巡檢和維護保養時，未對在用調壓閥的開度進行檢查，也未對備用調壓閥的使用情況進行檢查，未對指揮器進行周期性清洗，也未更換濾網等部件，且對調壓閥的預防性和針對性維護保養不足[3]。

在總結前期工作的基礎上，重新明確了維修班和管護工的工作職責，強調了對調壓閥的預防性、針對性的維護保養內容，并提前采購了塔塔里尼調壓閥的備件包。對指揮器的濾網進行改造，擴大濾網開孔孔徑，減少由于水汽導致粉塵板結、氣流不暢的現象。拆除了主閥降噪網，防止管道內顆狀雜質堵塞閥口墊，影響主閥正常工作。對噴嘴等部件進行適當潤滑，防止水汽導致金屬部件生銹后降低部件靈活性。

3 結語

通過對雙河閥室工藝流程的改造，將水露點超標的頁巖氣進氣通過干線球閥旁通輸往安邊站方向，將合格的凈化氣通過調壓閥調壓后輸往柏溪站方向，降低了調壓閥發生故障的概率。

對雙河閥室塔塔里尼調壓閥指揮器進行預防性和針對性的保養，對關鍵部件進行適當改造，調整兩臺調壓閥的運行參數，增加調壓閥閥后出口壓力的間隔區間，設置壓力報警，能及時發現并處理調壓閥故障。

明確維修班和管護工的工作職責，并組織培訓，提高了現場處置故障能力，保障了雙河閥室下游柏溪站的用氣安全。

參考文獻：

[1]中華人民共和國住房和城鄉建設部，中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.輸氣管道工程設計規范：GB 50251—2015[S].北京：中國計劃出版社，2003.

[2]國家能源局.天然氣管道運行規范：SY/T 5922—2012[S].北京：石油工業出版社，2012.

[3]國家質量技術監督局.天然氣：GB 17820—1999[S].北京：中國標準出版社，2018.