调压站引起超压的原因及改进措施-发表论文网

调压站引起超压的原因及改进措施

 王静 穆娜娜

摘 要：本文结合调压站的安全装置能否安全正常运行与千家万户的生命财产息息相关，论述了调压站引起超压的原因，从而进一步阐述改进措施。

关键词：调压、输配管网、安全运行、安全装置、安全切断阀、过滤器

在燃气的输送及分配过程中，燃气调压是必不可少的重要环节。众所周知，调压器的基本任务就是将前级较高的进口压力调节至下游所需要的压力，并能抵御波动的进口压力及流量变化的干扰，保持出口压力为某一恒定值。燃气调压设备也在不断更新。就燃气调压器本身而言，在调节的稳定性、用途的广泛性、制造的工艺性以及设计的多功能性乃至运行的安全可靠性等方面都已今非昔比。为了更加安全、经济、可靠地运行，人们通常将具有压力调节、流量测量以及安全保护等功能的设备组合安装在同一室内，即燃气调压站或组装成燃气调压箱。

在燃气的运行中，确保安全总是最主要的因素。说到底，燃气调压站能否安全正常运行与千家万户的生命财产息息相关。一旦发生燃气泄漏或超压，后果不堪设想。因此，在正常运行的调压站内配备一整套完备的安全装置时十分必要的。其意义在于，任何事故下，能够做到在第一时间自动将燃气气源切断或将超压燃气排放至大气，保护下游管线用户的安全。

燃气调压站在燃气输配管网中是连接各过程的重要环节，因此调压站的安全装置的选择，将直接影响燃气管网的经济效益及社会效益，合理选择安全装置是保证燃气管网安全可靠运行的重要手段之一。

一、引起超压的主要原因：

（一）由于调压器出现故障，造成调节失灵而产生的超压,如调压器密封件损坏，阀口有异物导致关闭不严或机械故障等。

(二)由于下游阀门快速关闭，调压器反应迟缓，而关闭不及时引起燃气积聚，压力升高。

1、主要安全设备

1.1安全放散阀

安全放散阀通常置于调压站的出口管线上，当调压器正常工作时，安全放散阀处于关闭状态。当调压器出现故障，造成出口压力升高，当升高至安全放散阀开启的设定压力时，安全放散阀自动开启将管线中多余燃气排入大气，当压力下降到动作压力以下时，安全放散阀自动关闭。

1.2安全切断阀

安全切断阀置于调压器上游管线上，调压器正常工作时，紧急切断阀常开，当调压器下游管线压力升高至其设定值时，紧急切断阀立即关闭，截断气流，从而可靠地避免超压。有些安全切断阀还应同时带有超低压保护的功能，即在超低压时切断，以避免由于管道断裂或脱落时造成的燃气大量泄漏。安全切断阀一旦关闭后，一般需采取人工复位，不能自动打开。

1.3监控器

监控器就是一台备用调压器，它可以与主调压器型号相同，也可以不同。监控器安装在工作调压器的上游，受工作调压器出口压力控制。监控器设定点要高于工作调压器，工作调压器正常工作时，监控器全开；当工作调压器发生故障而全开，使下游压力上升至监控器设定点时，监控器立即接替主调压器进行调压。

1.4多功能调压器

有不少调压器是多功能的，即除调压功能外还配备放散阀或超压切断阀。这类一体化的调压器有结构紧凑的优点，但调解范围受到一定的制约，须根据实际情况制定选用的方案。

2、安全装置的安装系统

由于引起管线超压的原因可能是多样的，所以对于调压站而言，安全装置应是组合型的由不同安全装置组成的安全保护系统，常用的有以下三种：

2.1全流量安全放散阀

由于在放散阀启动时，由大量可燃气体排放到大气中，尽管这种运行方式安全可靠且经济，但影响环境，我们建议仅在中小流量且外部条件允许大量排放可燃气体的调压站上使用这种安全运行方式。燃气放散管需有4米以上的高度，且放散的燃气应轻于空气。由于环保等原因，这种保护系统在一些国家已被禁止使用。

2.2监控器+小放散阀

在工作调压器发生故障时，监控器代替其进行调压，所以它实际上有备用调压器的作用，因此对于多台工作调压器并联工作而合用一台备用调压器的大流量调压站，采用监控器就相当于提高了备用程度。

小排量的安全放散阀，可以用来解决由非调压器故障引起的下游管线压力升高的问题。对于这类安全问题，虽然监控器和切断阀也都可用，但小排量的安全放散阀更方便有效，因为即使是监控器和切断阀本身，也会因污物作用在关闭时漏气。

2.3安全切断阀+小放散阀

这种保护系统的造价较低，尤其是对于不需要设置备用调压器的场合，其价格优势更为明显。对于不能随时停气的场合，可在调压系统中设置备用调阀器以保证供气的连续性，而安全切断阀和小放散阀能很好的保证供气的安全性。对于供应工业锅炉的调压站，也非常适宜使用这种保护系统，因为安全切断阀具有非常快的反应速度。

二、根据调查结果，雷诺式调压站在运行天然气时出现的问题：

（一）过滤器过滤精度低，过滤面积小，容量小，过滤效果差，过滤后仍有相当一部分杂质进入调压器。运行多年后输送管道腐蚀产生铁锈。天然气为干气，原输配管道改输送天然气后，附着在管壁上的铁锈和杂质易脱落，进入调压器，造成调压器失灵，引起出口压力升高。

中压辅助调节器前无过滤装置，容易造成中压辅助调节器、针形阀、低压辅助调节器的阀口被铁锈和杂质堵塞或杂质和铁锈在导压管内沉积，导致主调压器启闭频繁。

(二)由于天然气出口压力较转换前提高，放散压力随之提高，天然气放散压力约5Kpa。原水封放散阀最大放散压力为3.5Kpa，考虑安全余量必须提高到6Kpa，这就必须改造水封放散阀或改用弹簧式安全放散阀。

（三）调压站的安全运行对燃气输配管网的安全供气至关重要，水封放散阀只能排放部分超压气体，不能从进口切断气源，因此必须设置安全切断装置（超压切断阀）。安全切断装置的作用是当调压系统因某些故障引起调压站出口压力高于或低于设定切断压力时，可迅速切断进口气源，以保证用气安全。

（四）由于天然气不含萘，因此应取消脱萘筒。

（五）改造前的雷诺式调压器出口压力不能满足天然气运行要求，必须进行改造。

三、雷诺式调压站的改进方案

雷诺式调压器是国内应用较早，较普遍、数量较多的一种调压器，如果全部更换雷诺式调压器，则存在浪费或资金不足等问题。若不采取积极有效措施，则无法消除设备运行中存在的安全隐患。针对雷诺式调压站普遍存在的问题，我们分析了雷诺式调压站改造的可行性，并制定了具体改造方案。

1、更换过滤器

2、更换水封放散阀

3、增设超压切断阀

4、取消脱萘筒

5、调整雷诺式调压站的出口压力

近年来，因天然气等清洁能源的大力推广，燃气调压器装置也得到更为广泛的应用。但是实际中的用气情况是复杂的，调压器终端供气用户的用气性质既可能相同，也可能不同。这就要求在压力设定过程中，从实际出发，以满足供气范围中最不利的用气点处的灶前压力为准，综合分析、合理调节、准确操作。一是把握调压时间，应尽量选择在用气高峰时段设定运行压力；二是对于供气范围广，楼层不高的用气可适当调高出口压力，而对高层、超高层楼房的用气，则可适当降低出口压力；三是对纯居民用气或用气量不大的餐饮，可考虑按“先切断后放散”设定保护压力；而对于大用量的公用建筑用气、生产锅炉及采暖空调则应按“先放散后切断”顺序设定保护压力。

调压性能的好与否，与日常的维护保养分不开。气体杂质、材料磨损老化等会影响调压器关闭性能；放馈管、过滤网堵塞等会造成调压器运行压力波动；放散阀口垫粘连、切断阀杆不灵活等会导致放散压力和切断压力的失灵。因此，必须坚持定期清洗、更换、活动调压器的部件和部位，以确保调压设备正常工作状态。不能千篇一律，应因地制宜，才能确保调压器作用的合理发挥。

参考文献：

1、郑安涛《燃气调压工艺学》（第2版）上海科学技术出版社，1994年；

2、王美玲《燃气调压站的选址和调压器的选型配置》（煤气与热力），2002年；

3、严铭卿、廉乐明、焦文玲《21世纪初我国城市燃气的转型》（煤气与热力），2002年；

4、周粉兰、沈卫东、宋亚东《双薄膜直接作用式燃气调压器（箱）的设计》

（煤气与热力），2007年。