摘要：介紹了燃氣調(diào)壓站的運行參數(shù)及調(diào)壓器的常見故障，分析了調(diào)壓站中常用的4種安全裝置——安全閥、安全切斷閥、監(jiān)控器、多功能調(diào)壓器，探討了3種安全系統(tǒng)——較簡單的安全系統(tǒng)、較經(jīng)濟的安全系統(tǒng)、較安全的安全系統(tǒng)。

關鍵詞：調(diào)壓站；調(diào)壓器；安全裝置；監(jiān)控器

SHAO Hua

Abstract：The operation parameters of gas regulator station and the common faults of regulator are introduced. Four kinds of safety devices commonly used in the regulator station，including safety valve，safety shut valve，monitor and multifunctional regulator are analyzed. Three kinds of salety systems including simple safety system，economic safety system and safe safety system are discussed.

Key words：regulator station；regulator；safety device；monitor

??? 燃氣調(diào)壓站一般由調(diào)壓器、過濾器、快速安全切斷閥、安全閥、測量儀表和工藝管道、閥門等組成，其主要任務是接收上游管網(wǎng)來氣，進行過濾、調(diào)壓、計量及相關參數(shù)記錄，按輸配管網(wǎng)的壓力和流量進行調(diào)節(jié)和控制。

??? 調(diào)壓設備運行主要參數(shù)有：進口壓力p₁，出口壓力p₂，關閉壓力p_b，放散壓力p_f，切斷壓力p_q。

??? ① 關閉壓力與出口壓力的關系

??? 根據(jù)調(diào)壓器穩(wěn)壓精度和性能，其關閉壓力與出口壓力之間關系如下：

??? p_b=(1.10～1.25)p₂

? ??② 關閉壓力與放散壓力的關系

? ??安全放散裝置可以緩解調(diào)壓器關閉不嚴造成的泄漏問題，一般考慮超過關閉壓力的10%～20%即開始放散，即放散壓力為：

??? p_f=(1.1～1.2)p_b

??? ③ 切斷壓力與放散壓力的關系

??? 調(diào)壓器失靈造成燃氣放散，不利于環(huán)保和周圍生命財產(chǎn)安全，且浪費能源。為防止長時間放散，一般考慮超過放散壓力的10%～20%即可切斷氣源，即切斷壓力為^[1]：

??? p_q=(1.1～1.2)p_f

??? 調(diào)壓器是調(diào)壓站的核心設備，它的作用是將上游較高的進口壓力調(diào)節(jié)至下游所需要的較低壓力，并能防止波動的進口壓力及流量的干擾，保持出口壓力為某一恒定值。燃氣調(diào)壓器是一種可靠性很高的裝置，但由于燃氣中可能含有水分、塵埃、碎屑以及其他沉積物，另外由于調(diào)壓器皮膜破裂、部件失效、信號管堵塞等原因，調(diào)壓器通常出現(xiàn)以下故障：

? ??① 調(diào)壓器失靈，超壓供氣，使燃氣以進口壓力(高壓或中壓)未經(jīng)降壓直接進入下游管網(wǎng)和用戶，造成燃氣表、管道和用氣設備損壞，甚至產(chǎn)生火災、爆炸等嚴重事故。

??? ② 調(diào)壓器失靈，出口壓力迅速降低，或者關閉而中斷供氣，下游管網(wǎng)和用戶的供氣壓力降低，可能在用戶終端引起熄火甚至嚴重事故。

??? ③ 調(diào)壓器發(fā)生故障，出現(xiàn)供氣壓力波動，造成用戶用氣設備燃燒不完全，產(chǎn)生不安全因素。

??? 出現(xiàn)以上情況，按慣例只能采取如下處理措施：通常情況下，調(diào)壓站內(nèi)一路調(diào)壓系統(tǒng)處于工作狀態(tài)，另一路則處于備用狀態(tài)。當調(diào)壓器出現(xiàn)故障，造成超壓放散等情況，在得到報告后，作業(yè)人員到達現(xiàn)場進行處理，關閉故障調(diào)壓系統(tǒng)，開啟另一路調(diào)壓系統(tǒng)和安全放散裝置使其正常工作。這種做法會給用戶帶來諸多不安全因素，因此其安全性極差。

??? 在燃氣供應的運行中，確保安全是首要的因素。一旦發(fā)生燃氣泄漏或超壓，后果不堪設想。因此，在正常運行的調(diào)壓站內(nèi)配備完善的安全裝置十分必要，其意義在于，當發(fā)生事故時，能夠做到在第一時間自動將燃氣氣源切斷或將超壓燃氣排放至大氣，保護下游管道和用戶的安全^[2]。

??? 調(diào)壓站內(nèi)的安全裝置用來確保調(diào)壓站安全可靠運行，保護下游的設備和儀表能在規(guī)定的壓力范圍內(nèi)正常運行。

??? 安全閥通常置于調(diào)壓站的出口管道上。當調(diào)壓器正常工作時，安全閥處于關閉狀態(tài)；當調(diào)壓器出現(xiàn)故障，造成出口壓力升高，且升高至安全閥的開啟壓力時，安全閥自動開啟，將管道中燃氣排入大氣，當壓力下降到開啟壓力以下時，安全閥自動關閉。

??? 安全閥分為全流量安全閥和微流量安全閥。微流量安全閥是一種微流量放散裝置，一般放散流量為管道最大流量的1%～5%，其作用為當非故障引起出口壓力升高時將氣體排出，以避免安全切斷閥因誤操作而切斷導致該調(diào)壓線路中斷。于這類安全問題，雖然監(jiān)控器和切斷閥也都可用，但是微流量安全閥更方便有效，這是因為即使是監(jiān)控器和切斷閥本身也會因污染物作用在關閉時泄漏。

??? 目前安全切斷閥已廣泛應用于各級調(diào)壓站、調(diào)壓箱內(nèi)。根據(jù)相關設計規(guī)定，當調(diào)壓器壓力降大于1.7MPa時，必須安裝安全切斷閥。如北京來廣營調(diào)壓站，進口壓力為3.4MPa，出口壓力為0.76MPa，就必須安裝安全切斷閥；通州調(diào)壓站，進口壓力為3.3MPa，出口壓力為0.17MPa，也要安裝安全切斷閥；北新建材調(diào)壓站，進口壓力為1.6MPa，出口壓力為0.17MPa，雖未達到最低壓力降標準，但也安裝了安全切斷閥。

??? 安全切斷閥置于調(diào)壓器上游管道上。調(diào)壓器正常工作時，安全切斷閥常開，當調(diào)壓器下游管道壓力升高至其設定值時，安全切斷閥立即關閉，截斷氣流，從而可靠地避免超壓。安全切斷閥一旦關閉后，一般需人工復位，不能自動打開^[3]。

??? 監(jiān)控器就是一臺備用調(diào)壓器，它可以與主調(diào)壓器型號相同，也可以不同。監(jiān)控器與主調(diào)壓器的連接通常分為串聯(lián)與并聯(lián)。

? ??① 串聯(lián)式監(jiān)控器

串聯(lián)式監(jiān)控器的工藝流程見圖1。

?

??? 主調(diào)壓器與監(jiān)控器串聯(lián)安裝，監(jiān)控器通常安裝在主調(diào)壓器的上游。監(jiān)控器的給定出口壓力應略高于主調(diào)壓器的出口壓力，因此正常工作時監(jiān)控器的調(diào)節(jié)閥全開。當主調(diào)壓器發(fā)生故障，出口壓力上升到監(jiān)控器的給定出口壓力時，監(jiān)控器立即接替主調(diào)壓器進入工作狀態(tài)。監(jiān)控器也可以放在主調(diào)壓器之后，其出口壓力不得低于主調(diào)壓器。