輸氣站并聯(lián)型自力式調(diào)壓閥相互影響分析

梁力 楊娜 李仁鵬

摘要：以運(yùn)用較為廣泛的TARTARINI FL型、飛奧REFLUX819型、FISHER EZR 型以及杰森RTJ型4種型號(hào)自力式調(diào)壓閥的并聯(lián)組合模式開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)研究，觀測(cè)了備用調(diào)壓閥與工作調(diào)壓閥參數(shù)變化趨勢(shì)，獲得了同時(shí)工作的壓力區(qū)間范圍，提出了不同工況需求壓力設(shè)定建議。

關(guān)鍵詞：自力式;調(diào)壓閥;并聯(lián);相互影響

自力式調(diào)壓閥無(wú)需外加外部作用力，依靠自身彈簧和管線(xiàn)內(nèi)部壓力的驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)閥門(mén)開(kāi)度的調(diào)節(jié)從而達(dá)到壓力調(diào)節(jié)的目的，廣泛運(yùn)用于輸氣生產(chǎn)中。為滿(mǎn)足不同工況需求和安全要求，自力式調(diào)壓閥一般采用組合方式組成調(diào)壓系統(tǒng)，目前常見(jiàn)的組合形式有并聯(lián)、串聯(lián)及并串聯(lián)組合三種形式，其中并聯(lián)方式主要用于中斷供氣影響較大需要連續(xù)供氣的用戶(hù)或支線(xiàn)，采用兩個(gè)調(diào)壓支路，互為備用[1-3]。由于各種型號(hào)的自力式調(diào)壓閥存在調(diào)壓精度與誤差的問(wèn)題，在實(shí)際生產(chǎn)中并聯(lián)式調(diào)壓系統(tǒng)存在相互影響的情況，為更好的使用并聯(lián)式調(diào)壓閥以滿(mǎn)足不同工況需求，有必要通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式掌握并聯(lián)式調(diào)壓閥相互的影響。

一、實(shí)驗(yàn)裝置

選取運(yùn)用較為廣泛的TARTARINI FL型、飛奧REFLUX819型、FISHER EZR 型以及杰森RTJ型4種調(diào)壓閥開(kāi)展并聯(lián)啟停實(shí)驗(yàn)，并觀察記錄啟停過(guò)程中兩個(gè)調(diào)壓支路的相互影響。并聯(lián)調(diào)壓閥系統(tǒng)常見(jiàn)的工藝流程如圖1所示。各組實(shí)驗(yàn)采用的調(diào)壓閥型號(hào)及相關(guān)實(shí)驗(yàn)參數(shù)如表1所示。

二、實(shí)驗(yàn)步驟

結(jié)合實(shí)驗(yàn)所采用工藝的特征，制定如下實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）調(diào)壓系統(tǒng)其中一個(gè)支路壓力設(shè)定為需求值為工作支路，另一個(gè)支路壓力設(shè)定為略低于需求值為備用支路;

（2）逐步調(diào)高備用調(diào)壓閥出口壓力，觀察（聽(tīng)聲音、看開(kāi)度）備用、工作調(diào)壓閥開(kāi)度變化和啟停情況，記錄備用調(diào)壓閥啟動(dòng)時(shí)的壓力值;

（3）在備用調(diào)壓閥啟動(dòng)后保持一段時(shí)間，觀察兩臺(tái)調(diào)壓閥工作狀態(tài)，觀察出站壓力變化情況;

（4）繼續(xù)調(diào)高備用調(diào)壓閥出口壓力，工作壓閥全關(guān)后觀察出口壓力值變化情況，記錄穩(wěn)定后的壓力值;

（5）緩慢關(guān)閉備用調(diào)壓閥，觀察（聽(tīng)聲音、看開(kāi)度）備用、工作調(diào)壓閥開(kāi)度變化和啟停情況，記錄工作調(diào)壓閥啟動(dòng)時(shí)的壓力值;

（6）觀察出站壓力值，記錄穩(wěn)定后的壓力值;

（7）重復(fù)3次上述步驟。

三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

3.1現(xiàn)場(chǎng)趨勢(shì)觀察情況

通過(guò)4個(gè)不同型號(hào)調(diào)壓閥的并聯(lián)調(diào)壓系統(tǒng)開(kāi)展的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，結(jié)合所獲得的觀測(cè)結(jié)果，得到了備用調(diào)壓閥與工作調(diào)壓閥參數(shù)變化趨勢(shì)。

（1）在逐步調(diào)高備用調(diào)壓閥出口壓力設(shè)定值過(guò)程中，當(dāng)備用調(diào)壓閥調(diào)至啟動(dòng)臨界點(diǎn)時(shí)暫時(shí)不再提高出口壓力設(shè)定值，此時(shí)備用調(diào)壓閥逐步開(kāi)啟至一個(gè)較小開(kāi)度，工作調(diào)壓閥略有關(guān)小;

（2）繼續(xù)逐漸調(diào)高備用調(diào)壓閥出口設(shè)定壓力值過(guò)程中，備用調(diào)壓閥逐步開(kāi)大，工作調(diào)壓閥逐步減小，在某一臨界值時(shí)工作調(diào)壓閥快速關(guān)閉，此時(shí)備用調(diào)壓閥逐步開(kāi)大;

（3）逐步降低備用調(diào)壓閥出口設(shè)定壓力值過(guò)程中，工作調(diào)壓閥啟動(dòng)臨界點(diǎn)時(shí)暫時(shí)不再降低備用調(diào)壓閥出口壓力設(shè)定值，此時(shí)工作調(diào)壓閥逐步開(kāi)啟至一個(gè)較小開(kāi)度，備用調(diào)壓閥略有關(guān)小。

3.2備用調(diào)壓閥與工作調(diào)壓閥啟停時(shí)壓力記錄情況

取每次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中備用調(diào)壓閥啟動(dòng)壓力值、工作調(diào)壓閥關(guān)閉壓力值、工作調(diào)壓閥重新啟動(dòng)壓力值，將其與實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前調(diào)壓閥出口壓力進(jìn)行對(duì)比，并計(jì)算其偏差值。

（1）TARTARINI FL型調(diào)壓閥實(shí)驗(yàn)結(jié)果

圖2為T(mén)ARTARINI FL型調(diào)壓閥并聯(lián)調(diào)壓系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。由圖2可知，在進(jìn)行的3次實(shí)驗(yàn)中，備用調(diào)壓閥啟動(dòng)壓力與初始?jí)毫Φ淖畲笃顬?.47%，最小偏差為0.4%;工作調(diào)壓閥關(guān)閉時(shí)壓力與初始?jí)毫Φ淖畲笃顬?.46%，最小偏差為4.26%;工作調(diào)壓閥啟動(dòng)時(shí)壓力與與初始?jí)毫Φ淖畲笃顬?.46%，最小偏差為-0.65%。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到：并聯(lián)型TARTARINI FL型調(diào)壓閥主備調(diào)壓閥同時(shí)工作的壓力區(qū)間在設(shè)定值的-0.65～5.46%。

（2）飛奧REFLUX819型調(diào)壓閥實(shí)驗(yàn)結(jié)果

圖3為飛奧REFLUX819型調(diào)壓閥并聯(lián)型調(diào)壓系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。由圖3可知，在進(jìn)行的3次實(shí)驗(yàn)中，備用調(diào)壓閥啟動(dòng)壓力與初始?jí)毫Φ淖畲笃顬?.37%，最小偏差為0.76%;工作調(diào)壓閥關(guān)閉時(shí)壓力與初始?jí)毫Φ淖畲笃顬?.07%，最小偏差為2.29%;工作調(diào)壓閥啟動(dòng)時(shí)壓力與與初始?jí)毫Φ淖畲笃顬?0.58%，最小偏差為-1.43%。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到：并聯(lián)型飛奧調(diào)壓閥主備調(diào)壓閥同時(shí)工作的壓力區(qū)間在設(shè)定值的-1.43～3.07%。

（3）FISHER EZR 型調(diào)壓閥實(shí)驗(yàn)結(jié)果

圖4為FISHER EZR 型并聯(lián)型調(diào)壓系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。由圖4可知，在進(jìn)行的3次實(shí)驗(yàn)中，備用調(diào)壓閥啟動(dòng)壓力與初始?jí)毫Φ淖畲笃顬?.5%，最小偏差為0.66%;工作調(diào)壓閥關(guān)閉時(shí)壓力與初始?jí)毫Φ淖畲笃顬?.64%，最小偏差為2.8%;工作調(diào)壓閥啟動(dòng)時(shí)壓力與與初始?jí)毫Φ淖畲笃顬?.5%，最小偏差為-2.47%。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到：并聯(lián)型FISHER EZR 型調(diào)壓閥主備調(diào)壓閥同時(shí)工作的壓力區(qū)間在設(shè)定值的-2.47～4.64%。

（4）杰森RTJ型調(diào)壓閥實(shí)驗(yàn)結(jié)果

圖5為杰森RTJ型調(diào)壓閥并聯(lián)型調(diào)壓系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。由圖5可知，在進(jìn)行的3次實(shí)驗(yàn)中，備用調(diào)壓閥啟動(dòng)壓力與初始?jí)毫Φ淖畲笃顬?.69%，最小偏差為1.93%;工作調(diào)壓閥關(guān)閉時(shí)壓力與初始?jí)毫Φ淖畲笃顬?.91%，最小偏差為4.73%;工作調(diào)壓閥啟動(dòng)時(shí)壓力與與初始?jí)毫Φ淖畲笃顬?.2%，最小偏差為-2.29%。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到：并聯(lián)型杰森調(diào)壓閥主備調(diào)壓閥同時(shí)工作的壓力區(qū)間在設(shè)定值的-2.29～4.91%。

四、小結(jié)

（1）調(diào)壓閥正常工作狀態(tài)下，逐步提高備用調(diào)壓閥出口壓力設(shè)定值時(shí)，備用調(diào)壓閥逐步開(kāi)啟，工作調(diào)壓閥逐步關(guān)閉，此后逐步降低備用調(diào)壓閥出口壓力設(shè)定值，工作調(diào)壓閥逐步開(kāi)啟，備用調(diào)壓閥逐步關(guān)閉，其壓力在一定范圍內(nèi)兩個(gè)調(diào)壓閥處于同時(shí)工作狀態(tài)，超過(guò)一定區(qū)間調(diào)壓閥處于一臺(tái)啟用一臺(tái)關(guān)閉的狀態(tài)。

（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得不同型號(hào)調(diào)壓閥其相互影響的區(qū)間不同，調(diào)壓精度高的調(diào)壓閥其相互影響的壓力區(qū)間較小，調(diào)壓精度較大低的調(diào)壓閥其相互影響的壓力區(qū)間較大，均小于其調(diào)壓精度范圍。

（3）由于不同工況需要并聯(lián)型調(diào)壓閥系統(tǒng)的工作模式需求存在差異，對(duì)于一用一備工作模式的調(diào)壓系統(tǒng)工作、備用調(diào)壓支路壓力設(shè)定值應(yīng)避開(kāi)相互影響的區(qū)間，對(duì)于兩個(gè)支路同時(shí)工作模式的調(diào)壓系統(tǒng)應(yīng)動(dòng)態(tài)調(diào)整至開(kāi)度基本一致。

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