轴流式调压器在燃气工程中的应用
调压撬在天然气配输站中的应用分析

调压撬在天然气配输站中的应用分析主要是通过对中国石油西气东输长宁输气分公司银川压气站所使用的博斯特撬装压力控制系统的结构特点、特性参数、主要部件、运行方法、维修保养、故障处理等内容进行介绍分析。
达到對轴流式调压系统的原理和性能有更深的了解,从而更好地保证调压装置和供气系统在最佳状态下工作。
标签:安全切断阀监控调压阀流量调节阀中国石油西气东输长宁输气分公司银川压气站兰银管道所使用的博斯特撬装压力控制系统是由安全切断阀、监控调压阀、电动调节阀按照从上游至下游的顺序,依次串联在一起的安全、监控式压力控制系统。
安全切断阀、监控调压阀、电动调节阀为相互独立的设备。
正常情况下,安全切断阀和监控调压阀处于全开位置,由电动调节阀对下游压力进行控制。
当电动调节阀出现故障,无法控制下游压力时,监控调压阀开始工作,以维持下游压力的安全范围。
若监控调压阀也出现故障,不能控制下游压力时,安全切断阀则自动切断气源,以保证下游管道和设备的安全。
(如图1)1 安全切断阀目前,银川压气站兰银管道的三路撬装压力控制系统所使用的安全切断阀均为GASCAT公司GIPS-H系列产品。
型号:GIPS-H公称直径:DN200压力等级:CLASS600安全切断阀的工作原理:从下游(出口)管道上取出信号压力,并将该信号压力与设定压力进行比较,当下游气体压力超过安全切断阀的设定压力时,安全切断阀会迅速关闭。
关闭特点:依靠管道中的高压气体的自身压力作用在阀芯上。
切断阀的信号管为不锈钢。
安全切断阀在正常工作状态下为常开,一旦系统的压力达到设定值的上限或下限,它将自动切断供气管路。
自动切断后它不能自动打开,只能就地手动打开。
安全切断阀能通过调整单元或更换弹簧及其它部件(不必拆卸阀体)快捷、方便地改变安全切断阀的设定值。
用于现场改变设定值的调整单元具有保护措施,设定值设定后能锁定,可避免由于人为误操作造成压力控制系统异常工作。
安全切断阀在正常工作时长期处于全开状态,驱动阀门关断的驱动部件有稳定的保护措施,对于管道正常工作所产生的振动不会引起驱动部件的松懈或动作,从而导致安全切断阀产生误动作。
轴流式,燃气调压器的原理浅析

轴流式,燃气调压器的原理浅析轴流式调压器是一种构造新奇、封闭严密、流通能力大、调压稳定的指挥式调压器,调压器内件为不锈钢制造,使用寿命长,具有超压自动关闭,压力恢复正常时自动开启功能,安装空间小,可安装于任何位置,适合于城市门站,区域调压站和燃气轮机供气,可用于天然气、液化石油气、空气和其它非腐蚀性气体。
工作原理:调压器由进气阀体、进气接体、出气接体、出气阀体、指挥器五大部分组成,进气接体内装有主阀调压簧、高压气筒套、封闭胶膜等。
出气阀体内装有固定阀座,该阀座与高压气筒套组成封闭副。
当指挥器关闭时,高压气筒套在主阀簧的作用下,紧贴在固定阀座上,将介质关闭在调压器内;当指挥器打开时,在指挥器先导气的作用下,封闭胶膜拉动封闭膜压盘压迫弹簧,使高压气筒套离开固定阀座,指挥阀开启越大,高压气筒套与固定阀座间的间隙越大,从而实现调节气流压力高低和流量大小的功能。
燃气调压器是液化石油气安全燃烧的一个重要部件,连通在钢瓶和炉具之间.调压器不仅能把瓶内的高压石油气变为低压石油气(从980千Pa降至100千Pa左右),还能把低压气,稳定在适合炉具安全燃烧的压强范围内.即做到经它输出的石油气,在炉具火孔处的气压,随地随时地比外界大气压值大2940Pa左右,因此实际上调压器是一种自动稳压装置.人们习惯地把它称为减压器,是只注意到了它降压的功能,而忽视了它稳压的本领.调压器整个设计之巧妙精细,正是表现在它的稳压本领方面,本文拟在这方面作详尽的说明.下图是调压器的结构图,它主要由手轮、进气管、上阀盖、下阀盖、橡皮膜、进气喷嘴、阀垫、一个小杠杆、出气管等零部件组成.调压器中间是一块圆形的橡皮膜,它把调压器分为上下两个气室.上气室内有一弹簧,上端连着调节螺盖,下端连着橡皮膜.在上阀盖边沿处有一个直径为0.8毫m的小孔,使上气室与外界相通,此孔形象地称为呼吸孔.下气室中有一个精黄铜制成的杠杆,总长为5cm左右,转动性能非常灵敏.杠杆右端与橡皮膜中心连接在一起,左端粘着阀垫,紧扣在进气喷嘴上,对喷出的高压石油气产生阻尼作用.此杠杆左右两端离支点距离为左短右长,是不等臂杠杆.其表现特点为:对杠杆右端作用力的微小变化,势必使杠杆左端的作用力产生一个较大的变化.在原理上讲,实现了对力的放大;在效果上讲,增加了对高压气的阻尼作用.燃气调压器是液化石油气安全燃烧的一个重要部件,连通在钢瓶和炉具之间.调压器不仅能把瓶内的高压石油气变为低压石油气(从980千Pa降至100千Pa 左右),还能把低压气,稳定在适合炉具安全燃烧的压强范围内.即做到经它输出的石油气,在炉具火孔处的气压,随地随时地比外界大气压值大2940Pa左右,因此实际上调压器是一种自动稳压装置.人们习惯地把它称为减压器,是只注意到了它降压的功能,而忽视了它稳压的本领.调压器整个设计之巧妙精细,正是表现在它的稳压本领方面,本文拟在这方面作详尽的说明.下图是调压器的结构图,它主要由手轮、进气管、上阀盖、下阀盖、橡皮膜、进气喷嘴、阀垫、一个小杠杆、出气管等零部件组成.调压器中间是一块圆形的橡皮膜,它把调压器分为上下两个气室.上气室内有一弹簧,上端连着调节螺盖,下端连着橡皮膜.在上阀盖边沿处有一个直径为0.8毫m的小孔,使上气室与外界相通,此孔形象地称为呼吸孔.下气室中有一个精黄铜制成的杠杆,总长为5cm左右,转动性能非常灵敏.杠杆右端与橡皮膜中心连接在一起,左端粘着阀垫,紧扣在进气喷嘴上,对喷出的高压石油气产生阻尼作用.此杠杆左右两端离支点距离为左短右长,是不等臂杠杆.其表现特点为:对杠杆右端作用力的微小变化,势必使杠杆左端的作用力产生一个较大的变化.在原理上讲,实现了对力的放大;在效果上讲,增加了对高压气的阻尼作用.燃气调压器是液化石油气安全燃烧的一个重要部件,连通在钢瓶和炉具之间.调压器不仅能把瓶内的高压石油气变为低压石油气(从980千Pa降至100千Pa 左右),还能把低压气,稳定在适合炉具安全燃烧的压强范围内.即做到经它输出的石油气,在炉具火孔处的气压,随地随时地比外界大气压值大2940Pa左右,因此实际上调压器是一种自动稳压装置.人们习惯地把它称为减压器,是只注意到了它降压的功能,而忽视了它稳压的本领.调压器整个设计之巧妙精细,正是表现在它的稳压本领方面,本文拟在这方面作详尽的说明.下图是调压器的结构图,它主要由手轮、进气管、上阀盖、下阀盖、橡皮膜、进气喷嘴、阀垫、一个小杠杆、出气管等零部件组成.调压器中间是一块圆形的橡皮膜,它把调压器分为上下两个气室.上气室内有一弹簧,上端连着调节螺盖,下端连着橡皮膜.在上阀盖边沿处有一个直径为0.8毫m的小孔,使上气室与外界相通,此孔形象地称为呼吸孔.下气室中有一个精黄铜制成的杠杆,总长为5cm左右,转动性能非常灵敏.杠杆右端与橡皮膜中心连接在一起,左端粘着阀垫,紧扣在进气喷嘴上,对喷出的高压石油气产生阻尼作用.此杠杆左右两端离支点距离为左短右长,是不等臂杠杆.其表现特点为:对杠杆右端作用力的微小变化,势必使杠杆左端的作用力产生一个较大的变化.在原理上讲,实现了对力的放大;在效果上讲,增加了对高压气的阻尼作用.燃气调压器整理发布!。
橇装式调压装置在天然气管道站场的应用

橇装式调压装置在天然气管道站场的应用(4.5.国家管网集团山东天然气管道有限公司)摘要:压力控制作为天然气输送中的安全措施之一,是管道运输的重要环节。
而压力控制是通过调压装置进一步实现。
调压装置的性能好坏对下游用户的使用以及天然气管道的生产有着直接影响,文章通过对调压撬的主要组成及设备特点进行阐述,通过介绍调压撬的工作原理,进一步探讨了调压撬在天然气管道中的应用。
关键词:撬装式;调压装置;天然气管道;站场1.前言站场作为天然气输送管道中较为重要的单元组成,站场内部的设备是否稳定,对天然气管道的运行有着最为直接的影响。
压力控制作为天然气长输管道运输中最为重要的安全保障措施之一,其主要通过使用调压装置来实现。
调压装置设备的性能对管道运输和设备的安全性有着较大影响。
听通过社会实践,进一步表明,调压撬装置在天然气管道运输中的使用效果更佳,范围更为广泛。
1.工程介绍某一天然气管道连接着两大城市,于二零零六年年初建成。
此管道主要由两条支线管道和一条主干道组成。
其中主干道的管道,管径宽600mm,全长约42km,压力为7MPa,把城市的处理端与分输站进行连接。
另外该管道管径长和压力分别为330mm和7MPa,作用是把天然气供应给下游的广大用户,连接起支线管道的起始,然后基于支线起点阀室将天然气输送至末站,借助于分离过滤完成分离,根据计量结果确定压力的调整方案,将运行压力数值维持在2.5MPa左右,最后运输往另一座城市的供电厂。
1.调压撬的主要特点及设备组成1.主要特点第一,调压撬一般遵循“一用一备”的配置原则,“备”与“用”系统的结构与性能完全一致,调压线路上配备有监控调压装置。
第二,为方便及时、准确且远距离的进行天然气出口温压监测,及时便捷的掌控远程开断调压,不仅会在各路调压撬下游安装温压传感器,还会在无人监管处安装远程监控设备。
第三,调压撬可通过远程传递阀位,进一步达到远程监控目的。
远程,选择调压撬需注意以调压路最大流量为前提。
6城镇燃气工程操作规程-调压装置解析

f)如有副路,检查副路调压器、超压切断阀、安全放散阀的设定压力是否正确,确保副路处于随时启动状态;
g)对停气后重新启用的调压器,应检查运行压力、切断压力、放散压力等有关参数。
6
正常情况应不停止供气,分路维修,并检测关阀门是否有内漏后,再将管道内介质放空维修,具体要求如下:
A.
1-外壳;2-橡胶套;3-内芯;4-阀盖;5-指挥器上壳体;
6-弹簧;7-橡胶薄片;8-导压管入口;9-指挥器下壳体;
10-阀口;11-阀杆;12-阀芯;13-阀口;14-孔口;15-环状腔室
燃气从调压器的进口侧通过通气孔道流向橡胶套和内芯之间的空腔,然后穿进内芯通气孔道,从出口侧流出。
调压器启动时,调节指挥器弹簧,阀杆向左侧移动,阀口13打开,调压器环状腔室内的指挥压力P3降低,依靠压力差P1-P3使橡胶套开启,调压器启动。继续调节指挥器弹簧,将出口压力P2调至所需数值。
c)调压装置出口端的测压装置控制阀的启闭要根据压力调解的过程进行操作;
d)调节合格后将调压器后出口阀门缓慢打开;
e)对于特殊调压装置,需结合调压装置的操作说明书进行操作;
f)对于主、副路(指根据设定的压力可以自动启动的燃气待用管路)的调压装置,主、副路均应是启用状态,并且根据实际情况副路的关闭压力要略低于主路。
调压装置的切换
根据运行情况,定期进行主路与副路、在用路与备用路(指人工启动的燃气待用管路)切换,操作步骤如下:(无副路或备用路的可不执行相应操作)
a)按调压装置的启动程序操作副路或备用路;
b)副路或备用路已经代替主路或在用路平稳供气时,关闭主路或在用路调压器进出口阀门。
紧急停用的恢复
城镇燃气轴流式FL系列调压器维护

城镇燃气轴流式FL系列调压器维护轴流式FL系列调压器在城镇燃气场站中普遍运用的,且轴流式FL系列调压器在城镇燃气中属于关键性设备。
为保证场站安全平稳运行,针对轴流式FL 系列调压器运行情况,介绍了调压器基本结构和运行特点,讨论了维护保养周期、运行注意事项。
详细分析了维护保养步骤和注意要点。
同时,针对在运行过程中的其他相关问题提出具体建议。
标签:城镇燃气;FL系列调压器;轴流式在城镇燃气中,轴流式FL系列调压器主要作用是将上游压力通过节流的方式降压到下游需求的壓力,属于城镇燃气场站的关键设备,其运行状态直接关系到场站的正常安全生产运行。
为了保障运行安全平稳,调压器维护保养尤为重要。
1 调压器结构和运行特点1.1 调压器结构调压器由进气阀体、进气接体、出气接体、出气阀体、指挥器五大部件组成,进气接体内装有主阀调压器弹簧、高压气筒套、密封胶膜等,如图(1)。
出气阀体内装有固定阀座,该阀座与高压气筒套组成封闭副。
当指挥器关闭时,高压气筒套在主阀调压器弹簧作用下,紧贴在固定阀座上,将天然气关闭在调压器内;当指挥器打开时,在指挥器先导气的的作用下,密封胶膜拉动压盘压迫弹簧,使高压气筒套离开固定阀座,指挥器开启越大,高压气筒套与固定阀座间的间隙越大,从而实现调节气流压力高低和流量大小功能。
1.2 调压器工艺流程城镇燃气场站一般采用工作调压器、监控调压器、切断阀串联组合运行,其中正常情况下工作调压器在运行状态,监控调压器在备用监控状态,切断阀在开启状态;若工作调压器异常,运行在失效状态,此时监控调压器在运行状态;压力超高运行,达到切断压力时,此时切断阀进行关闭动作。
详见图(2)。
2 调压器维护2.1 调压器维护步骤及注意事项2.1.1 整体维护①拆卸时要先给管道卸压,然后才允许拆开或拆卸各组件;②拆下所有连接,将调压器从管线上取出;组件从管道上拆下,注意有序分开拆卸,其余组件及管道需要固定支撑住;③将调压器进气法兰盖拆卸下,并对膜盖进行标记,方便进行回装正确;④将进气阀体拆卸下,取出主阀调压器弹簧;拆卸时注意弹簧力;⑤将出口法兰盖拆卸下,取出阀瓣;⑥将阀腔拆卸下,取出皮膜和行程指示器;拆卸时注意行程指示器的位置,避免损坏;⑦用清洁剂清洗所有零件,将密封件进行全面更换。
天然气场站的调压方法研究

㊀2021年㊀第2期Pipeline㊀Technique㊀and㊀Equipment2021㊀No 2㊀收稿日期:2020-12-18天然气场站的调压方法研究李㊀宁(国家管网集团天津天然气管道有限责任公司,天津㊀300450)㊀㊀摘要:为研究目前常用天然气调压器的优缺点和选用原则,分析了直接作用式调压器和间接作用式调压器的结构特点,总结了国内天然气场站常用的一种调压系统的结构和功能,并选取某天然气样本参数,对调压过程中的热值变化做了计算,最后预测智能化㊁多功能天然气调压器是发展方向㊂关键词:天然气;调压方法;调压器中图分类号:TE8㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1004-9614(2021)02-0042-05PressureRegulationMethodResearchofNaturalGasStationLINing(PipeChinaTianjinGasPipelineCo.,Ltd.,Tianjin300450,China)Abstract:Inordertodiscusstheadvantagesanddisadvantagesandselectionprinciplesofnaturalgaspressureregulatorscommonlyusedatpresent,thestructuralcharacteristicsofdirectactingvoltageregulatorandindirectactingvoltageregulatorwereanalyzed,thestructureandfunctionofapressureregulatingsystemcommonlyusedindomesticnaturalgasstationsweresummarized,takinganaturalgasparametersasasample,thecalorificvaluechangeintheprocessofregulatingthepressurewascalculated.Finally,itispredictedthatintelligentandmultifunctionalnaturalgaspressureregulatoristhefuturedevelopmentdi⁃rection.Keywords:naturalgas;voltageregulationmethods;voltageregulator0㊀引言相对于其他化石类能源,天然气具有多方面优点㊂陆地长距离天然气输送多采用大口径㊁高压力管道方式[1]㊂在天然气场站,为安全有效进行天然气交接,须保证天然气压力平稳㊁安全纯净㊂调压器作为场站天然气压力控制㊁紧急切断的关键装置,作用十分重要㊂目前,国内关于天然气调压器的理论分析及设计研究不深入,相关资料较少㊂本文总结了常用的天然气调压器结构,分析了工作原理,并对比了性能㊂1㊀调压器作用由于长输天然气管道大部分设计为高压力㊁大口径㊁大流量,而分输用户的系统中压力较低,所以在向用户交接时需要对天然气做降压处理,使分输的气体压力与用户系统中的压力相匹配[2]㊂有的天然气场站利用球阀节流对天然气进行调压,但球阀节流时,阀芯球面作为节流的主要部件,极易因气流冲刷磨损导致故障㊂调压器是一种能根据上游压力和流量变化,通过调节气流保持出口压力稳定在设定范围的设备[3]㊂调压器利用气体本身的压力差作为工作能源控制气体的通断和节流㊂调压器可以控制下游气体压力,还具有紧急情况下的安全关断功能㊂调压器选用合理能够使天然气场站系统保持安全稳定和经济高效运行[4]㊂天然气调压器根据工作原理分为直接作用式和间接作用式[5]㊂2㊀直接作用式调压器直接作用式调压器由皮膜和阀体等部件组成,通过作用在皮膜上的压力变化,来控制阀门进行调节[6]㊂调压器除调节系统压力,还须控制出口流量㊂下游气量需求较小,调压器阀瓣收缩,开度变小降低流速;下游气量需求增大,阀瓣开度增加,气体流速升高㊂如图1所示,当下游压力的设定值升高或降低,皮㊀㊀㊀㊀㊀第2期李宁:天然气场站的调压方法研究43㊀㊀膜发出的信号与给定值的差值使传动装置发出位移信号,阀门根据位移信号进行启闭动作㊂图1㊀直接作用式调压器工作原理图直接作用式调压器的调压方程见式(1):p2=FA(1)式中:p2为调压器下游压力,Pa;F为设定的弹簧力,N;A为皮膜有效面积,m3㊂由式(1)可知,下游压力与弹簧力成正比,所以可通过调节弹簧力对调压器进行设定㊂直接作用式调压器具有结构简单㊁反应迅速㊁成本较低等优点,但调压精度较低㊁压力控制范围窄㊁流通能力较小,目前多用于城市燃气用户压力调节㊂按照阀体结构不同,直接作用式调压器可分为单皮膜式和双皮膜式㊂2.1㊀单皮膜直接作用式调压器单皮膜直接作用式调压器只有1个主调皮膜,结构如图2所示㊂当用户气量需求增大或上游压力减小,此时皮膜下方受到的力小于上方受到的力,阀瓣下降,阀门开度增加,气体流速增大,下游压力稳定到设定的初始值㊂反之,当用户气量需求降低或上游压力增大,阀门开度减小,流速减小,下游压力稳定㊂图2㊀单皮膜直接作用式调压器结构简图单皮膜直接作用式调压器阀杆受力见式(2):p0A0+p1A1+G+Fr=piA1+p1A0(2)式中:p0为皮膜上部空间的空气压力,Pa;A0为皮膜的有效面积,m3;p1为调压器皮膜不受到压力时的关闭压力,Pa;A1为阀口面积,m3;G为活动组件所受重力,N;Fr为活动组件运动产生的摩擦力,N;pi为调压器上游的气体压力,Pa㊂2.2㊀双皮膜直接作用式调压器双皮膜直接作用式调压器设有主调皮膜和平衡皮膜,结构如图3所示㊂平衡皮膜能平衡阀口垫片上受到的力,控制下游压力㊂当上游压力升高时,阀口垫片受到的力增加,平衡皮膜受到向上的气体介质压力升高㊂因为平衡皮膜的有效面积与阀口近似相等,皮膜受到的力和阀口垫片上的力相互平衡,上游压力的波动对下游压力没有影响,下游压力保持稳定㊂图3㊀双皮膜直接作用式调压器结构简图主调皮膜主要起监控下游压力的作用㊂当下游压力增大,主调皮膜下方受到的力减小,皮膜下降,使调压器开度增加,过气量升高,下游压力稳定在设定值㊂反之,当下游压力减小,主调皮膜下方受到的力增大,皮膜向上升,使调压器开度降低,过气量下降㊂双皮膜直接作用式调压器使用安全性好,体积小,质量轻[7]㊂双皮膜直接作用式调压器阀杆受力见式(3):p0A0+piA1+G+Fr+p1A2=p1A1+p1A0+piA2(3)式中:p0为主调皮膜上部空间的空气压力,Pa;A0为主调皮膜的有效面积,m3;pi为调压器上游的气体压力,Pa;A1为阀口面积,m3;G为活动组件所受重力,N;Fr㊀㊀㊀㊀㊀44㊀PipelineTechniqueandEquipmentMar 2021㊀为活动组件运动产生的摩擦力,N;p1为调压器皮膜不受到压力时的关闭压力,Pa;A2为平衡皮膜的有效面积,m3㊂3㊀间接作用式调压器间接作用式调压器也称为指挥器控制式调压器,多用于大流量或需要精确控制压力的情况㊂当调压器下游压力升高或降低时,经过指挥器的调节,主调压器皮膜下方受到的力发生变化,同时主调压器开度发生变化,下游压力逐渐恢复直至稳定㊂间接作用式调压器操作简单,压力控制精度高,广泛应用于大型天然气场站[8]㊂间接作用式调压器根据结构不同分为双向控制式和卸载式,按流道不同分为轴流式和曲流式㊂3.1㊀双向控制式调压器和卸载式调压器双向控制式调压器是一种较典型的指挥器控制系统㊂当下游压力发生变化时,调压器皮膜产生位移,气体介质经过指挥器皮膜后进入调压器皮膜后方㊂调压器预先设定一个负载压力,当出口压力下降较小时,在指挥器控制下,负载压力增大,阀芯开始运动,保持出口压力在设定的范围㊂双向控制指挥器调压器下游压力的变化同时对指挥器皮膜和调压器皮膜产生影响,具有阀芯反应灵敏㊁压力控制精度高㊁压力设置范围大㊁流通能力强等优点㊂卸载式间接作用调压器压力控制范围大,流通能力较大,但压力控制精度较低㊂当调压器下游压力下降,下游压力降低将通过指挥器使负载压力减小,从而导致调压器皮膜开启,调压器前㊁后部气体压力逐渐平衡,下游压力升高直至稳定㊂当负载压力下降时,调压器前部的气体通过固定节流器补充负载压力㊂阀瓣的运动由入口压力和负载压力的相对大小决定,当调压器终止调压时,负载压力与入口压力相等,阀门全关㊂3.2㊀轴流式调压器与曲流式调压器3.2.1㊀轴流式调压器轴流式调压器上游高压端流道与下游低压端流道在同一轴线上,气体介质在阀腔内流态稳定,流向均匀㊂与传统的S型流道结构调压器不同,气体在阀腔内轴向流动,基本没有流动死角,流向变化较小,阀体结构承压性能好㊂相比其他调压器,轴流式调压器可实现低压差㊁大流量调节,具有密封性好㊁流通能力大㊁调压稳定㊁使用寿命长等优点,广泛应用于天然气场站㊁区域调压站和燃气轮机供气系统等㊂常见的轴流式调压器有AFV型和FL型㊂3.2.1.1㊀AFV型轴流式调压器AFV型轴流式调压器由笼罩㊁阀体㊁O型环等构成,主要控制元件为柔性筒㊂没有应力作用时,柔性筒包裹在笼罩上,此时阀体处于关闭状态㊂当柔性筒外侧压力降低至低于进口压力,此时进口压力作用于柔性筒内表面使其膨胀离开笼罩,阀体开启㊂通过控制柔性筒外侧的压力可实现控制阀体的开度㊂气体经过节流进入阀腔,提供一个负载压力,通过指挥器的调节,负载压力与皮膜前方受到的压力逐渐平衡㊂皮膜后方压力升高或降低时,通过指挥器的调节,负载压力逐渐与皮膜后方压力相平衡,使调压器下游压力保持在稳定范围㊂通过指挥器可实现调压器出口压力设置㊂当针型阀关闭时,柔性筒外侧压力与调压器进口压力相等,调压器处于关闭状态㊂当针型阀打开时,在节流元件两侧产生压力差,柔性筒随压差增大开始膨胀,针型阀开度越大,套筒膨胀越大㊂节流元件处于最小设定开度时,压差较大,阀体开启较快,此时气体完全充满控制室的时间较长㊂节流元件处于最大设定开度时,作用相反㊂AFV型调压器在实际应用中多为两台串联同时使用,一台作为工作调压器,另一台作为备用或监控调压器㊂AFV型调压器皮膜较易损坏,不支持在线维修,但具有体积小㊁流通能力大㊁噪声低㊁操作方便等优点㊂3.2.1.2㊀FL型轴流式调压器FL型轴流式调压器是双向控制调压器,使用指挥器二级调压降低进口压力不稳定带来的扰动,第一级调压不可调节,主要作用为使进口压力降低保持稳定,实际通过设定第二级调压来设定出口压力㊂进口压力通过指挥器第一级调压后压力相对稳定,经过指挥器第二级调压转换为负载压力,使调压器皮膜一端关闭,皮膜另一端的出口压力与主阀弹簧相平衡㊂FL型轴流式调压器可在线维修㊁皮膜穿孔仍能继续供气㊁安全性好㊂㊀㊀㊀㊀㊀第2期李宁:天然气场站的调压方法研究45㊀㊀3.2.2㊀曲流式调压器曲流式调压器反应灵敏度不高㊁阀体厚重㊁动力要求较高㊂受流道结构影响,气体介质在曲流式调压器的流道内多次改变流向,流态不稳定,且阀瓣或阀口的行程随调压器口径的增大而变长㊂4㊀直接作用式调压器与间接作用式调压器的对比通过分析总结,对直接作用式调压器和间接作用式调压器的特点做如下对比,见表1㊂表1㊀两种调压器的对比设备指标直接作用式调压器间接作用式调压器稳压精度等级高低关闭压力等级高低阀系数低高反应速度快慢最大工作压力低高流量调节范围小大出口压力低高㊀㊀由表1可知,直接作用式调压器和间接作用式调压器的各项性能指标不同,在实际生产中,不同环境条件适用的设备类型不同,调压器的选用要充分考虑实际生产对各项指标的具体要求㊂5㊀天然气场站调压系统的设置大型天然气场站对设备精密程度和生产安全性能要求较高,在调压设备的选用上多采用具有压力调节和紧急关断功能的撬装设备㊂GB50251 2003对天然气场站压力控制和安全设施提出了详细的技术要求,国内天然气场站的调压设施都参照GB50251 2003设置㊂工作调压阀㊁监控调压阀和安全切断阀串联组成的调压系统在国内大型天然气场站已得到实际应用[9]㊂工作调压阀采用电动控制,可实现远程操作,具有压力调节和流量控制功能㊂正常情况下监控调压阀全开,在工作调压阀发生故障时监控调压阀自动启动,将气体介质压力调节至正常范围㊂安全切断阀正常情况下全开,压力升高至预先设定的数值时该阀自动关闭,以防止紧急情况的发生㊂监控调压器和紧急切断阀采用自力式调压器,设备压力出现异常时均可自动启动,保障系统的可靠性和安全性[10]㊂6㊀调压过程中的热力学分析天然气调压过程中会发生热量损失,由于高压气体流经调压器发生节流效应,一般情况下产生冷效应㊂在此利用某天然气样本参数,通过计算对调压过程中的热力学变化进行简要的分析㊂环境温度T0=293K,天然气样本定压比热cp=2.223kJ/(kg∙K),调压器进口压力pi=7MPa,出口压力po=2.5MPa,调压器进口流速vi=1m/s[11]㊂当不考虑宏观动能和位移时,稳流天然气的焓见式(4):Ex,h=(H-H0)-T0(S-S0)(4)式中:Ex,h为焓,kJ;H为焓,kJ;H0为环境状态下气体的焓值,kJ;S为熵,kJ/K;S0为环境状态下气体的熵值,kJ/K㊂对于稳流气体,系统变化可近似为0,平衡方程为Ex,h,i=Ex,h,o+ExL(5)式中:ExL为损失,kJ;i表示调压器进口;o表示调压器出口㊂效率为ηex=1-ExL/Ex,h,i(6)式中ηex为效率,%㊂平衡方程为Ex,h,i,TV=Ex,h,o,TV+ExL,TV(7)式中TV表示调压器㊂由于调压前后气体焓值近似相等,损失为ExL,TV=Ex,h,i,TV-Ex,h,o,TV㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀=(Hi,TV-Ho,TV)-T0(Si,TV-So,TV)㊀㊀=T0(So,TV-Si,TV)(8)计算结果如表2所示㊂表2㊀不同调压器入口温度下的计算结果入口温度/K出口温度/K熵值/(kJ㊃(kg∙K)-1)焓值/(kJ㊃kg-1)损失/kJ效率/%283261.235.29592957.33140.1331177.56687303284.535.499871012.94144.2526976.906737㊀结论天然气场站调压设施的设备性能和工作状态直接影响是否能为用户提供压力稳定㊁安全可靠的天然㊀㊀㊀㊀㊀46㊀PipelineTechniqueandEquipmentMar 2021㊀气,常用的调压器型号较多,设备特点不同㊂在选用调压器时须根据实际气质㊁压力要求㊁工作状态㊁应用环境等条件选择,同时须考虑不同种类调压器工作时介质的热力学变化,不断调试找出设备最合适的设定值,保证调压设施的正常运行㊂通过对常用的调压器进行总结对比,可以预测:未来的天然气场站调压设施将向着更加智能化㊁安全化发展,单一结构的调压器将逐渐被功能更全的调压设备取代;调压设备将向着生产成本更低㊁应用环境更广的方向发展,未来的设备可选范围将增大㊂参考文献:[1]㊀杨鹏博.天然气管道输送与管理[J].化学工程与装备,2018(4):69-70.[2]㊀王树立,赵会军.输气管道设计与管理[M].北京:化学工业出版社,2004:58-69.[3]㊀段常贵.燃气输配[M].北京:中国建筑工业出版社,2001:158-159.[4]㊀刘瑶,位亚鹏,邢琳琳,等.基于声发射技术的燃气调压器故障诊断[J].管道技术与设备,2018(6):25-28.[5]㊀郑安涛.燃气调压工艺学[M].上海:上海科学技术出版社,1994.[6]㊀国家质量监督检验检疫总局.城镇燃气调压器:GB27790 2011[S].北京:中国标准出版社,2012.[7]㊀周粉兰,沈卫东,宋亚东,等.双薄膜直接作用式燃气调压器(箱)的设计[J].煤气与热力,2007,27(2):13-16.[8]㊀金永功.指挥器控制式调压器的压力遥控[J].上海煤气,2007(3):14-15.[9]㊀尹凌霄,郑萍萍,董伟.天然气调压站调压器失效实例分析[J].管道技术与设备,2016(1):58-60.[10]㊀王建国.橇装式调压装置在天然气管道站场的应用[J].管道技术与设备,2009(2):38-40.[11]㊀MISCHNERJ,BESPALOVVI.ZurEntropieproduktionimRanque⁃Hilsch⁃Rohr[J].ForschungImIngenieurwesen,2002,67(1):1-10.作者简介:李宁(1986 ),工程师,主要研究方向为天然气管道运行管理与工程建设㊂E⁃mail:nickllee@126.com(上接第36页)(1)原油中的杂质和腐蚀性气体是钢质管道产生腐蚀的主要因素,所以对原油的前期处理至关重要,对于进入库站区油罐㊁管道运输或储存的油品,应进行油品化验分析,增加腐蚀性杂质含量等检测项目,尽可能降低腐蚀介质对管道的影响㊂(2)在站内管道工艺流程中要尽量减少和避免管内原油长期静置㊁不流动㊂定期活动静置管道,保证其与相同工艺管道的运行频率一致,至少每个月都有足够的运行时间,避免管内沉积物和沉积水的产生㊂(3)在生产运行中,加强对管线的检测,完成年度检查各项检测项目,定期完成对高风险段的检测,确保管线正常运行㊂4 结论某输油站内原油管道的腐蚀失效主要原因为静置管道在原油沉积水环境下造成的电化学腐蚀㊂针对该类腐蚀行为,运行单位需要定期检查,提高相关管道运行频率,避免管内原油长期静置,还要加强对管输原油的腐蚀性介质成分及含量进行前期化验检测,从腐蚀源头减小腐蚀发生的可能性㊂参考文献:[1]㊀杨涛,寇子健.国内油气管道腐蚀检测技术研究进展[J].当代化工研究,2020(14):158-160.[2]㊀艾志久,范钰玮,赵乾坤.H2S对油气管材的腐蚀及防护研究综述[J].表面技术,2015,44(9):108-115.[3]㊀胡丽华,常炜,余晓毅,等.CO2分压对碳钢海底管道CO2/H2S腐蚀的影响[J].表面技术,2016,45(5):56-61.[4]㊀王金刚,李新义,高英.长输管线氯离子腐蚀行为研究[J].石油机械,2014,42(6):113-118.[5]㊀孔韦海,艾志斌,胡盼,等.L320原油输送管道静置段的腐蚀机理[J].腐蚀与防护,2019,40(7):502-506.[6]㊀黄贤滨,倪广地,张艳玲,等.原油输送管道内腐蚀现状及最新研究进展[J].材料保护,2017,50(10):70-72;81.作者简介:刘保余(1969 ),教授级高级工程师,博士,研究方向为油气储运设备设施检验检测㊂。
橇装式调压装置在天然气管道站场的应用(1)

安全切断阀作为燃气调压系统中的安全装置 ,当 调压器出现故障 ,不能控制下游压力时 ,安全切断阀 则会自动切断气源 ,以保证下游管道和设备的安全。 为防止遥控操作引起的误操作 ,安全切断阀自动切断 后只能现场手动打开 。安全切断阀为自力式阀门 ,即 采用该输气管道中输送的天然气作为其动力 ,取源位 置为调压器的下游管线 [ 3 ] 。 21313 监控调压器 (A3 /B3)
第 2期
王建国 :橇装式调压装置在天然气管道站场的应用
3 7
表 1 参数设置表
M Pa
回路
A路 B路
紧急切断阀 压力
3125 3112
监控调压器 压力
2163 2152
工作调压器 压力
2150 2145
放散阀 压力
3100 3160
311 监控调压器与主调压器的切换 在正常情况下 ,工作调压器向下游管路供气 ,由
选用轴流式调压器 ,自动调节 ,不需要外部动力 。 型号为 Reflux819 (失效常闭 ) ,模块化设计 ,结构紧凑 合理 ,可方便地进行在线维修 。调压器的调压精度为 RG 1,设置精度为 SG1~3 ,可调 。 21314 工作调压器 (A4 /B4)
选用轴流式调压器 ,自动调节 ,不需要外部动力 。 型号为 Reflux819 ( FO ,即失效常开 ) ,模块化设计 ,结 构紧凑合理 ,可方便地进行在线维修 。调压器的调压 精度为 RG 1,设置精度为 SG1~3,可调 。 21315 放散阀 (A6 /B6)
轴流阀调压器的操作规程

曲阜富华分类轴流阀调压器操作规程文件编号版本/修订次发布日期程序文件FHTY 1/0 2013.7.101 目的为加强调压站调压器运行的管理,提高天然气供应的防范意识,确保下游燃气用户能够顺利生产运行,特制定本规程。
2 适用范围本规程适用elster AFV的安全操作。
3 操作要求一轴流器调压器的功能以及作用轴流阀控制大用量管线之压力与流量。
可用來调整压力、释放超压、控制流量或者仅当作开关阀门使用。
轴流阀的特征是它的控制原理并非为机械式,它使用一只橡皮套环,此套环会因通过的压力不同而膨胀或收缩。
这个特征使得轴阀体积小而轻,容易安装与使用,气流路径流畅,运作安静无声。
V 型设计的套环可以反转过來使用,因而延长了使用年限,该设计亦使套环沿著整个圆周扩张,在阀打开时,产生较低压力。
弹性绝佳的套环材质和双层密封的表面,合组成轴流阀绝对密闭的特性。
二轴流器的外形以及基本结构曲阜富华分类轴流阀调压器操作规程文件编号版本/修订次发布日期程序文件FHTY 1/0 2013.7.10曲阜富华分类轴流阀调压器操作规程文件编号版本/修订次发布日期程序文件FHTY 1/0 2013.7.10曲阜富华分类轴流阀调压器操作规程文件编号版本/修订次发布日期程序文件FHTY 1/0 2013.7.10三轴流阀基本操作原理轴流阀的控制原理为非机械式,故不必担心其通气孔会被封死。
除了轴流阀的入口与出口之外,轴流阀只有三支通气管与歧管连接:入口压力、控制压力和下游排气。
轴流阀会反应入口与控制口之间的压差,它的功能(下游调压、释压等)因外接向导器及其管线不同而異。
其操作特性(快速打开、缓缓关闭等)则由歧管上的限流器设定。
以下是阀体开启的状态:曲阜富华分类轴流阀调压器操作规程文件编号版本/修订次发布日期程序文件FHTY 1/0 2013.7.101)入口压力进入轴流阀上游段的套环内部,控制压力则进入套环外部,因為套环的直径比整流栅稍小,当入口压力和控制压力相同时,套环会使阀关闭。
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四、轴流式调压器与阀式调压器的比较
1、流通能力
阀式调压器受结构限制,气体流道较小。轴流式调压器内部没
有过多元件的阻挡,气体流道比较大。一般而言,对于相同口径的
调压器,轴流式的流通能力要比阀式大约 10%~20%。
3、体积 阀式调压器在管道的轴线上下布置皮膜腔等零部件,使用的零 部件较多,重量相对也就较重,同时占用的空间也比较大。轴流式 调压器沿管道的轴线布置各种元器件,使用的零部件较少,重量较 轻,结构紧凑,占用的空间也较小。 4、维护 阀式调压器由于使用零件较多,易损件也相应增加。轴流式调 压器结构紧凑,使用元件少,易损件也较少,便于维护。 五、北京城镇燃气管网常用调压器 1、FL 轴流式调压器
压器的使用范围、安装环境等因素,为招标采购轴流式调压器制造商和产品选型提供参考意见。除以上涉及的技术条件因素外,还应综合考虑制
造商的生产及售后服务能力,选出性价比较优的产品。
关键词:轴流式调压器;监控调压器;流通能力;噪音
中图分类号:C35
文献标识码:A
引言: 燃气供应系统的压力工况是利用调压器来控制,通常应用于气 源厂、调压站和用户处。在燃气输配系统中,所有调压器均是将较 高的压力降至较低的压力,也是天然气进入城镇管网,输送到千家 万户的主要设备。 在北京城镇管网系统中,大型调压站使用较多的是轴流式调压 器,即每道调压器流程采用工作调压器及监控调压器串联使用。本 文将对招标采购轴流式调压器的技术性能、产品特点等进行分析与 说明。 一、研究范围 调压器是一种无论气体的流量和上游压力如何变化,都能保持 下游压力稳定的装置。其最大功用一方面是保持燃气在使用时有稳 定的压力,从而保证燃气用具得到稳定的燃空比;另一方面燃气系 统中使用调压器将气体压力降低并稳定在一个能够使气体得到安 全、经济和高效利用的适当水平上。 本文对使用在城镇燃气管网中的调压器提出采购技术要求。 二、工作条件 工作温度范围一般在 -10℃~ +60℃或 -20℃~ +60℃,如果工 作温度在 -20℃~ +60℃应特别注明。大气压力:86KPa ~ 106KPa。 年平均气温:11.4℃ 极端最高平均气温:37.1℃ 极端最低平均气温:-17.1℃ 最冷月平均湿度:45% 最热月平均湿度:78% 三、选用技术要求 1、设计制造要求 应符合 CJ274-2008《城镇燃气调压器》的技术规定。 2、结构要求 (1)进出口连接形式 监控调压器 + 工作调压器应串联连接。连接方式采用法兰连 接,法兰的选用压力不应小于调压器设计压力。实际工程中使用法 兰标准为 ASMEB16.5《管法兰和法兰管件》。 (2)监控调压器作用 监控调压器在调压系统中是一种安全设备。监控调压器的作 用是在工作调压器将天然气从上游压力降压至下游需求压力的过 程中,为保证压力控制系统对下游管网的正常输送,在工作调压 器出现故障时及时投入备用工作的设备,具备同工作调压器同等
调压器将气体压力降低并稳定在一个能够使气体得到安全、经济和高效利用的适当水平上。
轴流式调压器在市场上种类繁多,在物资招标采购过程中,根据其在北京市燃气管路中的选用及运行情况,本文从购买使用方的角度出发,
对轴流式调压器的技术性能和产品特点等方面进行分析研究,提出相应技术要求。同时结合国内主要调压器制造商制造水平以及北京地区气体调
0.02MPa 进行外密封试验,在金属表面及各连接部位应无泄漏。
(3)静特性
北京城镇管网要求调压器的调节精度等级 AC1 级,关闭压力
等级应 SG5 级。
(4)包装 / 运输 / 贮存
包装应符合 GB/T13384 规定。内附:产品合格证、使用说明
书、装箱单。
运输过程中应防止剧烈振动、雨淋及化学物品的侵蚀,严禁抛
结构特点: 调压器结构紧凑,易于安装维修;主阀及导阀的阀芯、阀座部 份均是金属的,主阀阀芯带有路程指示器;高压调压器采用轴流式 调压器,阀体及隔挡罩等部份均是金属的。 3、AFV 轴流式调压器 结构特点: AFV 调压器具有结构简单、性能稳定、流量大、噪声小、维修
量小的特点。
以上三种轴流式调压器的技术参数:入口 / 出口压力范围、最 小启动压差、调节精度、材质、阀体尺寸及流量系数都可以满足工 程需求要求,具体实施采购时,还需要根据设计的实际流量、压力 范围等参数进行选型,同时满足其他设计要求。调压器只是调压系 统的组成部分之一,还有阀门、计量、降噪等设施,制造商 / 代理 商应能够将整体调压系统进行综合性能的测算,满足设计以及城镇 燃气标准要求。
结构特点: 调压器在最大流通能力的 2% ~ 100% 之间是可调的,其流通 能力及可调比能适应为各用户设计的计量调压管线的工艺要求。加 装阀位远传装置。提供调压器的所有测量管路及连接附件;测量管 路采用不锈钢材质。 轴流式,高精度;指挥器皮膜受到满负荷时响应时间非常短, 采用模块化设计,组件少、结构简单,工作启动压差低,对不良状 况承受能力强,主皮膜最大可承受 100Bar 的压差;并且平衡阀阀 芯设计。 2、PL3000 轴流式调压器
技术探讨
CONSTRUCTION
第 5 卷 第1 期 2015 年 1 月
轴流式调压器在燃气工程中的应用
李 然 北京市燃气集团有限责任公司第一分公司 北京市 100026
摘 要:调压箱、调压站等设备是城镇管网系统的重要组成之一,其中主要设备调压器是一种无论气体的流量和上游压力如何变化,都能保
持下游压力稳定的装置。其最大功用一方面是保持燃气在使用时有稳定的压力,从而保证燃气用具得到稳定的燃空比;另一方面燃气系统中使用
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此文章编码:2015J3 1 22
2、噪音
阀式调压器内气流的方向和管道的轴线垂直,气流在调压器内
第 5 卷 第1 期 2015 年 1 月
技术探讨
CONSTRUCTION
走的是“S”型路线,同时内部元件对气流的阻挡比较多,产生的 紊流比较厉害。轴流式工作调压器加装有二级减噪装置,能有效降 低噪音,轴流式调压器内的气体流道和管道轴线同心,内件对气流 基本不阻挡作用,气流比较平稳。因此,轴流式调压器产生的噪音 要比阀式的要小。超压切断阀采用轴流式结构,能有效减小气体通 过切断阀时的压差。
的性能及功用。
3、材料要求
制造调压器零部件的材料对城镇燃气、加臭剂、调理添加剂和
燃气中所含杂质应具有抗腐蚀的能力,并且能满足承压能力。
实际工程中所用调压器及目前市场上产品所用材料如下:
阀体
ASTMA105
内部取压零部件
ASTMA182Gr.F316
指挥器
铝、钢及不锈钢
密封件
氟橡胶
阀垫
氟橡胶
皮膜
丁晴橡胶
4、技术要求
(1)外观
轴流式调压器表面应进行防腐处理,防腐层应均匀,色泽一
致,无起皮、龟裂、气泡等缺陷。同时,调压器与附加装置及指挥
器之间的链接管应平,无压瘪、碰伤等缺陷。
调压器阀体上应有明确的流向标志,需要时应设有吊环。
(2)外密封
承 压 件 和 所 有 连 接 处 应 采 用 设 计 压 力 的 1.1 倍 且 不 能 低 于
在物资采购招标中,技术份额占到 50%,其次是设备价格以及 售后服务、供应商业绩等商务因素。三种调压器中有进口设备,价 格则相对较高,而完全国产化的调压器价格则相对较低。采购原则 是无论任何情况下,都要采购质量第一,技术水平较优的设备,其 次考虑价格因素。如果技术水平相当,质量都有保证的情况下,则 选择价格较优的物资。