电磁阀在天然气行业的应用

天然气   12-29,2025

电磁阀在天然气行业中是保障安全、精准控制与自动化运行的关键执行元件,广泛应用于从上游开采、中游输配到下游终端利用的全链条环节。由于天然气具有易燃、易爆、高压、洁净度要求高等特性,对电磁阀的密封性、防爆性、可靠性及响应速度提出了极高要求。


天然气开采与集输(上游)

(1)井口安全控制系统(SSSV地面控制)

功能:远程控制井下安全阀(SSSV)的液压/气动回路通断;

作用:在泄漏、火灾或紧急关断(ESD)时,快速切断气源。

要求:

防爆等级:Ex d IIC T6 或 本安型(Ex ia);

材质:316L不锈钢,抗H₂S/CO₂腐蚀(酸性气田);

支持SIL2/SIL3功能安全认证(IEC 61508)。

(2)计量与调压站

控制旁通管路、放空管路或仪表引压管;

在维护或超压时自动隔离设备。


长输管道与分输站(中游)

(1)紧急切断系统(ESD)

核心应用:当检测到超压、低压、泄漏(通过SCADA)、地震或火灾信号时,电磁阀触发,联动主切断阀(如气液联动球阀)关闭。

关键特性:

响应时间 < 1秒;

双冗余设计(1oo2或2oo3逻辑);

具备故障安全(Fail-safe) 功能(断电/断气自动关断)。

(2)清管器(Pig)收发控制

控制清管器发射/接收筒的进气、排气和旁通流程;

实现自动清管作业序列控制。

(3)气体加热与调压撬(PRU)

控制电加热器或水浴炉的燃气供应;

调节燃料气流量以维持出口温度稳定。


城市燃气与工业用户(下游)

(1)工商户燃气计量柜/调压箱

功能:远程关断、欠费锁表、泄漏联锁;

集成方式:与IC卡表、远传表、可燃气体报警器联动;

常见类型:小口径(DN15–DN50)常闭式电磁阀,带手动复位。

示例:餐饮厨房安装燃气报警器,浓度超标 → 自动关闭电磁阀并声光报警。

(2)锅炉/窑炉燃烧控制系统

控制主燃气管路、点火管路、吹扫空气管路;

实现点火-运行-熄火-吹扫安全时序;

必须符合EN 298 / GB 16410 燃烧安全标准。

(3)LNG加气站与CNG母站

控制加气枪前的快关阀;

储罐增压、BOG(蒸发气)回收管路切换;

高压场景:CNG电磁阀需耐压 25 MPa 以上。


氢能与掺氢天然气

在天然气掺氢(H₂ blending)试点项目中,用于控制氢气注入比例;

因氢气分子小、易泄漏、易脆化,需采用:

金属密封(波纹管密封);

抗氢脆材料(如316L低碳不锈钢、Inconel);

通过 ISO 15848-1 Class VI 微泄漏测试。