燃氣調壓撬的設計與應用

諾威爾（天津）能源裝備股份有限公司 300301

摘要：隨著燃氣調壓撬的設計與應用技術的大力推廣，燃氣調壓撬的設計與應用技術發(fā)展問題不斷的在燃氣調壓撬的設計與應用技術中出現，而在這其中新形勢下燃氣調壓撬的設計與應用技術發(fā)展的效果，是直接關系到燃氣調壓撬的設計與應用工作的最后效果的關鍵因素之一。

關鍵詞：燃氣；調壓撬；設計

一、前言

如何做好新形勢下燃氣調壓撬的設計與應用技術發(fā)展工作，為燃氣調壓撬的設計與應用技術發(fā)展實現可持續(xù)發(fā)展提供堅實的安全保障，是現在燃氣調壓撬的設計與應用技術面臨的迫在眉睫、函需解決的頭等課題。

二、結構和原理

通常在輸氣站場（首站、末站或城市門站）的設計中，把上述規(guī)范中的兩條規(guī)定綜合起來，根據站場具體需要設計成一個或多個“調壓撬”，在工程上有叫”調壓火車套”或”串級監(jiān)控”。

1、在正常工作情況下，主調壓器起定值控制作用，監(jiān)控調壓器起隨動控制作用，監(jiān)控調壓器根據閥后壓力變化改變閥的開度，從而起到一個校正的作用，使閥后壓力很快返回給定值范圍。這樣主調壓器和監(jiān)控調壓器互相配合，大大改善了調節(jié)過程的品質，縮短了調節(jié)過程。

2、在異常情況下，主調壓器如果發(fā)生故障時，閥門將處于全開狀態(tài)，監(jiān)控調壓器將接替調壓。設計上監(jiān)控調壓器發(fā)生故障時，閥門將處于關閉狀態(tài)，該路就失去調壓作用；為保證下游管網及設備的安全，如果監(jiān)控調壓器在故障時不能自動關閉，下游壓力的升高將激發(fā)調壓撬進口SDV閥自動關閉，從而達到二級保護作用，控制室對其狀態(tài)進行報警。

圖1和圖2是兩種調壓撬設計組合方案，兩者的區(qū)別就是工藝閥的選用區(qū)別，從而造成兩者在工作原理上有一些小的差別。

第一、監(jiān)控調壓器CPV13A自行關閉，那么這路將失去調壓作用，而且暫時切斷了下游氣源，那么閥后壓力會下降。當壓力下降到3.SMPa時，備用路的監(jiān)控調壓器CPvi3B開啟，但由于主調壓器CPvZlB關閉，所以閥后壓力繼續(xù)下降，當壓力下降到3.4Mpa時，主調壓器PCvZlB開啟，這時，備用路就真正開始工作了。

第二、監(jiān)控調壓器PCV13A不能自行關閉，那么該路的壓力就會上升，當閥后壓力達到4.SMPa時，安全截斷閥SDv4lA會自行關閉，該路將失去調壓作用，與第一的原理相同，備用路開始工作。

三、燃氣調壓撬的應用

調壓撬電加熱控制柜專為天然氣自用撬天然氣加熱設計，主回路由一個進線斷路器QF1接觸器KM1，和一個調功器RKZ3組成?？刂苹芈钒ɡ^電器xHx、PID溫度控制儀MAC50D以及報警指示燈xHx和報警蜂鳴器XH01組成，控制系統(tǒng)具有本地/停止/遠程的操作模式以及手動/自動操作模式，同時系統(tǒng)具有過熱，故障指示、過電流、防雷等保護功能。

控制參數分別設置為：法蘭報警溫度TE190℃；加熱芯高溫報警溫度TE2：150--195℃；加熱芯高高溫報警溫度TE4：10--20℃；加熱器出口溫度給定值TE2在TE4控制模式下，電加熱器是由一塊溫度控制儀TE2現主控功能\"在此控制模式下，主控溫度表TE4采集電加熱器出口溫度，如果采集到的電加熱器出口溫度低于設定的溫度，則經過PIG的計算輸出 4-20MABD 的信號并輸出給調功器，同時如果工藝管道內有氣體流動，并且引起了流量開關動作，使流量開關輸出閉合節(jié)點信號，則調功器輸出需要的功率，對加熱器的輸出功率進行0--100的平滑調節(jié)，如果溫出口溫度高于設定溫度或者流量開關沒有動作，則加熱器停止工作

在就地控制模式下（旋轉SA3就地和遠程控制按鈕），可以在控制柜上直接啟動和停止電加熱器\"在遠程控制模式下，可以在SCADA系統(tǒng)中，通過HMI發(fā)送命令（啟動命令為保持信號）去啟動和停止電加熱器。在這兩種控制模式下，都可以通過控制柜的緊急停止開關SA4停止加熱器的工作。

加熱器的運行、停止、綜合報警狀態(tài)以及工作電壓和電流值可以從SCADA系統(tǒng)的HMI 畫面上進行遠程監(jiān)控。遠程和就地的狀態(tài)就是控制是否給加熱器供工作電源，遠程就是在SCADA系統(tǒng)中給加熱器進行控制，就地就是在控制柜中進行啟動或停止按鈕控制；手動PID自動是控制機柜中調功器的電流輸出的大小，在自動狀態(tài)時通過出口溫度經過PID計算，輸出4-20ADA 控制調功器的輸出。在手動狀態(tài)下直接給出調功器的輸出，輸出值通過調節(jié)控制柜面板的旋鈕進行手動輸出。

四、流量調節(jié)閥

壓力控制系統(tǒng)初次使用時應進行氮氣等惰性氣體置換，然后再進行燃料氣體（天然氣）置換。確保管道內充滿純凈的天然氣時，方可調試，投入運行。置換調壓器管段時，調壓器入口置換壓力應當不高于調壓器的允許最高工作壓力，調壓器的出口置換壓力應低于調壓站的出口設定壓力。在使用過程中由于監(jiān)控調壓閥的皮膜損壞常會造成監(jiān)控調壓閥打不開的故障，因此，對使用中的調壓設備要進行定期地檢查和保養(yǎng)，當發(fā)現監(jiān)控調壓閥的皮膜出現破損時，應及時的進行更換！當進口壓力過低或實際流量超過監(jiān)控調壓閥的設計流量時，就會出現設定出口壓力偏低達不到下游要求的壓力，從而影響正常配輸。面對這樣的問題時就需要我們穩(wěn)定地升高進口壓力或穩(wěn)定地降低流量，這樣就會使原本偏離的狀態(tài)逐漸地恢復到調控狀態(tài)。在正常配輸過程中，由于密封件磨損或閥口密封墊片磨損，都會引起調壓系統(tǒng)出口壓力不正常地升高，遇到這種情況時需要及時清理閥口污物或更換閥墊。當調壓閥取壓管連接錯位或者流量過低時，常會造成監(jiān)控調壓閥出現喘振的現象，喘振現象最常見地表現為出口壓力不穩(wěn)定。為了避免監(jiān)控調壓閥出現喘振的現象，首先，可以提高流量，其次，在拆卸過程中要對各連接接口進行標識，以便再次安裝時不會出現連接錯取壓管的情況。當系統(tǒng)的熱交換系統(tǒng)不工作或加熱溫度達不到設計要求時，調壓系統(tǒng)會出現結冰現象。所以，在日常檢查中要定時的對電加熱器進行檢查。

五、復位開關的使用

當任何一個報警產生時，會有相應的報警指示燈顯示。若消除此報警，無論是在就地或遠程控制模式下，都必須通過控制柜的復位開關進行復位操作。

復位開關是帶鑰匙的非自復位式開關，每次進行復位操作后必須人工旋轉鑰匙把開關恢復到工作狀態(tài)。復位開關在復位狀態(tài)會屏蔽系統(tǒng)的所有的保護功能，如果復位操作之后，沒有恢復到工作狀態(tài)，會導致電加熱器在無保護的狀態(tài)下工作，容易產生事故。

為了避免控制中發(fā)生事故。首先，電加熱控制柜內超溫保護回路和報警回路應分開設置。任何工作狀態(tài)下超溫保護回路不應被屏蔽。其次，可以調整流量開關設定值至2-3m/s，適當降低敏感度。并且在復位開關、急停按鈕等重要開關應增加醒目的警示標示。同時，為了進一步保障設備的安全性，將電加熱器芯的溫度信號上傳至站控系統(tǒng)并進行超溫報警\"。手動功能鎖定，正常情況下不允許操作。

六、結束語

綜上所述，本文所提到的燃氣調壓撬的設計與應用技術的研究工作，希望可以對燃氣調壓撬的設計與應用技術的發(fā)展提供參考價值。隨著燃氣調壓撬的設計與應用技術的不斷開展，對燃氣調壓撬的設計與應用技術的研究工作也將成為保障燃氣調壓撬的設計與應用技術措施的重要工作。

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