一种天然气管道低洼点自动排水方法及系统与流程

1.本发明涉及管道系统技术领域，尤其涉及一种天然气管道低洼点自动排水方法及系统。


背景技术：

2.随着工业化、城镇化的发展，工业企业与居民对天然气的消费需求不断增长，由于我国的油气供需资源不平衡，因此，研究提升运输管道的运输能力有着十分重要的意义。
3.目前，在天然气管道投产和运行过程中，管道内存在的液态水会对天然气管道输送效率和安全产生一定的影响，当管道内压力和温度满足一定条件时，液态水会和天然气发生反应生成水合物，当水合物生成并聚焦成一定量时，会在输气管道以及相应设备处形成堵塞，严重影响管道的安全运行。因而，新建天然气管道建设完毕后，通常采用清管器扫线和干空气吹扫方法进行干燥；在运行阶段，天然气在进入管道前一般要进行干燥处理。
4.然而，建设时采用的两种干燥方法都不能完全排出管道积水；在运行阶段，进入管道的天然气干燥不彻底也会带入部分液态水进入管道。以上两种情况都会在管道低洼处存在残留水，从而在天然气管道投产和运行阶段存在产生水合物和冰堵的风险。管道运行方一般采用在站场定期排污，管线定期清管的方式排出部分液态水，但是一旦操作不及时就会产生冰堵影响管道输送安全。现有技术中存在无法进行管道低洼水在线自动排水，引起管道低洼水聚集、产生水合物和冰堵的技术问题。


技术实现要素：

5.本技术的目的是提供一种天然气管道低洼点自动排水方法及系统，用以解决现有技术中存在无法进行管道低洼水在线自动排水，引起管道低洼水聚集、产生水合物和冰堵的技术问题。
6.鉴于上述问题，本技术提供了一种天然气管道低洼点自动排水方法及系统。
7.第一方面，本技术提供了一种天然气管道低洼点自动排水方法，所述方法应用于一天然气管道低洼点自动排水装置，所述装置包括天然气管道、低洼积水管、污水排放管道、控制器、液位计和电动阀，所述低洼积水管的第一端与所述天然气管道连通，且水平高度低于所述天然气管道，且第二端与所述污水排放管道通过所述电动阀连接，所述液位计设置于所述低洼积水管内，所述液位计和所述电动阀与所述控制器通信连接；所述方法包括：通过所述液位计检测所述低洼积水管内的液位高度，获得液位高度信息；判断所述液位高度信息是否大于预设液位高点，获得第一判断结果；若所述第一判断结果为否，则继续监测所述低洼积水管内的液位高度；若所述第一判断结果为是，则通过所述控制器打开所述电动阀，通过所述污水排放管道，在所述天然气管道内的压力下，排出所述低洼积水管内的积水；在排出所述低洼积水管内的积水的过程中，判断所述液位高度信息是否小于预设液位低点，获得第二判断结果；若所述第二判断结果为否，则继续排出所述低洼积水管内的积水；若所述第二判断结果为是，则通过所述控制器关闭所述电动阀。
8.另一方面，本技术还提供了一种天然气管道低洼点自动排水系统，用于执行如第一方面所述的一种天然气管道低洼点自动排水方法，其中，所述系统包括：高度信息获得模块，所述高度信息获得模块用于通过液位计检测低洼积水管内的液位高度，获得液位高度信息；第一判断模块，所述第一判断模块用于判断所述液位高度信息是否大于预设液位高点，获得第一判断结果；液位高度监测模块，所述液位高度监测模块用于若所述第一判断结果为否，则继续监测所述低洼积水管内的液位高度；积水排出模块，所述积水排出模块用于若所述第一判断结果为是，则通过控制器打开电动阀，通过污水排放管道，在天然气管道内的压力下，排出所述低洼积水管内的积水；第二判断模块，所述第二判断模块用于在排出所述低洼积水管内的积水的过程中，判断所述液位高度信息是否小于预设液位低点，获得第二判断结果；积水继续排出模块，所述积水继续排出模块用于若所述第二判断结果为否，则继续排出所述低洼积水管内的积水；关闭模块，所述关闭模块用于若所述第二判断结果为是，则通过所述控制器关闭所述电动阀。
9.本技术中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
10.本技术通过液位计检测所述低洼积水管内的液位高度，获得液位高度信息，然后判断液位高度信息是否大于预设液位高点，获得第一判断结果，当第一判断结果为否，则继续监测低洼积水管内的液位高度，若第一判断结果为是，则通过控制器打开电动阀，利用污水排放管道，在天然气管道内的压力下将积水水吹扫到污水排放管道，排出低洼积水管内的积水，在排出积水的过程中，判断液位高度信息是否小于预设液位低点，获得第二判断结果，若第二判断结果为否，则继续排出低洼积水管内的积水，若第二判断结果为是，则通过控制器关闭电动阀。达到了进行管道低洼点自动排水，防止低洼积水管内积水聚集，产生水合物和冰堵，提高管道运输效率的技术效果。
11.上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
12.为了更清楚地说明本技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
13.图1为本技术实施例提供的一种天然气管道低洼点自动排水方法的流程示意图；
14.图2为本技术实施例提供的一种天然气管道低洼点自动排水方法中对所述低洼积水管加热的流程示意图；
15.图3为本技术实施例提供的一种天然气管道低洼点自动排水方法中通过所述控制器打开所述电动阀的流程示意图；
16.图4为本技术实施例提供的天然气管道低洼点自动排水装置的结构示意图；
17.图5为本技术一种天然气管道低洼点自动排水系统的结构示意图；
18.附图标记说明：低洼积水管1，污水排放管道2，控制器3，液位计4，电伴热5，电动阀6，温度传感器7，高度信息获得模块11，第一判断模块12，液位高度监测模块13，积水排出模
块14，第二判断模块15，积水继续排出模块16，关闭模块17。
具体实施方式
19.本技术通过提供一种天然气管道低洼点自动排水方法及系统，解决了现有技术中存在无法进行管道低洼水在线自动排水，引起管道低洼水聚集、产生水合物和冰堵的技术问题。达到了进行管道低洼水自动排水，避免管道堵塞，保障管道安全运行的技术效果。
20.本技术技术方案中对数据的获取、存储、使用、处理等均符合国家法律法规的相关规定。
21.下面，将参考附图对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是本技术的全部实施例，应理解，本技术不受这里描述的示例实施例的限制。基于本技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部。
22.实施例一
23.如图1所示，本技术提供了一种天然气管道低洼点自动排水方法，其中，所述方法应用于一天然气管道低洼点自动排水装置，所述装置包括天然气管道、低洼积水管1、污水排放管道2、控制器3、液位计4和电动阀6，所述低洼积水管1的第一端与所述天然气管道连通，且水平高度低于所述天然气管道，且第二端与所述污水排放管道2通过所述电动阀6连接，所述液位计4设置于所述低洼积水管1内，所述液位计4和所述电动阀6与所述控制器3通信连接；
24.具体而言，如图4所示，天然气管道中低洼点设置所述低洼积水管1，在运行过程中，管道内如果有积水会被天然气水扫到低洼点流入所述低洼积水管1中，通过所述液位计4可以检测所述低洼积水管1的液位高度，来监测积水情况，当积水量超过一定值时，通过所述控制器3打开电动阀6，利用天然气管道内压力将积水吹扫到所述污水排放管道2中，由此，达到了解决管道低洼点积水问题，避免生成水合物引起管道堵塞，保证管道安全运行的技术效果。
25.所述方法包括：
26.步骤s100：通过所述液位计4检测所述低洼积水管1内的液位高度，获得液位高度信息；
27.进一步的，所述天然气管道低洼点自动排水装置还包括加热件和温度传感器7，所述温度传感器7设置于所述低洼积水管1内，所述加热件设置于所述低洼积水管1外，所述温度传感器7和所述加热件与所述控制器3通信连接；
28.如图4所示，当所述温度传感器7检测到所述低洼积水管1内的温度低于一定温度值时，通过所述控制器3来控制所述加热件对所述低洼积水管1进行加热，来融化所述低洼积水管1内的冰堵，从而达到了避免低洼点积水管1内出现积水结冰或冰堵的情况，保证了低洼点自动排水系统正常运行的技术效果。
29.如图2所示，本技术实施例步骤s100还包括：
30.步骤s110：通过所述温度传感器7检测所述低洼积水管1内的温度，获得温度信息；
31.步骤s120：判断所述温度信息是否小于预设温度低点，获得第三判断结果；
32.步骤s130：若所述第三判断结果为否，则通过所述液位计4检测所述低洼积水管1内的液位高度；
33.步骤s140：若所述第三判断结果为是，则通过所述控制器3启动所述加热件，对所述低洼积水管1加热；
34.步骤s150：在对所述低洼积水管1加热的过程中，判断所述温度信息是否大于预设温度高点，获得第四判断结果；
35.步骤s160：若所述第四判断结果为否，则继续加热所述低洼积水管1；
36.步骤s170：若所述第四判断结果为是，则通过所述控制器3关闭所述加热件，停止对所述低洼积水管1加热。
37.具体而言，通过所述液位计4对所述低洼积水管1内的液位高度进行实时检测，获得所述液位高度信息。其中，所述液位高度信息是反映所述低洼积水管1内的积水程度的信息，高度越高，表明所述低洼积水管1内积水多，产生水合物和冰堵的风险越高；高度越低，表明所述低洼积水管1内积水程度低，不易造成冰堵风险。
38.具体的，所述温度传感器7是用来对低洼积水管1内的温度进行检测，分为接触式温度传感器和非接触式温度传感器，包括：热电偶、电阻式温度测量装置、红外传感器、双金属装置、温度计、状态变化传感器等。所述温度信息是所述低洼积水管1内的实时温度。所述预设温度低点是预先设置的管内积水由液态转换为固态的温度点。通过判断所述温度信息是否小于预设温度低点，可以得出所述管内积水是否处于结冰状态的所述第三判断结果。当所述第三判断结果为否时，表明此时管内积水不具备结冰的温度条件，则可以用所述液位计4对所述低洼积水管1内的液位高度进行检测；当所述第三判断结果为是时，表明此时温度已经低于结冰时的温度，所述低洼积水管1内的水开始结冰或者已经产生冰堵，则通过所述加热件加热所述低洼积水管1，升高管内温度来融化低洼积水管1内的冰。
39.具体的，在加热过程中，通过设定所述预设温度高点，将加热温度控制在一定范围内。其中，所述预设温度高点是所述低洼积水管1中的冰完全融化的温度，具体数值由工作人员自行设置，在此不做限制。通过所述温度传感器7可以实时获得所述低洼积水管1内的温度，由此来判断实时温度是否大于所述预设温度高点，得到所述第四判断结果。当所述第四判断结果为否时，通过所述加热件继续加热所述低洼积水管1，来保证管内的冰继续融化；当所述第四判断结果为是时，通过所述控制器3关闭所述加热件，停止加热。由此，实现了对管内的温度进行实时检测，通过控制温度来避免管内积水结冰的目标，达到了提高管内自动排水的正常运行，提高排水效率的技术效果。
40.进一步的，本技术实施例步骤s140还包括：
41.步骤s141：在所述加热件打开时，判断所述温度信息是否在第二预设时间长度阈值内未变化，获得第七判断结果；
42.步骤s142：若所述第七判断结果为是，则通过所述控制器3关闭所述加热件，并获得报警信息；
43.步骤s143：若所述第七判断结果为否，则继续通过所述加热件对所述低洼积水管1进行加热。
44.进一步的，本技术实施例提供的方法中，上述的加热件为电伴热5。
45.具体而言，所述加热件用于对所述低洼积水管1进行加热，可选的，所述加热件为
电伴热5。所述电伴热5是利用电热的能量来补充所述低洼积水管1在运行过程中所散失或缺失的能量，从而维持所述低洼积水管1的最合理温度。所述第二预设时间长度阈值是预先设置的所述加热件工作后可以改变所述低洼积水管1的温度的最大工作时间。所述第七判断结果是在所述第二预设时间长度阈值内，所述温度信息是否发生变化。当所述第七判断结果为是时，表明所述加热件的工作时间超过了所述第二预设时间长度阈值，但是没有让所述低洼积水管1的温度上升，表明此时系统出现了故障，所述报警信息是用来提醒工作人员系统出现故障，需要对故障原因进行排查；当所述第七判断结果为否时，表明此时加热件正常工作。由此，可以通过对所述低洼积水管1的温度进行判断，来得到系统是否正常运行的结果，达到了保证系统正常安全运行的技术效果。
46.步骤s200：判断所述液位高度信息是否大于预设液位高点，获得第一判断结果；
47.步骤s300：若所述第一判断结果为否，则继续监测所述低洼积水管1内的液位高度；
48.具体而言，所述第一判断结果是用来判断低洼积水管1内的积水是否达到影响系统正常运行的程度。所述预设液位高点是所述低洼积水管1内在不发生拥堵情况下最高的液位高度。当所述第一判断结果为否时，表明此时系统正常运行，低洼点排水正常。由此，实现了通过管内液位高度来确定系统运行状况的目标，达到了提高系统运行的自动化程度和运行效率的技术效果。
49.步骤s400：若所述第一判断结果为是，则通过所述控制器3打开所述电动阀6，通过所述污水排放管道2，在所述天然气管道内的压力下，排出所述低洼积水管1内的积水；
50.进一步的，如图3所示，其中，本技术实施例步骤s400还包括：
51.步骤s410：在所述电动阀6打开时，判断所述液位高度信息是否未变化，获得第五判断结果；
52.步骤s420：若所述第五判断结果为否，则继续排出所述低洼积水管1内的积水；
53.步骤s430：若所述第五判断结果为是，则通过所述控制器3关闭所述电动阀6，并获得报警信息。
54.具体而言，所述低洼积水管1一端与所述天然气管道相连，另一端通过所述电动阀6与所述污水排放管道2进行连接，当打开电动阀6后，由于天然气管道内的气压要大于所述污水排放管道2内的气压，在压力差的作用下，使所述低洼积水管1内的积水排出。在所述电动阀6打开后，在系统正常工作的情况下，所述低洼积水管1内的积水会排出，所述液位高度信息会降低，通过判断所述液位高度信息是否发生变化，得到所述第五判断结果。其中，所述第五判断结果反映了所述低洼积水管1内的积水是否有被排出。当所述第五判断结果为否时，液位高度信息发生变化，表明排水系统处于正常工作中；当所述第五判断结果为是时，表明此时系统出现了故障，首先关闭所述电动阀6，防止运输管道有杂质进入，并获得报警信息。其中，所述报警信息用于提醒工作人员系统出现故障，需要进行故障原因排查。
55.进一步的，所述通过所述控制器3关闭所述电动阀6，并获得报警信息，本技术实施例步骤s430还包括：
56.步骤s431：持续采集获取所述液位高度信息未变化的时间，获得第一时间长度信息；
57.步骤s432：判断所述第一时间长度信息是否大于第一预设时间长度阈值，获得第
六判断结果；
58.步骤s433：若所述第六判断结果为否，则继续检测所述液位高度信息未变化的时间；
59.步骤s434：若所述第六判断结果为是，则通过所述控制器3关闭所述电动阀6，并获得所述报警信息。
60.具体而言，所述第一时间长度信息是打开所述电动阀6后，所述液位高度一直未发生变化的时间。所述第一预设时间长度阈值是预设的打开电动阀6后，排水系统正常工作，导致液位高度发生变化的最长时间。所述第六判断结果是表明排水系统是否正常工作，液位高度未变化的时间是否在正常范围内。当所述第六判断结果为否时，表明此时虽然液位高度未发生变化，但仍在正常工作范围，继续检测所述液位高度信息未发生变化的时间；若所述第六判断结果为是，则表明此时系统工作出现故障，获得所述报警信息。由此，实现了从液位高度的变化情况判断系统工作状况的目标，达到了提高排水系统运行的自动化程度和安全程度的技术效果。
61.步骤s500：在排出所述低洼积水管1内的积水的过程中，判断所述液位高度信息是否小于预设液位低点，获得第二判断结果；
62.步骤s600：若所述第二判断结果为否，则继续排出所述低洼积水管1内的积水；
63.步骤s700：若所述第二判断结果为是，则通过所述控制器3关闭所述电动阀6。
64.具体而言，所述预设液位低点是在压差作用下，对所述低洼积水管1内的积水进行最大量排出后，管内液体的最低高度。通过判断所述液位高度信息是否小于所述预设液位低点，可以得到所述停止排水的时间。当所述第二判断结果为否时，表明仍需要继续排水；当所述第二判断结果为是时，表明此时系统排水已经到了最大限度，可以通过所述控制器3关闭所述电动阀6来结束排水。由此，实现了排水系统的自动化检测关闭时间的目标，达到了提高排水的自动化程度，保证系统安全运行的技术效果。
65.综上所述，本技术所提供的一种天然气管道低洼点自动排水方法具有如下技术效果：
66.1.本技术通过利用在天然气管道运行过程中，管道中积水被天然气吹扫到低洼点，通过低洼点积水管1液位高度情况来检测积水情况，判断液位高度信息是否大于预设液位高点，获得第一判断结果，若第一判断结果为否，表明此时积水不影响系统正常运行，则继续监测低洼积水管1内的液位高度，若第一判断结果为是，则通过控制器3打开电动阀6，通过污水排放管道2，在天然气管道内的压力下，排出低洼积水管1内的积水，在排出低洼积水管1内的积水的过程中，判断液位高度信息是否小于预设液位低点，获得第二判断结果，若第二判断结果为否，则继续排出低洼积水管1内的积水，若第二判断结果为是，则通过控制器3关闭电动阀6。达到了提高排水自动化程度，提高系统运行安全性的技术效果。
67.2.本技术通过温度传感器7检测低洼积水管1内的温度，获得温度信息，通过判断温度信息是否小于预设温度低点，获得第三判断结果，当第三判断结果为否时，继续检测低洼积水管1内的液位高度，当第三判断结果为是时，则通过控制器3启动加热件，对低洼积水管1加热，在加热过程中，通过判断温度信息是否大于预设温度高点，当大于预设温度高点时，停止加热，小于预设温度高点时，继续加热。达到了自动控制加热温度，避免管内积水结冰，保证管内自动排水的正常运行，提高排水效率的技术效果。
68.实施例二
69.基于与前述实施例中一种天然气管道低洼点自动排水方法同样的发明构思，如图5所示，本技术还提供了一种天然气管道低洼点自动排水系统，所述系统包括：
70.高度信息获得模块11，所述高度信息获得模块11用于通过液位计4检测低洼积水管1内的液位高度，获得液位高度信息；
71.第一判断模块12，所述第一判断模块12用于判断所述液位高度信息是否大于预设液位高点，获得第一判断结果；
72.液位高度监测模块13，所述液位高度监测模块13用于若所述第一判断结果为否，则继续监测所述低洼积水管1内的液位高度；
73.积水排出模块14，所述积水排出模块14用于若所述第一判断结果为是，则通过控制器3打开电动阀6，通过污水排放管道2，在天然气管道内的压力下，排出所述低洼积水管1内的积水；
74.第二判断模块15，所述第二判断模块15用于在排出所述低洼积水管1内的积水的过程中，判断所述液位高度信息是否小于预设液位低点，获得第二判断结果；
75.积水继续排出模块16，所述积水继续排出模块16用于若所述第二判断结果为否，则继续排出所述低洼积水管1内的积水；
76.关闭模块17，所述关闭模块17用于若所述第二判断结果为是，则通过所述控制器3关闭所述电动阀6。
77.进一步的，所述系统还包括：
78.温度信息获得单元，所述温度信息获得单元用于通过所述温度传感器7检测所述低洼积水管1内的温度，获得温度信息；
79.第三判断单元，所述第三判断单元用于判断所述温度信息是否小于预设温度低点，获得第三判断结果；
80.液位检测单元，所述液位检测单元用于若所述第三判断结果为否，则通过所述液位计4检测所述低洼积水管1内的液位高度；
81.加热单元，所述加热单元用于若所述第三判断结果为是，则通过所述控制器3启动所述加热件，对所述低洼积水管1加热；
82.第四判断单元，所述第四判断单元用于在对所述低洼积水管1加热的过程中，判断所述温度信息是否大于预设温度高点，获得第四判断结果；
83.继续加热单元，所述继续加热单元用于若所述第四判断结果为否，则继续加热所述低洼积水管1；
84.停止加热单元，所述停止加热单元用于若所述第四判断结果为是，则通过所述控制器3关闭所述加热件，停止对所述低洼积水管1加热。
85.进一步的，所述系统还包括：
86.第五判断单元，所述第五判断单元用于在所述电动阀6打开时，判断所述液位高度信息是否未变化，获得第五判断结果；
87.排水单元，所述排水单元用于若所述第五判断结果为否，则继续排出所述低洼积水管1内的积水；
88.电动阀6关闭单元，所述电动阀6关闭单元用于若所述第五判断结果为是，则通过
所述控制器3关闭所述电动阀6，并获得报警信息。
89.进一步的，所述系统还包括：
90.时间采集单元，所述时间采集单元用于持续采集获取所述液位高度信息未变化的时间，获得第一时间长度信息；
91.第六判断单元，所述第六判断单元用于判断所述第一时间长度信息是否大于第一预设时间长度阈值，获得第六判断结果；
92.继续检测单元，所述继续检测单元用于若所述第六判断结果为否，则继续检测所述液位高度信息未变化的时间；
93.报警信息获得单元，所述报警信息获得单元用于若所述第六判断结果为是，则通过所述控制器3关闭所述电动阀6，并获得所述报警信息。
94.进一步的，所述系统还包括：
95.第七判断单元，所述第七判断单元用于在所述加热件打开时，判断所述温度信息是否在第二预设时间长度阈值内未变化，获得第七判断结果；
96.信息获得单元，所述信息获得单元用于若所述第七判断结果为是，则通过所述控制器3关闭所述加热件，并获得报警信息；
97.水管加热单元，所述水管加热单元用于若所述第七判断结果为否，则继续通过所述加热件对所述低洼积水管1进行加热。
98.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，前述图1实施例一中的一种天然气管道低洼点自动排水方法和具体实例同样适用于本实施例的一种天然气管道低洼点自动排水系统，通过前述对一种天然气管道低洼点自动排水方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中一种天然气管道低洼点自动排水系统，所以为了说明书的简洁，在此不再详述。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
99.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。