燃气调压箱无人值守解决方案

燃气调压箱无人值守解决方案

区婉玲许家庆

广州多美时燃气设备有限公司

摘要：燃气调压箱随着城市快速发展遍布于各个庭院，分布在城市的每个小区内，通过数字信息化运输和平台数据整合可提高其安全性，通常情况下，电源无法正常接通会使得庭院调压箱作用受限，除了日常做好维护外，配置多重防超压装置是非常必要的。

关键词：天然气；调压装置；防超压；定期检修；无人值守；

城市燃气公司需要在每个小区内都设立庭院调压箱，随着城市建设的发展，每年新增楼盘及新增庭院调压箱数以万计，供气公司没可能对每个调压箱配置专人值守，为了调压箱能安全高效地运行，给用户不间断供气，还要做好电力供应，收集汇总实时数据。所以要对调压箱配置多重防止压力超高或泄露的安全装置，如：安全阀、切断阀、泄露报警器。再者要做好流量计及其他电气设备的供电，如：内置锂电池，定期向供气公司数据平台发送实时数据。让供气单位可检测到调压箱运行情况，做到无人值守监控。

1.庭院调压箱供电方案

现场无供电的低功耗解决方案，目前市场由以下2种：方案1：锂电池+太阳能板。需要考虑太阳能板的安装间距，晴雨天的天气变化导致的供电波动。方案2：纯锂电池供电。因锂电池储电量有限，可设置每天传输两次数据，一个月维护一次调压箱电气设备，可提升调压箱的使用效果。

2．调压箱设计

2.1调压箱特点

（1）灵敏的关闭特性、配备安全切断、放散及过流量保护装置；

（2）压力设定简单，调压精度高、可在线维护；

（3）结构紧凑、体积小，占地面积省，安装工序简单；

（4）采用大面积高精度过滤器，滤芯采用能重复使用的不锈钢滤网；

（5）外箱体采用不锈钢或喷塑处理，适宜于户内或户外安装，防腐蚀、寿命长；

（6）该设备出厂前均经强度及气密试验，其各参数严格按用户的要求进行设定；（7）该设备具有优越的扩展性能，可根据客户要求增设压力记录、消音、监控等功能。

2.2调压箱设备组成

调压箱由调压器、超压切断阀、安全放散阀、过滤器、手动阀门、放散阀及箱体等部件组成。

2.3调压箱工作原理

调压箱是通过调压器的工作使较高的入口压力降至设定的出口压力，即使用气量发生变化及进口压力有波动，出口压力都将自动保持在一定的范围内。其结构形式一般采用“1+1（1+0）”、“2+1（2+0）”“3+1（3+0）”等。以“2+1”结构为例，它具有双路调压系统，一路旁通管线。主副路调压管线均按100%或主路按100%副路按30%的流量进行设计。正常工作时，主路调压，副路备用，当主路上的调压器出现故障（如调压器皮膜破裂、阀垫、密封圈损坏等）导致出口压力值升高，超压切断阀将自动切断气流，待出口压力降至副路调压器设定压力时，副路调压器就自动启动工作，从而可防超压送气或断气，可确保用户安全不间断供气。若主、副路同时出现故障或维修时，可启动手动控制的旁通线路临时工作。

若旁通管断开结构，即为1+0、2+0、3+0形式，能避免用户对旁通的误操作。当主、副路同时出现故障或维修时，可临时接驳管道或安装一台调压器进行手动调压供气。

3．调压箱各配置分析及维护

3.1调压管路技术（结构“2+1”为例）

1、手动切换供气方式（下称“方式一”）：结构“2+1”调压柜，两路调压，一路旁通。两路调压器出口压力设定值及切断阀超压切断设定值均一致。正常工作时，主路调压，当主路调压器出现故障（如调压器皮膜破裂、阀垫、密封圈损坏等）导致出口压力升高，一体化切断装置自动切断气流，或主路需要检修时，则需要手动切换成由副路进行供气。当主、副路同时出现故障或需要检修时，可启动手动旁通管线路工作。

2、自动切换供气方式（不间断供气，下称“方式二”）：结构“2+1”调压柜，两路调压，一路旁通。为实现24小时不间断供气，副路调压器出口压力设定值比主路调压出口设定值略低，副路切断阀超压切断压力设定值比主路略高。正常工作时，主路调压，当主路调压器出现故障时（调压器皮膜破裂、阀垫、密封圈损坏等）导致出口压力值升高，一体化切断装置自动切断气流，当出口压力降至副路调压器设定值时，副路调压器就自动启动工作，从而避免超压送气或断气，可确保安全不间断供气。当主、副路同时出现故障或检修时，可启动手动旁通管线路工作。

3.2旁通紧急调压线路技术

旁通紧急调压线路上的阀门在正常工作状态时应保持常闭状态。由于旁通紧急调压线路在设计时，已经在进出口阀门之间留有安装临时调压设备的空间，故主次调压线路同时发生故障时可作临时应急使用，保证下游用户的不间断用气。具体步骤如下①、安装临时调压器或软管（可由供气公司提供）；②、关闭主调压线路和备用调压线路上的阀门，打开旁通紧急调压线路出口压力表表前阀门；③、观察压力表的读数变化，检测管道内剩余气体的压力；④、缓慢开启旁通调压线路的进口阀门，继续观察压力表的变化，当压力保持稳定后，再打开出口阀门，调压柜可作临时供气使用。由于此调压线路为临时性的，所以用户的使用压力及流量会比正常工作时不稳定。但要注意，此操作过程必须要有工程技术人员在场，否则只能作停气检修处理。

3.3过滤器维护

①、每隔一个月应对过滤器进行排污操作。

A、排污操作应安排在非用气时段或用气低峰时段进行；

B、排污时，应在排污口接一段软管，将过滤器里的残余燃气排出箱外；

C、具体排污操作：

C-1停气排污：排污线路处于打开的主工作线路时，先启用次工作线路，再关闭主工作线路。排污时打开过滤器上的排污阀门，排走其中的残液与铁屑、脏物。若发现其中残液与脏物比较多，应进行清洗滤芯的操作。排空后不要忘记关闭排污阀门。（备注：过滤器排空后调压器出口管道内燃气不会被排空，压力表读数不会变化，此为正常现象。）

C-2带气排污：直接打开过滤器上排污阀门，观察排出的燃气，直至其内部不再含有残液与铁屑、脏物排出为止。若发现其中残液与脏物比较多，应进行清洗滤芯的操作。

②、每隔半年应检查过滤器滤芯的肮脏程度，并进行一次清洗操作。

A、清洗操作应安排在非用气时段或用气低峰时段进行。

B、清洗线路处于工作线路时，先启用备用线路，再关闭工作线路（按主副路切换方法进行）。清洗前，打开该线路的排污阀门，排空过滤器里的燃气，然后再卸下过滤器的法兰盖及其滤芯，用清水进行清洗。若滤芯严重肮脏或清洗效果不理想，请及时更换。清洗完成后，应重新更换一块垫片，安装回原来的法兰盖，并通气检查法兰连接处是否有漏气现象。

3.4流量计维护

定期给涡轮流量计加润滑油。每个标准的IGTM涡轮表都有一个加油泵，必须定期对流量计进行加油。加油时，打开盖子，小心地把油倒满。加油前必须将储油罐加满油。加油后盖子一定要盖好，防止里面的油被污染。气体干净的情况下，正常使用时定期加油的周期为3个月；当气体比较脏，或流量计在设计范围之外工作时，加油周期要缩短。

定期加油量：

警告：过量的加油会导致脏的累积物的产生，累积在下游。过多的润滑油，将导致在低流量的时候测量精度下降。

3、根据国家规定，按时标定。当流量计被检查或维修后，必须重新标定一次。

4、旋转测试，可以对流量计轴承进行诊断。

在环境温度合适的情况下，使用压缩空气吹流量计的转子，让他接近最高速。空气驱动转子转动，传动延续时间可达到10-15秒。当空气流速为0时，让一个秒表开始计时。让转子自由地转动，一直到完全地停下来：没有向前的转动；这个让转子完全停下来的时间为转子停止时间。

如果轴承有任何问题或者沾上污物的话，转子停止时间会减少很多。如果转子停止时间减少了表中的数值的50%时，轴承需要更换。旋转测试给了一个表在低流量时的工作情况和精度。转子停止时间减少并不一定代表精度的减少。他显示了量程比减少以及在低流量时精度的减少。

3.5故障排除

以下为可能发生的故障现象的汇总，这些问题源于燃气状态以及设备部分材料的自然老化和磨损等不正常情况。

4.结语

调压箱配置多重放超压装置已经定期检修各设备，可实现无人值守的效果。利用无人值守燃气调压箱系统可满足生产工艺要求，调压、供气、安全保护等功能。

参考文献：

[1]田璐.无人值守天然气站场工艺技术研究[D].东北石油大学，2015.

[2]夏月星，李朝，陈玉银.无人值守天然气调压站方案设计[J].石油化工自动化，2012，48（5）：71-72.

[3].燃气调压箱无人值守解决方案[J].智慧工厂，2016，（11）：46-46.