本发明涉及长输管道天然气放空回收管路技术领域，公开了一种天然气放空回收管路稳定性主动控制方法、相关设备及系统。方法包括：利用截断阀将待放空干线管道截取连接至放空管道，开启设置于放空管道上的放空阀，并实时检测放空管道内的流体状态信息和实际流速；根据放空管道内的流体状态信息和管道自身特性参数确定当前状态下的临界流速；动态调整放空阀的阀门开度，使实际流速与临界流速满足预设关系，直至完全放空管道内的天然气，关闭放空阀。本发明通过流量反馈自动调节控制放空阀的阀门开度，使实际流速保持在临界流速范围内，避免管道放空失稳，保证天然气放空回收管路的稳定性，减小管道振动，以及减小振动带来的噪声影响。