技术支持

天然气输配系统中，水分含量是影响管线安全运行的关键参数之一。当管输气体含水量偏高时，在低温环境下易形成水合物，堵塞调压器、阀门及管道弯头，严重时可导致供气中断。因此，在天然气管线关键节点（如调压站、门站）对气体露点进行连续监测，是保障供气安全的重要手段。

然而，天然气调压站属于爆炸危险区域，常规非防爆仪表无法在此类场所安装使用。与此同时，调压站通常为无人值守站点，空间有限，对仪表的集成度、显示便利性和维护便捷性均有较高要求。

防爆集成显示露点仪采用隔爆型设计，防爆等级可达Ex db IIC T6 Gb，可直接安装于天然气调压站等防爆区域。仪器集成TFT真彩显示屏，可就地实时显示露点值、历史曲线及各项参数，同时具备4-20mA信号远传、继电器报警输出、数据记录等功能，兼顾了现场查看与集中监控的双重需求。本文以某燃气公司天然气调压站防爆露点监测系统的建设为例进行探讨。

一、项目背景

华北某燃气供应公司，其一条次高压天然气管线全长约35公里，沿线设门站1座、调压站3座，承担约5万户居民及部分工商业用户的供气任务。冬季极端气温可达-20℃，过往冬季曾发生调压器冰堵事件，影响下游供气稳定性。

该公司此前在调压站未安装在线露点监测设备，主要依靠巡检人员每月两次携带便携式露点仪到站检测。为提升冬季供气安全保障能力，运营部门计划在末端调压站安装在线露点监测设备，实现水分数据的实时监控。

二、原有检测方式及存在的问题

问题一：调压站属防爆区域，常规仪表无法安装

天然气调压站属于爆炸危险区域，对安装于此区域的电气设备有明确的防爆要求。此前因缺乏符合防爆要求的在线露点监测设备，一直未能实现在线连续监测。

问题二：巡检频次不足，无法覆盖突发异常

每月两次的巡检仅能获取两个时间点的数据。当气温骤降或气源含水量波动时，管线露点可能在数小时至数天内发生明显变化，巡检间隔期内存在监测盲区。

问题三：调压站空间有限，对仪表集成度要求高

末端调压站为无人值守站点，内部空间较小，不具备安装大型分析机柜的条件。需要一款体积紧凑、集成显示与控制功能的一体化仪表，既节省安装空间，又便于巡检人员现场查看数据。

三、解决方案

3.1 产品配置

本项目选用 TLF191EX防爆集成显示露点仪 。该仪器采用隔爆型设计，防爆等级Ex db IIC T6 Gb，适用于天然气调压站等爆炸危险区域。仪器集成TFT真彩显示屏，可就地显示实时露点值、历史趋势曲线及各项参数设置界面，同时具备4-20mA模拟信号远传、双继电器报警输出、数据记录与曲线查看等功能。

3.2 系统架构

管线主管路 → 取样探头 → 截止阀 → 过滤器 → 流量调节阀 → 【防爆集成显示露点仪】→ 4-20mA信号 → RTU → 无线传输 → SCADA系统（调度中心）
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                                                        就地显示屏（实时露点值、历史曲线、报警状态）

取样点设置于调压站过滤分离器之后、调压器之前的管路上。该位置可有效避免管线中的液态水和颗粒物直接影响分析仪，同时能够反映进入调压器前的气体真实水分含量。

3.3 安装要点

防爆合规

天然气调压站属爆炸危险区域，防爆集成显示露点仪及其所有配套电气设备应符合GB 3836系列标准的要求。本仪器采用隔爆型设计，防爆等级ExdⅡCT6，可直接安装于1区、2区防爆场所。

安装方式

仪器采用壁挂式安装，安装于调压站内靠近取样点的垂直墙壁上，安装高度宜在1.2m至1.5m之间，便于操作人员观察显示屏及进行日常维护。

取样系统

• 取样管路采用不锈钢管（316L），内壁抛光处理，连接处使用卡套式接头确保密封性

• 取样前端设置初级过滤器（过滤精度5μm），保护传感器免受颗粒物污染

• 样气压力控制在0.05MPa至0.25MPa之间

• 样气流量控制在1.0～1.5L/min，通过针型阀调节

电气连接

• 供电电源：220V AC，50Hz

• 模拟输出：隔离4-20mA标准信号，负载电阻小于500Ω，传输至调度中心SCADA系统

• 数字输出：RS485通讯接口，支持与计算机双向通讯

• 触点输出：双继电器输出，用于就地声光报警及联动控制

3.4 报警与数据应用

防爆集成显示露点仪标配继电器报警输出功能，报警阈值可在全量程范围内任意设置。

注：实际报警值需根据管线运行压力及当地冬季最低环境温度确定，以上为示意参考值。

四、防爆集成显示露点仪的主要应用领域

基于其隔爆设计、集成显示、信号远传的特点，防爆集成显示露点仪适用于以下场景：

• 天然气输配：门站、调压站、管线水分连续监测，水合物防治

• 石油化工：炼化装置工艺气体、燃料气、火炬气的水分在线分析

• 电力行业：发电机冷却氢气、变压器及高压开关绝缘气体的微水监测

• 工业气体制造：氢气、氮气、氩气等高纯气体生产过程中的水分控制

• 空分行业：空分装置产品气露点连续监测

• 压缩空气系统：有防爆要求的压缩空气站露点监控

五、实施效果

该防爆集成显示露点仪投运后，主要效果如下：

六、经验总结

1. 防爆合规是天然气场景的首要前提：天然气调压站属爆炸危险区域，选用的露点仪及所有配套电气设备必须具备相应防爆认证，安装施工应严格遵循GB 3836等标准规范。本案例选用的防爆集成显示露点仪防爆等级Ex db IIC T6 Gb，满足天然气调压站的使用要求。

2. 集成化设计适配无人值守场站：调压站通常为无人值守站点，空间有限。防爆集成显示露点仪将测量、显示、报警、信号输出等功能集成于一体，壁挂式安装，既节省空间，又便于巡检人员现场查看数据及操作设置。

3. 就地显示与远传监控互为补充：防爆集成显示露点仪的TFT真彩显示屏可同时显示测量值及历史曲线，巡检人员到站时可直接查看近期趋势；同时4-20mA信号远传至调度中心SCADA系统，实现集中监控，两者形成互补。

4. 取样系统设计需充分考虑现场条件：取样点位置、管路材质、密封性、流量及压力控制，均直接影响测量结果的真实性与可靠性。取样前端加装过滤器和排污阀，可有效延长传感器使用寿命。

七、本案例涉及产品