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3.输气管道工艺操作原理编制规定(2012版发布稿)


CDP
油 气 储 运 项 目 设 计 规 定
CDP-F-NGP-PR-001.4-2012-2
代替 CDP-F-GP-PR-002-2009/B

输气管道工艺操作原理编制规定

2012-02-27 发布

2012-03-15 实施 发布

中国石油天然气股份有

限公司天然气与管道分公司





前 言 .............................................................................. II 1 范围 .............................................................................. 1 2 规范性引用文件 .................................................................... 1 3 术语和定义 ........................................................................ 1 4 基本规定 .......................................................................... 1 5 总则 .............................................................................. 2 6 管道工艺系统 ...................................................................... 3 7 主要设备检测、连锁及控制要求 ...................................................... 4 8 工艺站场及线路阀室 ................................................................ 5 9 其他系统控制与操作 ................................................................ 7 10 异常工况处理 .................................................................... 7 11 紧急工况处理 .................................................................... 8 附件 条文说明 ......................................................................... 1

I





为了规范输气管道工艺操作原理编制, 满足对输气管道自动控制的要求, 对输气管道工艺设计原则、 控制水平、工艺系统、主要设备工艺参数及控制要求、工艺操作等做出统一规定,制定本规定。 本文件是《油气储运项目设计规定》 (CDP)标准格式类文件,代替 CDP-F-GP-PR-002-2009/B 《输 气管道工艺操作原理编制规定》 。本文件适用于陆上新建、改(扩)建输气管道初步设计阶段工艺操作 原理的编制。 本规定分为 11 章,第 1 章 范围;第 2 章 规范性引用文件;第 3 章 术语和定义;第 4 章 基本规 定;第 5 章 总则;第 6 章 管道工艺系统;第 7 章 主要设备检测参数和控制要求;第 8 章 工艺站场及 线路阀室;第 9 章 其他系统控制与操作;第 10 章异常工况处理;第 11 章紧急工况处理。 本文件与 CDP-F-GP-PR-002-2009/B 《输气管道工艺操作原理编制规定》相比主要变化如下: ——“2 规范性引用文件”中增加 CDP-G-PC-IS-004《油气管道控制功能划分统一规定》 ; ——“3 术语和定义”中仅保留新增的“管道设计内压力”“管道操作压力”和“操作压力”3 、 个术语和定义; —— “4.2 工艺操作原理内容组成”中增加“其他系统控制与操作”内容,并将“主要设备检测 参数和控制要求”修改为“主要设备检测、连锁及控制要求” ; ——原文件“7 主要设备检测参数和控制要求”中增加“压缩空气系统”“站内燃料气撬的检测 、 参数和控制要求”的说明;并将“压力调节系统”和“调节阀”相关内容合并至 “7.7 压力调节系统” , 章节名称改为“7 主要设备检测、连锁及控制要求” ; ——原文件第 8 章中的“主要工艺保护参数”“主要设备联锁保护及控制”内容合并至“7 主要 、 设备检测、连锁及控制要求” ; ——增加“9 其他系统控制与操作” ,增加对通信系统的操作和控制、供配电系统的操作和控制、 消防系统的操作和控制、冷却水系统的操作和控制、阴保系统的操作和控制、采暖锅炉系统的操作和控 制、通风系统的操作和控制、排污系统的操作和控制、放空系统的操作和控制的控制要求; ——取消“10 管道全线运行操作内容” ; ——将“11 将事故工况处理”调整为“10 异常工况处理”和“11 紧急工况处理” ; ——取消“7.13 储气库\注采站” 。 本文件所代替的历次版本发布情况为:CDP-F-GP-PR-002-2009/B 本文件由中国石油天然气股份有限公司天然气与管道分公司提出并归口管理。 本文件起草单位: 中国石油天然气管道工程有限公司 中国石油天然气股份有限公司北京油气调度 控制中心 本文件主要起草人:苑莉钗 齐建波 杜伟强 黄丽 王学军 张帆 赵丽英 刘振方 孙应桃 本文件主要评审人:苗承武、任启瑞、张鹏、郭惠军、万新强、吴岩、王亚丽、张志军、张城、庞 贵良、吴玮、张鑫、李国海、梁建青、戚麟、徐志强、程德发、黄永忠 本文件由中国石油天然气管道工程有限公司、 中国石油股份公司北京油气调度控制中心负责具体技 术内容的解释。 联 系 人:齐建波 联系电话:0316-2074547 本文件在执行过程中,如有任何意见和建议,请反馈至: 中国石油天然气股份有限公司天然气与管道分公司公司三化项目秘书处 地址:北京市宣武区广安门内大街甲 311 号院中国石油管道大厦 9 层 邮政编码 100053 联 系 人:孙应桃 联系电话:010-69217730 电子邮箱:sunyingtao_cdp@163.com

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输气管道工艺操作原理编制规定
1 范围

本规定适用于陆上新建、改(扩)建输气管道初步设计阶段工艺操作原理的编制。当改(扩)建管 道涉及输送工艺、控制方式、主要设备工艺参数发生变化时应编制工艺操作原理;当施工图阶段涉及输 送工艺、控制方式、主要设备工艺参数发生变化时应编制修改版工艺操作原理。 2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件, 仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB 50251 输气管道工程设计规范 Q/SY 201 油气管道监控与数据采集系统通用技术规范 CDP-G-PC-IS-004 油气管道控制功能划分统一规定 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 管道设计内压力 pipeline internal design pressure 在相应的设计温度下, 管道或管段的设计内压力不应小于管道在操作过程中管内流体可能产生的最 大内压力。 3.2 管道操作压力 pipeline operating pressure 在相应的操作温度下,管道或管段在操作过程中管内流体的压力。 3.3 操作原理 operating philosophy 对设备的操作程序和保护参数进行明确, 对由于设备发生故障, 管道系统应采取的应对措施的说明 文件。 4 基本规定

4.1 一般规定 4.1.1 输气管道工艺操作原理应严格执行国家、行业相关标准、规范和规程,应符合国家和行业有关 管道建设方针和政策。 4.1.2 工艺操作原理的内容及深度除应符合本规定的要求外,还应满足(但不限于) : a) 作为控制逻辑图编制的依据;
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b) c) 4.1.3 4.1.4

作为生产运行人员操作运行手册编制依据; 合同规定的其他要求。 输气管道工艺操作原理应单独成册。 调控中心、站控制系统以及就地控制等功能与职责划分应符合 CDP-G-PC-IS-004 的相关规定。

4.2 工艺操作原理内容组成 a) b) c) d) e) f) g) 总则; 管道工艺系统; 主要设备检测、连锁及控制要求; 工艺站场及线路阀室; 其他系统控制与操作 管道全线运行操作; 事故工况处理。

4.3 其他要求 改(扩)建输气管道项目的工艺操作原理可按设计合同(或委托书)要求针对需要改(扩)建的部 分进行编写,并增加以下内容: a) 简要说明现有管道的概况及改(扩)建的内容; b) 改(扩)建部分和已有系统的关系及对已有设施(包括设备、仪表、管道等)的利用情况; c) 改(扩)建对已有系统、设施作相应变化的情况。 5 总则

5.1 适用范围 主要描述输气管道工艺操作原理(以下简称“原理” )的编制内容、目的和适用范围。 5.2 编制依据 作为编制依据,应列出下述文件的发文(或签订)单位名称、发文(或签订)日期、文件号和文件 名称: a) 初步设计及施工图相关设计文件; b) 工艺系统分析; c) 设备资料; d) 合同; e) 其他支持性文件。 5.3 设计范围 主要说明工程设计范围和操作原理报告的编制内容。 5.4 编制原则 编制原则应根据不同项目特点和委托(或合同)要求确定。主要包括运行管理要求、输气要求、自 动化和控制水平要求等。 5.5 执行的国家、行业有关标准、规范 列出执行的国家、行业有关法律法规、标准的名称、标准号及年号。
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5.6 编号说明 说明工艺操作原理中所采用的编号意义,或引用项目设备编号统一规定等。 6 管道工艺系统

6.1 工程概况 工程概况应包括但不限于: a) 工程名称、性质、建设地点、建设单位等内容; b) 线路工程概况,概括描述线路的走向、沿线途经的区域、线路长度等; c) 工艺系统概况,概括描述管道的管径、压力、输量、站场和阀室设置等; d) 自动化控制系统概况, 概括描述自动化控制系统的总体方案和控制水平、 调控中心控制的范围 和功能、站控的范围和功能、仿真模拟系统的功能等; e) 通信系统概况,概括描述工程采用的通信方式和设置情况,包括主用通信和备用通信; f) 供配电系统概况,概括描述工程采用的供配电形式等; g) 阴极保护系统概况,概括描述工程采用的阴极保护方式等; h) 消防系统概况,概括描述工程采用的消防方式等; i) 管理方式,概况描述工程采用的管理方式。 6.2 输送工艺 6.2.1 输气工艺描述 应说明气体组分等物性参数、逐年的分输气量。 6.2.2 各主要输量台阶下稳态运行工况 a) 应说明主要输量台阶的稳态运行工况的运行参数 (列表统计) 包括但不限于各站进出站压力、 , 温度,流量、压缩机组功率等; b) 应说明管道及站场的投运计划、各压气站投运的机组台数。 6.3 系统控制 6.3.1 概述 概述部分应至少说明管道工程采用的控制系统、 控制中心设置情况及其功能、 全线水力系统的控制 模式。 6.3.2 管道系统控制要求 a) 根据输气管道的规模、环境条件以及委托(或合同)的运行与控制需求说明管道系统的总体控 制目标及控制水平; b) 应说明工艺站场、监控阀室、监视阀室与调控中心之间 SCADA 系统数据采集和传输的信息; c) 应说明调控中心控制、站场控制、就地控制的范围和功能 1)应明确在调度控制中心与站场间通信正常时,管道系统控制的权属、调控中心和工艺站场 控制系统的关系和控制范围,包括工艺站场流量、压力、温度、设备运行状态等所有与流 程有关的参数和设备的站场监视和控制,以及消防系统、变配电系统、通信系统、阴极保 护系统等的监控和运行作业及维护监护; 2)应明确在调度控制中心与站控制系统间通信故障或调度控制中心出现意外事件时,管道控 制权限变更的原则、方式及操作要求; 3)应明确在设备由于通信、电力故障、维修等意外情况下不能执行远程控制条件时的操作和 控制的方式。 d) 站控制系统概况
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e) f) g) 6.3.3 a) b) c) d) 7

1)应概括说明站场工艺系统主要工艺设备的运行方式及控制方式; 2)应概括说明站场消防系统(消防水泵等)的控制方式; 3)应概括说明供配电系统的控制方式; 4)应概括说明其他辅助系统的控制方式; 应说明管道系统是否采用泄漏监测系统,如果有说明监测信号的传输位置; 应说明管道系统采用的通信方式和设置情况, 包括主用通信和备用通信及通信的带宽、 误码率 等; 应说明管道阴极保护系统概况, 包括线路阴极保护系统的设置情况、 站场区域阴极保护系统的 设置情况以及阴极保护系统数据采集及远传。 管道系统安全保护 应说明管道报警系统概况及站场内可以引起报警的事件; 应说明站场 ESD、设备 ESD 系统的组成、分级以及各自的控制逻辑; 应说明压气站超压安全保护系统的组成以及压力系统保护值的设定; 应说明压气站超温安全保护系统的组成以及温度保护值的设定。

主要设备检测、连锁及控制要求

7.1 压缩机组 应至少说明压缩机组及其辅助系统具有温度、振动、机械密封泄漏以及相关参数检测和上传参数, 并说明在压缩机组设有高压保护开关, 与压缩机组联锁, 对压缩机组进行保护。 上述参数应预设给定值, 当达到给定值时进行声光报警或者停车保护。 应列表说明压缩机组设有温度超高保护、振动保护、机械密封泄漏保护、压缩机组设有高压保护开 关值。 7.2 压缩空气系统 应列表说明压缩空气系统的相关检测参数和上传参数及其设定值。 7.3 站内燃料气撬 应列表说明站内燃料气撬的相关检测参数和上传参数及其设定值。 7.4 空冷系统 应列表说明空冷系统的相关检测参数和上传参数及其设定值。 7.5 加热系统 应列表说明加热系统的控制参数检测和保护控制。说明加热系统的安全保护措施包括过压、过温、 熄火保护等。 7.6 过滤、分离器 应列表说明过滤分离系统的相关检测参数和保护控制及其设定值。 主要包括各过滤分离器的积液包 主要高液位、高高液位等报警参数以及差压变送器的报警参数值。 7.7 压力调节系统 应说明压力调节系统的相关检测参数和保护控制及其设定值, 调节阀控制参数和调节特性。 列表说
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明调压阀的操作压力、监测压力及安全切断压力及出口安全阀的安全泄放压力等设定参数。 7.8 流量计量系统 应列表说明流量计量系统的相关检测参数和上传参数。 7.9 清管器发送装置(接收装置) 应说明清管器发送装置(接收装置)的相关检测参数和上传参数。 7.10 气质分析 应说明气质分析系统的相关检测参数和上传参数。 7.11 站场远控阀门 应具体描述阀门的驱动方式。 远控应至少具有但不限于开命令、关命令、 故障综合报警、 就地/远控、阀位反馈(开到位、 关到位) 等参数的检测和上传。对于具有 ESD 功能的 2 气液联动阀门需增加:远控 ESD 命令、ESD 复位命令和执 行机构储能罐系统的压力检测、远传、低压报警。 7.12 线路远控截断阀 应对线路远控截断阀的相关检测参数和上传参数进行说明。 8 工艺站场及线路阀室

8.1 输气站 8.1.1 一般规定 8.1.1.1 输气站包括输气首站、中间压气站、清管站、分输站、输入站、输气末站等。 8.1.1.2 应逐站描述输气站站场概况、工艺流程、工艺参数(包括但不限于压力、温度、流量) 、主要 工艺设备和技术参数、主要工艺保护参数、主要设备联锁保护及控制、主要工艺操作以及辅助系统等内 容。 8.1.1.3 辅助系统包括消防系统、供配电系统、阴极保护系统以及其他辅助系统。 8.1.1.4 应分别描述站场具体功能和特点。 8.1.1.5 操作原理编制时各设备应带设备号。 8.1.2 站场概况 站场概况内容应包括站场所处地理位置以及周边情况、站场的主要功能、规模、主要工艺设施和系 统的设置情况。 8.1.3 工艺流程 应描述输气站功能以及站内工艺设施进行。 8.1.4 主要工艺设备和技术参数 概括说明站场内工艺设备设置情况、 运行方式及其技术参数, 主要设备包括压缩机组及其辅助系统 (压缩空气系统、加热系统、燃料气撬等) 、旋风分离器、过滤分离器、清管器收发筒、流量计、调压 设备、安全阀等。 8.1.4.1 压缩机组 a)说明压缩机组及其辅助系统的设置情况、驱动方式等。
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b)以表格形式列出压缩机组及其辅助系统的主要参数,至少包括:机组编号、类型、型号、功率 等级等。 8.1.4.2 旋风分离器 说明过旋风分离器的设置情况、安装方式以及运行方式,包括过滤分离器的型式、规格、数量等。 8.1.4.3 过滤分离 说明过滤分离器的设置情况、安装方式以及运行方式,包括过滤分离器的型式、规格、数量等。 8.1.4.4 加热系统 说明加热系统的设置情况、安装方式以及运行方式,包括型式、规格、数量设置情况。 8.1.4.5 调压设备 说明出站调压阀的设置情况、安装方式和运行方式。以表格形式说明调节阀的技术参数。 8.1.4.6 流量计 说明出站计量的设置情况、安装方式和运行方式。以表格形式说明计量系统的技术参数。 8.1.4.7 安全阀 说明安全阀的设置情况、安装方式和运行方式。以表格形式说明安全阀的技术参数。 8.1.4.8 清管发送、接收系统 说明清管发送、接收系统设置情况和运行方式。 8.1.5 主要工艺操作 8.1.5.1 总体要求 a) 说明每一项操作的控制水平和操作模式; b) 说明每一步操作步骤和注意事项; c) 工艺操作应具体注明设备号等。 8.1.5.2 站场正常启动 概括说明站场正常启动的程序,包括对站场启动前准备、站场启动程序进行说明。 8.1.5.3 站场正常停运 概括说明站场正常停运的工况条件、程序,按压气站、分输站、清管站进行描述。 8.1.5.4 站场保护停运 概括说明站场保护停运的工况条件、程序,按压气站、分输站、清管站进行描述。 8.1.5.5 单元控制 概括说明站场内单体设备的控制,主要包括压缩机组启停、切换、负荷分配、清管器发送、过滤分 离器切换、旋风分离器、调压回路切换、过滤分离器维护、流量计的切换、站内阀门故障切换等。 8.2 线路阀室 8.2.1 监控阀室 a) 应描述监控阀室内主要设备的组成。 说明各阀门的操作方式、 安装方式和执行机构的设置情况 等。 b) 说明监控阀室内配套的仪表、通信和供配电设备。 c) 说明控制方式。 d) 说明阀门关闭的处理方式。 8.2.2 普通阀室 a) 应描述线路普通阀室内主要设备的组成,说明线路截断阀门的操作方式。 b) 说明线路截断阀门就地压力、温度检测仪表。

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其他系统控制与操作

9.1 通信系统的操作和控制 应说明通信系统采用的通信方式以及通信系统的构成和功能。 9.2 供配电系统的操作和控制 应说明供配电系统的组成、变电站的运行方式及其他设备的操作和控制。 9.3 消防系统的操作和控制 应说明消防系统的构成及消防水池、消防泵、稳压泵的操作和控制。 9.4 冷却水系统的操作和控制 应说明冷却水系统的组成及其相关设备的操作和控制。 9.5 阴保系统的操作和控制 应说明阴保系统的组成及其相关设备的操作和控制。 9.6 采暖锅炉系统的操作和控制 应说明采暖锅炉系统的组成及其相关设备的操作和控制。 9.7 通风系统的操作和控制 应说明通风系统的组成及其操作和控制。 9.8 排污系统的操作和控制 应说明排污系统的组成及其操作和控制。 9.9 放空系统的操作和控制 应说明放空系统的组成及其操作和控制。 10 异常工况处理 10.1 异常工况保护范围 应按站分别说明异常工况后的保护范围,包括站场停电、站场关闭、线路紧急截断阀误关闭、压缩 机组停机、通信系统故障等。 10.2 管道应急控制与处理 10.2.1 站场进出站关闭处理 应说明站场进出站关闭后的应急方案。 10.2.2 线路远控截断阀误关断 应说明线路远控阀误关断后的应急方案。 10.2.3 数据通信系统故障 应说明数据通信系统故障后的应急方案。
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10.3 异常工况处理 10.3.1 压气站异常工况控制 压气站事故应包括压缩机停机、停电事故、进出站阀门事故关断等。 a) 站场停电 说明站场停电事故控制程序和操作顺序。 b) 站场进、出站阀门事故关断 说明站场进、出站阀门事故关断的控制程序和操作顺序。 c) 压缩机组停机 说明压缩机组停机时的处理方法和采取的措施。 10.3.2 分输站异常工况控制 分输站根据不同功能,分析不同事故工况及采取相应措施。 a) 站场停电事故 说明站场停电事故时的控制程序和操作顺序。 b) 站场进、出站阀门误关断 说明站场进、出站阀门误关断时的控制程序和操作顺序。 c) 站场火灾事故处理 说明站场不同区域发生火灾时的处理方法和采取的措施。 10.3.3 线路紧急截断阀异常工况控制 线路紧急截断阀事故控制,说明每个线路紧急截断阀事故关闭的控制方案和操作程序。 10.3.4 通讯系统故障控制 a) 通信故障 当管道主通信系统故障中断后,启用备用通信系统。备用通信系统同时中断时,根据不同情况应分 别说明通信故障的类型。 b) 通信故障的处理 应说明总体处理原则,并详细说明不同类型通信故障时对工艺系统的影响和处理方案。 11 紧急工况处理 11.1 紧急工况保护范围 应说明紧急工况后的保护范围,包括站场发生火灾、管线泄漏等。 11.2 管道应急控制与处理 11.2.1 工艺站场 ESD 事故处理 应说明站场 ESD 命令的触发条件及触发后应急方案。 11.2.2 管道破裂及泄漏 应说明管道破裂及泄漏后的应急方案。 11.3 紧急工况处理 11.3.1 站场火灾事故处理 说明站场不同区域发生火灾时的处理方法和采取的措施。 11.3.3 线路泄漏事故控制 说明线路泄漏事故的检测方式和不同泄漏事故下的处理方法和采取的措施。

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附 件

输气管道工艺操作原理编制规定

条 文 说 明

CDP-F-NGP-PR-001.4-2012-2 1 范围 本章说明制定本规定的目的以及适用范围。 3 术语与定义 本章所列术语,其定义及范围,仅适用于本规定。 4 基本规定

4.2 工艺操作原理内容组成 本条主要考虑根据以往工程的实际情况,按照 GB 50251 的要求以及多年来的设计经验,规定了输 气管道工艺操作原理应包含的内容。 目的是为了使操作原理的编制更加规范, 便于生产运行人员的使用。 5 总则

5.2 编制依据 本条规定了操作原理编制所依据的相关文件。 5.4 编制原则 本条规定了操作原理编制应遵循的原则。为了保证输气管道安全、可靠、平稳、高效经济地运行, 应根据工程特点和建设单位要求,确定自动控制的总体目标。长输管道调度管理水平的提高,管道自控 水平近年来有了显著的提高,控制水平宜实现“远程控制、无人操作”。“远程控制、无人操作”是指 在功能上能够达到调控中心在正常工况下对输气管道的站场和远控阀室主工艺设备实现远程操作, 无需 现场人工干预。 6 管道工艺系统 6.3.2 管道系统控制要求 a)本条文规定应根据工程项目特点明确管道系统的总体控制目标和控制水平; b)Q/SY 201 对工艺站场、远控阀室以及各工艺站场与调控中心之间 SCADA 系统数据采集和传输的 信息有明确的要求。应根据本工程的特点以及需达到的控制水平,参照 Q/SY 201 确定工艺站场、远控 阀室以及各工艺站场与调控中心之间 SCADA 系统数据采集和传输的信息。 7 主要设备检测参数和控制要求 本章规定了站场内主要工艺设备的检测参数和控制要求。 10 常工况处理

10.2.2 线路远控截断阀误关断 线路远控截断阀误关断是指由于阀门自身原因、 外界因素干扰或人为破坏而意外关闭情况。 当发生 远控阀事故关断时,在确认为非泄漏等管道事故造成的关断后,可远控开启远控截断阀门。 10.3.1 10.3.2 压气站(分输站)异常工况控制 当输气站 ESD 启动时,应停输该站,放空站内天然气,开启越站旁通阀门。在不影响管道输气的情 况下,管道和其它站场正常运行。 10.3.4 通讯系统故障控制 通信系统故障控制是指管道系统的主/备通信系统均发生故障,调度控制中心无法对全线或部分站 场进行监控的情况。

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CDP-F-NGP-PR-001.4-2012-2 11 急工况处理 11.3.3 线路泄漏事故控制 当管道发生破裂、泄漏、爆管、爆炸等重大事故时,远程关断(或自动关断)事故段上下游线路截 断阀。根据事故点位置、管存气量等,对事故点附近以及下游部分用户作短暂减量供气。对复杂管网系 统应进行事故时的系统仿真模拟,确定事故状态下输气方案。

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