Q/SY
中国石油天然气集团公司企业标准
Q/SY1598—2013
天然气长输管道站场压力调节装置技术规范
Technical specification of pressure regulating device
for natural gas pipeline station
2013－10－01实施
2013—07—23发布
中国石油天然气集团公司 发布 Q/SY1598—2013
目 次
1
前言·
范围规范性引用文件
C
3 术语和定义
装置基本组成 5 一般要求 6 技术要求
4
装置元件选型 8 装置元件材料 9 性能测试和试验 10 标志和包装、运输和贮存 11 出厂随机文件.. 附录A（资料性附录） 压力控制调节装置的设计计算附录B（资料性附录） 装置的制造参考文献
2
10 13 18 Q/SY1598—2013
前言
本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起
草。
本标准由中国石油天然气集团公司标准化委员会天然气与管道专业标准化技术委员会提出并归
口。
本标准负责起草单位：西气东输管道分公司、 管道局、博思特能源装备（天津）股份有限公司。 本标准主要起草人：彭忍社、张恒、孙宝龙、姜永涛、时崇铭、樊军康、刘杰、方建军、李蛟。
II Q/SY 1598—2013
天然气长输管道站场压力调节装置技术规范
1范围
本标准规定了天然气长输管道站场压力调节装置设计、制造、检验、验收、运输和储存的基本要
求。
本标准适用于输送介质为天然气和煤层气等燃气，进口工作压力在4.0MPa～12.0MPa、工作温度在-20℃～60℃、环境温度在-46℃～60℃范围内的压力调节装置。
规范性引用文件
Z
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 150 压力容器 GB 151 管壳式换热器 GB 191 包装储运图示标志 GB 8923 涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的目视评定 GB/T 9115 对焊钢制管法兰 GB/T 9711 石油天然气工业 管线输送系统用钢管 GB 12224 钢制阀门一般要求 GB/T 12459 钢制对焊无缝管件 GB/T 13401 钢板制对焊管件 GB50093 自动化仪表工程施工及质量验收规范 HG/T20592~20635钢制管法兰、垫片、紧固件 SY/T 0043 油气田地面管线和设备涂色规范 SY/T 5257 油气输送用钢制感应加热弯管 TSG R0004 固定式压力容器安全技术监察规程 ANSI/FCI70-2 控制阀门座泄漏（Amercannational standardcontrolvalve seatleakage）
术语和定义
3
下列术语和定义适用于本文件
3.1
压力调节装置 pressure regulating device 天然气站场用于分输或供气调压的组合装置，该装置由安全切断阀、监控调节阀、工作调节阀及
连接管路等组成。 3.2
安全截断阀 safe block valve 压力调节装置中用于安全切断的阀门，正常工作状态为常开，当系统的压力达到设定值的上限或
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下限时，自动切断供气管路。 3.3
监控调压阀 monitoringcontrolvalve 压力调节装置中用于监控调节的阀门，正常情况下监控调节阀全开，当工作调节阀出现故障时，
监控调节阀开始履行压力调节功能，调节控制下游分输供气压力。 3.4
工作调压阀 activecontrolvalve 压力调节装置中用于控制和调节系统分输压力的主控阀门，由调节阀本体和执行机构两部分组成。
3.5
回路控制器 loopcontroller 压力调节装置中用于流量、压力、温度等被调参数的调节、监控、报警和通信等功能的控制元
件。 3.6
标称流量nominalflower 装置在最小入口压力和最大出口压力条件下所能通过的气体流量，或者在最小入口压力和
0.1MPa压差条件下装置所能通过的气量。
4装置基本组成 4.1装置组成
压力调节装置可根据工程实际要求选择以下其中的一种配置型式： a）安全切断阀+监控调压阀+工作调压阀。 b）安全切断阀+安全切断阀+工作调压阀。 c）安全切断阀+工作调压阀。 以上阀门按照先安全切断阀后工作调压阀的顺序，从上游至下游串联组装在一起。
4.2结构形式
压力调节装置的基本结构形式示意见图1
调压橘
M
SSV 3
D1
1一电动球阀，2—不锈钢压力表；3—安全截断阀；4—监控调压阀； 5一工作调压阀；6—压力变送器；7一球阀；8—节流截止放空阀
图1压力调节装置基本结构示意图
5一般要求
5.1装置的管道、管件、设备与阀门的设计压力或压力级别应不低于调压装置入口压力，其材质应 2 Q/SY1598—2013
与天然气介质及环境条件相适应。 5.2装置各种阀门出口的压力等级应等同于其入口的压力等级，压力控制阀组下游的取压、引压等部件的耐压等级应等同于其上游的压力等级。 5.3装置电气仪表设备的防爆等级不应低于ExdⅡBT4；防护等级室外不应低于IP65，室内不应低于 IP55。 5.4装置内使用的压力容器应符合GB150和TSGR0004的规定。应由取得压力容器制造许可证的单位制造。 5.5装置设备和管路的布置应做到结构合理、布线规范、检修方便、便于操作和观测。底座和支撑结构应满足装置强度和稳定性的要求，应设置便于吊装、运输和安装的吊耳或吊装孔，及地脚螺栓孔。 5.6引压管路及其管阀件应选用不锈钢材质。 5.7距装置1m处噪声应小于或等于85dB。
6技术要求
6.1压力控制调节装置的设计计算参见附录A。 6.2压力调节装置应水平安装，其中的安全切断阀、监控调压阀、工作调压阀之间采用法兰连接对焊法兰应符合GB/T9115的要求。 6.3工作调压阀下游直管段的管径宜按15m/s～20m/s流速设计，出口直管段长度应大于管径的6 倍。 6.4安全切断阀、监控调压阀的口径应大于或等于工作调压阀的口径。 6.5安全切断阀应选用不需任何外部动力源的自力式阀门或自驱动式阀门，监控调压阀应选用不需任何外部动力源的自力式调压阀，工作调压阀应选用自力式调压阀或电动调压阀。 6.6自力式安全切断阀和调压阀的引压管应分开独立地连接到管道中，取压点应设置在距工作调压阀下游5倍管径之外，且应在管道中心平面的上半部。 6.7安全切断阀、监控调压阀、工作调节阀的阀体上应有明确的流向标志，并且阀体上应设有吊装用吊环。 6.8压力控制装置中所有的电缆，都应通过防爆接线箱引入或引出。电源接线箱与信号接线箱应分开布置，其内部的接线端子均应留有20%的余量。 6.9压力控制装置中的各电气设备均应有可靠的接地，统一汇接于一处，并设有标识。 6.10不同压力等级的放空管路应单独设置。 6.11就地放散/泄放管口距地面的高度应大于5m，放散／泄放管的端部应有防雨、防堵塞措施，并应采用有效的不产生火花的结构设计。 6.12由于节流降温而导致调压设备无法正常工作时应配置加（换）热设备，并应符合如下要求：
a）加（换）热器的压力容器元件应符合GB150的规定，管壳式换热器应符合GB151的规定。 b）加热器应配备温度控制装置，天然气加热出口的最高温度应低于60℃。当压降较大，一次预
热达不到温度补偿要求时，可以采取多级降压、多次预热的方式。气体加热器表面温度不应超过防爆区域的充许温度。若采用电加热器时，应采用隔爆型式。
c）天然气加热的调压设备出口温度宜不低于5℃。 6.13整套装置应设坚固、稳定的钢制支架，支架应采用型钢制作。支架底部应预留用于现场安装的螺栓孔，支架的高度应根据工艺管线的高度确定。 6.14装置工艺管线部分制造参见附录B。
3 Q/SY1598—2013 6.15装置自动化仪表部分安装应符合GB50093的规定。 6.16装置中连接管道及法兰防腐应符合GB8923的规定。 6.17装置中天然气管道喷漆应符合SY/T0043的规定。
7装置元件选型 7.1安全切断阀 7.1.1非压力平衡阀芯的安全切断阀在结构上应装有用于压力平衡的压力旁通阀。 7.1.2指挥器类型的安全切断阀，应在便于操作的位置具有就地开启阀门的手轮、摇把或按钮。对于气动执行机构类型的安全切断阀，应在便于操作的位置具有就地复位装置，远程开启。 7.1.3安全切断阀正常工作时应处于全开状态，驱动阀门关断的驱动部件应有稳定的保护措施，对于管道正常工作所产生的振动不应引起驱动部件的松解或动作 7.1.4安全切断阀应能通过调整单元改变安全切断阀的设定值，用于现场改变设定值的调整单元应具有保护措施，设定值设定后应能锁定。 7.1.5安全切断阀在阀门关闭时阀座泄漏应符合ANSI/FCI70-2中的第VI级。 7.1.6安全切断阀的安全完整性等级应不低于SIL2的认证。 7.1.7安全切断阀的口径DN≤300mm，其动作响应时间应不大于1s；DN>300mm的安全切断阀其动作响应时间应不大于2s。设定压力允许偏差应不大于土1.5%。 7.1.8安全切断阀应具有远控及远方阀位指示功能，能够接收来自动控制系统的控制命令，自动关断安全切断阀。当安全切断阀打开或关断时，其配带的位置开关应能输出无源触点信号至站控系统进行阀位指示，触点容量不小于24V（DC），1A。 7.2监控调压阀 7.2.1监控调压阀在结构上宜选用流通能力大的轴流式阀门，其调节范围应在最大流通能力的5%~ 100%之间。 7.2.2对于进出口等径的阀门，出口流速不宜大于40m/s；对于出口扩径的阀，出口流速不宜大于 20m/s。 7.2.3监控调压阀指挥器动力源人口处应安装能过滤5μm以下颗粒的精细过滤器。 7.2.4监控调压阀调节精度应优于±2%。关闭状态阀座的泄漏应达到ANSI/FCI70-2中的第IV级。 7.2.5自力式调压阀应附带位置变送器，可将阀门的开度转换为4mA（DC）～20mA（DC）的标准模拟信号。 7.2.6自力式调压阀应带有就地机械指示装置，可就地指示阀门的开度。 7.3工作调压阀 7.3.1工作调压阀应根据分输系统要求，选用等百分比或近似等百分比特性的调压阀。 7.3.2阀门口径DN大于或等于100mm及工作压比（阀前压力与阀后压力的比值）大于或等于1.6 的应用场合，宜优选轴流式结构调压阀。 7.3.3工作调压阀可以采用电动调节阀或自力式调节阀。采用自力式调节阀作为工作调压阀时，其技术要求同监控调压阀。 7.3.4电动调节阀的整体调节精度应优于土1.0%；自力式调压阀作为工作调压阀时，其调节精度应优于±1.5%。 7.3.5调压阀阀座的泄漏应符合ANSI/FCI70-2中的第IV级。 4 Q/SY1598—2013
7.3.6 调压阀内件材料应选用抗冲蚀能力强且耐腐蚀的不锈钢或者抗冲蚀能力更好的材料。 7.3.7 调压阀上应带有就地机械或电子式指示装置，可就地指示阀门的开度。 7.4电动执行机构 7.4.1 电动执行机构最大输出力矩应为操作阀门额定扭矩的1.5倍。 7.4.2 电动执行机构内部控制器的精度应小于或等于土1%。 7.4.3 电动执行机构的电机应能保持连续调节，而且执行机构最少应满足每小时启动1200次。 7.4.4 电动执行机构应具有限位保护、过力矩保护、正反向联锁保护，电机过载、过热、断相、错相保护，防冷凝的加热保护和控制回路过载与短路保护。同时应能检测断相并具有相位自动校正能力。 7.4.5 电动执行机构接收来自控制系统的4mA（DC）～2OmA（DC）的模拟控制信号，并能输出 4mA（DC）～20mA（DC）的阀门开度反馈信号。 7.4.6 电动执行机构的接线端子板应密封在单独的防爆盒（箱）内，端子应有标号，同时应有接地端子或接地螺栓。电源电缆的出线孔应与控制电缆的出线孔分开，没有使用的接口应用金属接头。 7.5回路控制器 7.5.1 回路控制器可根据设定值自动调节工艺运行参数，平稳实现压力/流量自动选择性调节功能同时可以将检测和控制参数传送到SCADA系统， 7.5.2回路控制器可采用专用的控制器，也可采用站控系统来完成。若采用专用的控制器，则一台控制器对一个调压支路。 7.5.3回路控制器的压力/流量自动选择性调节功能，根据其软件特点，通过调节回路实现对调节阀的控制，可分为最高分输压力、保障分输压力、最大分输流量及保护分输流量控制回路， 7.5.4回路控制器应具有远程、就地两种工作方式。回路控制器在远程工作方式时，操作员可在站控系统人机界面设定和更改最大分输压力、最小分输压力、最大分输流量、保护分输流量设定值；控制器在就地工作方式时，不接受站控系统远方命令设定，应通过控制器的操作面板进行参数设定。 7.5.5 回路控制器在远程、就地工作方式切换时，应实现无扰动切换。 7.5.6回路控制器应有自动、手动两种工作方式。在自动工作方式时，控制器以PID方式控制；在手动工作方式时，可在控制器面板及站控人机界面上设定阀位输出。 7.5.7[ 回路控制器在自动、手动工作方式切换时，应实现无扰动切换 7.5.8 回路控制器可通过对其编程实现工作调压阀最小开度限位，即控制器可输出的最小阀门开度。 回路控制器应具有强制关阀功能。 7.5.9 回路控制器应能通过电动调节阀的阀位计算分输流量，分输流量计算值的精确性应在实际值（流量计算机读数）的±10%范围内。 7.5.10 回路控制器应用软件的编程和调试，回路控制器硬件应满足的有关要求见表1。
表1回路控制器的硬件要求要求 ≥3个回路 可全部串、并联或组合使用 ≥3个或以上
序号 1 PID回路数 2 4mA~20mAAI输人 3 4mA~20mAAO输出 4 DI输人 5 标准Modbus通信接口 6 供电
名称
备注
≥1个 ≥5个 ≥2个 24V (DC)
1个用于与SCADA系统通信，1个用于远程编程诊断
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