双河阀室应对页岩气初期进气策略

田雅军 刘恩斌

摘 要：长宁区块页岩气在纳安线双河阀室进气初期，由于脱水装置未同步投产，导致水露点偏高，对下游双河阀室分输马鸣溪支线的调压阀正常运行造成了一定影响。由此，本文通过对页岩气进气状况进行分析，结合双河阀室上下游用气情况，采取了对阀室流程进行针对性改造，将水露点偏高的页岩气混合输往安边站方向，对阀室调压阀进行预防性保养，设置合理的运行参数等措施，保障了阀室下游用户的用气安全。

关键词：页岩气;双河阀室;调压阀

中图分类号：TH134 文献标识码：A 文章编号：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

納安线双河阀室是纳溪-安边输气管道工程的重要组成部分，是纳安线重要的干线阀室。该阀室设计压力为4.0MPa，具备干线紧急截断、干线放空、分输、调压、超压截断和超压放空等功能。

双河阀室距离上游沙河阀室19.54km，距离下游安边输气站18.53km。通过管道规格为D273×5.6、设计压力为2.5MPa、长度为10.3km的马鸣溪支线向柏溪配气站进行分输。

由于该阀室为无人值守阀室，分输马鸣溪支线的调压阀的正常运行对下游柏溪配气站的正常生产至关重要。页岩气进气初期，脱水装置未同步投产，气质异常，造成该阀室互为备用的两台塔塔里尼调压阀的指挥器滤网、喷嘴等部件多次发生故障而不能正常工作，导致下游军工、城市燃气、玻璃窑炉等性质的用户不能正常生产。在页岩气脱水装置投产前，现场解决该阀室调压阀频繁故障问题，保障下游用户的正常生产迫在眉睫。

1 双河阀室调压阀故障

1.1 长宁区块页岩气开采进气情况

长宁国家级页岩气示范区位于宜宾市长宁县、珙县、筠连县、兴文县境内，总面积4 000km2。宁201-H1井于2012年7月18日开井生产，2013年8月开始向珙县上罗镇供气。

长宁地区页岩气试采干线（D457）起于宁201-H1井，止于气矿双河集输末站，管道规格为D457×6.3（7.1、8.8）×92.8km，设计压力6.3MPa，管道采用D457×6.3/7.1（8.8）螺旋缝埋弧焊钢管和直缝埋弧焊钢管，设计集输能力为450×104m3/d，管材为L415M。试采管道均采用三层PE防腐层保护措施。该工程于2013年6月10日开工，2014年4月18日投运。2014年4月20日，长宁区块页岩气通过双河集输末站与纳安线双河阀室连接管道进入纳安线，从而进入川渝管网。初期进气量为7×104m3/d，后期日平均进气50万～100万m3。双河阀室相关管网示意图如图1所示。

1.2 页岩气进气前双河阀室日常生产情况

在页岩气进气前，双河阀室接收距离上游19.54km纳安线沙河阀室来气，输往下游18.53km的安边输气站，管道日输送量为180万m3左右。另外，通过两台DN40带安全截断功能的塔塔里尼调压阀分输马鸣溪支线（设计压力2.5MPa）及下游柏溪配气站。

柏溪配气站主要气源为双河阀室来气，总用气量为20万m3/d，用户性质主要为城市燃气、玻璃窑炉和军工（不能中断供气），并对下游蜀南气矿黄角桩配气站进行倒输。

在纳安线投运初期，双河阀室分输柏溪站调压阀采用一用一备进行设置，T-1调压阀出口压力为1.0MPa，T-2调压阀出口压力为0.9MPa，超压截断压力均为1.30MPa。

1.3 页岩气进气后双河阀室日常生产情况

2014年5月29日，柏溪站值班员工发现马鸣溪支线进站压力急剧下降。经柏溪站值班员赶赴双河阀室现场发现，双河阀室（无人值守）T-1、T-2塔塔里尼调压阀安全截断阀未动作，两台调压阀的开度指针显示为零。对指挥器进行拆卸清洗后发现，水汽和硫化铁粉等杂质严重堵塞指挥器，指挥器过滤网已经被水汽浸湿，导致指挥器喷嘴不能正常工作。分别对两台调压阀指挥器进行拆卸清洗，并重新设置两台调压阀的参数（T-1出口压力为1.2MPa，T-2出口压力1.0MPa），之后其恢复正常运行。

2014年6月1日、6月3日、6月6日、6月12日，柏溪站多次发现马鸣溪支线进站压力由1.1MPa下降到0.90MPa左右。经作业区现场维修人员证实，T-1塔塔里尼调压阀再次由于水汽原因，导致喷嘴堵塞不能正常工作。

从双河阀室下游安边站过滤分离器和汇管排污情况来看，每周两次排污粉尘在0.2kg左右，污水在0.3kg左右。而柏溪站过滤器排污暂时未发现污水，但在周期性清洗孔板时，发现孔板上下游面附着的硫化亚铁等杂质较多。

2 双河阀室调压阀故障原因分析

2.1 页岩气气质情况

通过对双河集输末站和安边输气站进行取样、分析可知，双河阀室进气的页岩气水露点超标。《输气管道工程设计规范》（GB 50251—2015）[1]规定：“水露点应比输送条件下最低环境温度低5℃。”从双河末站的水露点来看，页岩气的水露点远比地温高。2014年5月23日，气矿开展了宁201-H1井集气首站至双河集输末站集气干线（管线规格D457×6.3/L415，长度92.8km）的清管工作，排出液体污物245m3。同年6月11日，再次开展了该条集气干线的清管工作，排出液体15m3，固体污物20kg。

2.2 双河阀室流程改造前后情况

由于双河阀室页岩气进气使用的1601#预留头与分输马鸣溪支线的通道距离较近，且页岩气进气的压力略高于纳安线干线压力，故页岩气先通过马鸣溪支线对柏溪站（全天总用气量20万m3，高峰瞬量为25万m3/d）进行补充，剩余部分再进入纳安线，输送至安边输气站，供云天化等用户。纳安线双河阀室改造前工艺流程如图2所示。

分析双河阀室的工艺流程后，结合上下游站场用气情况，对双河阀室工艺流程进行改造，在干线球阀旁通1301#阀下游与1601#閥上游端增加1603#、1604#两只球阀。页岩气进气通过1604#和1202#阀（关闭1603#）输往安边输气站方向（总用气量为180万m3左右），马鸣溪支线使用纳安线上游沙河阀室来气（气质达标），为双河阀室塔塔里尼调压阀提供了能保证其正常运行的气质要求。纳安线双河阀室改造后的工艺流程如图3所示。

2.3 双河阀室调压阀设置情况

由于原双河阀室设置T-1调压阀出口压力为1.0MPa，T-2调压阀出口压力为0.9MPa，两调压阀出口压力间隔过小，受下游用户用气波动的影响，柏溪站值班员工无法及时从进站压力的变化发现上游双河阀室调压阀的故障情况[2]。

对现有设备的情况进行分析后，结合下游的用气情况，重新设置两台调压阀的参数。将T-1调压阀出口压力设定为1.2MPa，T-2调压阀出口压力设定为1.0MPa，增加了间隔区间。当双河阀室T-1调压阀因气质、水汽等其他因素的影响发生故障、无法正常工作时，马鸣溪支线出站压力将会立即从1.2MPa下降，当低于T-2调压阀设置的阀后压力1.0MPa后，T-2调压阀自动启动。柏溪站进站压力也将从1.1MPa下降至0.9MPa左右，柏溪站值班员从站场计量自控系统的进站压力报警中（声光）可以判断T-1调压阀已经发生故障，立即通知抢修人员现场处置，为抢修T-1调压阀赢得时间。

2.4 双河阀室维护保养方面

由于双河阀室分输马鸣溪支线采取一用一备的调压模式，作业区管护工和维修班人员按照工作界面进行日常巡检和维护保养时，未对在用调压阀的开度进行检查，也未对备用调压阀的使用情况进行检查，未对指挥器进行周期性清洗，也未更换滤网等部件，且对调压阀的预防性和针对性维护保养不足[3]。

在总结前期工作的基础上，重新明确了维修班和管护工的工作职责，强调了对调压阀的预防性、针对性的维护保养内容，并提前采购了塔塔里尼调压阀的备件包。对指挥器的滤网进行改造，扩大滤网开孔孔径，减少由于水汽导致粉尘板结、气流不畅的现象。拆除了主阀降噪网，防止管道内颗状杂质堵塞阀口垫，影响主阀正常工作。对喷嘴等部件进行适当润滑，防止水汽导致金属部件生锈后降低部件灵活性。

3 结语

通过对双河阀室工艺流程的改造，将水露点超标的页岩气进气通过干线球阀旁通输往安边站方向，将合格的净化气通过调压阀调压后输往柏溪站方向，降低了调压阀发生故障的概率。

对双河阀室塔塔里尼调压阀指挥器进行预防性和针对性的保养，对关键部件进行适当改造，调整两台调压阀的运行参数，增加调压阀阀后出口压力的间隔区间，设置压力报警，能及时发现并处理调压阀故障。

明确维修班和管护工的工作职责，并组织培训，提高了现场处置故障能力，保障了双河阀室下游柏溪站的用气安全。

参考文献：

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.输气管道工程设计规范：GB 50251—2015[S].北京：中国计划出版社，2003.

[2]国家能源局.天然气管道运行规范：SY/T 5922—2012[S].北京：石油工业出版社，2012.

[3]国家质量技术监督局.天然气：GB 17820—1999[S].北京：中国标准出版社，2018.