专利名称：长距离管道输煤沿线压力检测和阀室控制系统的制作方法
技术领域：
本发明属于管道输煤自动化监测系统，涉及管道沿线的压力检测与阀室的控制。
背景技术：
国外只有美国在上世纪70年代完成过输送距离为439Km的管道输煤项目。国内至目前在管道输煤领域还是空白。本发明的输煤距离设计长度为1000km，全线用了 6个分站分级加压，才能将煤由首端送往3个终端。由此而产生的29个压力检测和阀室子控站，使自动化监测系统面临严峻的挑战。
发明内容
本发明的目的正是要为所述的29个子控站提供一有效的自动化检测与监控的长距离管道输煤沿线压力检测和阀室控制系统。为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样解决的:一种长距离管道输煤沿线压力检测和阀室控制系统由线路截断阀室控制系统、工艺截断阀室控制系统和消能站3个分控系统组成，本发明的特殊之处在于，所述的消能站控制系统中设置3个垂直环路，安装5个减压板，使I号终端出口压力不超过0.3 0.5MPa，消能站的消能控制步骤如下:
1)注水排气:注水排气时，关闭2 4，7 9号阀门，开启1、5号阀门，手动开启6号阀10 15°，等压力升至IOMPa时，关5号泵站主泵和6号阀，随后关1，5号阀，完成注水排气;
2)正常启动(浆推水):先 打开1，5，6号阀和5号泵站主泵，关闭5号站喂水泵阀门，此时管道的水通过5个减压孔板流入蓄水池，等压力表的读数降至2.SMPa时，开启4号阀，此时水流只通过I，II号环路上的3个减压孔板；压力降至2.1MPa时，开启2号阀门，此时水流只通过II号环路上的2个减压孔板；压力降至1.34MPa时，开启3号阀门，同时关闭2号阀门，此时水流只通过I号环路上的I个孔板；压力降至0.55MPa时，开启2号阀门，同时开启7号阀门，并关闭6号阀门，使水流不再进入消能环路和经过6号阀门流入蓄水池，而经输煤管正常运行；
3)正常停机(水推浆):浆体正常运行时，图1中的I 5和7号阀门开启，6，8，9号阀关闭，浆体不进入消能环路和蓄水池。当压力增至IMPa时，关闭2号阀门，浆体通过I个减压孔板，当压力增至1.9MPa时，开启2号阀门，关闭3号阀，浆体通过2个减压孔板；当压力达到2.4MPa时，关闭2号阀，浆体流经3个减压孔板。此时管道中清水已推来，需关闭7号阀，打开6号阀，使水排入蓄水池。随后5号泵站主泵停机，再关闭6号阀，管线全部停运。所述控制系统沿全线共设置10个线路截断阀室，其中I 9号各设I个主阀、I个旁通阀，10号设2个主阀、2个旁通阀。所述控制系统沿线共设置4个工艺截断阀室，其中1，2号工艺截断阀室布置在4号泵站，3，4号工艺截断阀室布置在5号泵站；工艺截断阀分为干线球阀和旋塞阀2种。
图1是消能站工艺流程示意图。图1中，I是主干线；2是流量计；3是压力计；4是减压板；5是旁通管；6是蓄水池；7是储浆罐；1# 5#，7#是电液动球阀；6#，8#，9#是电液动旋塞阀；I，II，III是I 3号垂直环路。
具体实施例方式以下结合附图及实施例对本发明做进一步说明。长距离管道输煤沿线压力检测和阀室控制系统，由线路截断阀室、工艺截断阀室和消能站3个控制系统组成。参照图1所示，消能站控制系统中设置3个垂直环路，安装5个减压板，使I号终端出口压力不超过0.3 0.5MPa，消能站的消能控制步骤如下:
1)注水排气:注水排气时，关闭2 4，7 9号阀门，开启1，5号阀门，手动开启6号阀10 15°，等压力升至IOMPa时，关5号泵站主泵和6号阀，随后关1，5号阀，完成注水排气;
2)正常启动(浆推水):先打开1，5，6号阀和5号泵站主泵，关闭5号站喂水泵阀门，此时管道的水通过5个减压孔板流入蓄水池，等压力表的读数降至2.SMPa时，开启4号阀，此时水流只通过1，2号环路上的3个减压孔板；压力降至2.1MPa时，开启2号阀门，此时水流只通过2号环路上的2个减压孔板；压力降至1.34MPa时，开启3号阀门，同时关闭2号阀门，此时水流只通过I号环路上的I个孔板；压力降至0.55MPa时，开启2号阀门，同时开启7号阀门，并关闭6号阀门，使水流不再进入消能环路和经过6号阀门流入蓄水池，而经输煤管正常运行；
3)正常停机(水推浆):浆体正常运行时，图1中的I 5和7号阀门开启，6，8，9号阀关闭，浆体不进入消能环路和蓄水池。当压力增至IMPa时，关闭2号阀门，浆体通过I个减压孔板，当压力增至1.9MPa时，开启2号阀门，关闭3号阀，浆体通过2个减压孔板；当压力达到2.4MPa时，关闭2号阀，浆体流经3个减压孔板。此时管道中清水已推来，需关闭7号阀，打开6号阀，使水排入蓄水池。随后5号泵站主泵停机，再关闭6号阀，管线全部停运。实施例1
线路截断阀室的控制:1 9号线路截断阀室各设I个主阀(全焊接通径球阀)、I个旁通阀(法兰式通径旋球阀)，10号室设2个主阀和2个旁通阀。主阀和旁通阀均采用电液联动的驱动方式。正常情况下主阀全开，旋塞阀全关；事故情况下，先缓慢开启旋塞阀，等主阀压力缓解后，再缓慢关闭之，接着关闭旋塞阀，实现对线路的截断。实施例2
工艺截断阀室的控制:将1，2号工艺截断阀设在4号泵站，在管道系统处于工作状态下，各球阀和旋塞阀处于常开状态。当4号泵站停机时，1，2号阀室的球阀和旋塞阀与4号泵站的进出口阀同时关闭；当4号站正常启动时，1,2号阀室的球阀和旋塞阀与4号泵站出口阀同时开启；3，4号工艺截断阀室设在5号泵站，控制过程与1，2号泵站相同。实施例3 站控系统设置:首端水泵房子控站设置I套ControlLogix冗余PLC，其他每个沿线压力检测和阀室子控站各设I套MicroLogixl400型PLC。PLC与SDH光纤通信设备集中挂墙安装，完成沿线压力检测、阀室和泵站的集中控制，并通过SDH光纤传输通道实现分控站与主控中心的通信。
权利要求
1.长距离管道输煤沿线压力检测和阀室控制系统，该系统由线路截断阀室控制系统、工艺截断阀室控制系统和消能站3个分控系统组成，其特征在于，所述的消能站控制系统中设置3个垂直环路，安装5个减压板，使I号终端出口压力不超过0.3 0.5Mpa，消能站的消能控制步骤如下: 1)注水排气:注水排气时，关闭2 4，7 9号阀门，开启1、5号阀门，手动开启6号阀10 15°，等压力升至IOMPa时，关5号泵站主泵和6号阀，随后关1，5号阀，完成注水排气; 2)正常启动(浆推水):先打开1，5，6号阀和5号泵站主泵，关闭5号站喂水泵阀门，此时管道的水通过5个减压孔板流入蓄水池，等压力表的读数降至2.SMPa时，开启4号阀，此时水流只通过I，II号环路上的3个减压孔板；压力降至2.1MPa时，开启2号阀门，此时水流只通过II号环路上的2个减压孔板；压力降至1.34MPa时，开启3号阀门，同时关闭2号阀门，此时水流只通过I号环路上的I个孔板；压力降至0.55MPa时，开启2号阀门，同时开启7号阀门，并关闭6号阀门，使水流不再进入消能环路和经过6号阀门流入蓄水池，而经输煤管正常运行； 3)正常停机(水推浆):浆体正常运行时，图1中的I 5和7号阀门开启，6，8，9号阀关闭，浆体不进入消能环路和蓄水池；当压力增至IMPa时，关闭2号阀门，浆体通过I个减压孔板，当压力增至1.9MPa时，开启2号阀门，关闭3号阀，浆体通过2个减压孔板；当压力达到2.4MPa时，关闭2号阀，浆体流经3个减压孔板；此时管道中清水已推来，需关闭7号阀，打开6号阀，使水排入蓄水池；随后5号泵站主泵停机，再关闭6号阀，管线全部停运。
2.根据权利要求1所述的长距离管道输煤沿线压力检测和阀室控制系统，其特征在于:所述控制系统沿全线共设置10个线路截断阀室，其中I 9号各设I个主阀、I个旁通阀，10号设2个主阀、2个旁通阀。
3.根据权利要求1所述的长距离管道输煤沿线压力检测和阀室控制系统，其特征在于:所述控制系统沿线共设置4个工艺截断阀室，其中1，2号工艺截断阀室布置在4号泵站，3，4号工艺截断阀室布置在5号泵站；工艺截断阀分为干线球阀和旋塞阀2种。
全文摘要
本发明公开了长距离管道输煤沿线压力检测和阀室控制系统，它由线路截断、工艺截断和消能3个分控系统组成。检测范围包括了自首端至终端全线的13个压力监测站、10个线路截断阀室、4个工艺截断阀室、1个消能站和1个加压供水泵，共29个子控站。工艺设置包括每个线路截断阀室内各设置1台电液动球阀和旋塞阀；每个工艺截断室内各设1台电液动球阀和3台旋塞阀；消解站设9台电动球阀。其中加压水泵系统自带的控制系统能满足系统的自控需求，而消能站的设置能使由于煤浆的高落差对管道的冲击力得到大大缓解，将终端出口压力控制在0.3～0.5MPa的合理范围。该消能装置可适用于任何管输系统的高落差消能。
文档编号F17D3/01GK103148350SQ201310091849
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月21日 优先权日2013年3月21日
发明者周秀隆, 黄青松, 李记昌 申请人:中煤科工集团武汉设计研究院