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浅析燃气表箱供气系统不间断性设计

文章来源:英达玻璃钢 已有次个人浏览并咨询 打印 发表时间:2018-06-02 11:03

  燃气表箱是城市燃气输配系统的重要设施之一。随着各类用户对用气质量的要求不断提高,燃气调压器更加安全、经济、可靠地运行将成为燃气安全工程中重要课题之一。如何保证供气的连续性,既是燃气企业效益连续性的保证,也是燃气供应方在签署了供气合同后履行合同的义务和职责,对一些供气要求较高的用户(尤其是工业企业)来说,短时间的停气将会给用户带来巨大的损失,会给供气和用气双方带来诸多矛盾甚至付诸法律。多数时候,我们只能依靠燃气表箱自身的可靠性,缺乏主动的对燃气调压系统的针对性设计。
  2 不间断调压供气方案
  一路完整的燃气调压器系统至少应该由进口截断阀、紧急切断阀、调压器和出口截断阀构成。当调压器发生故障时,紧急切断阀感应到超压或者失压并做出切断动作,该路调压系统停止工作。对于在生产中不允许停气的用户而言,这种供气方式形式单一、风险高,很难实现无人值守。
  不间断调压供气应具备以下要求:
  (1)当运行路发生故障或下游用气量突然增大,造成出口压力过低时,备用路能在自动不停气的情况下补上运作供气;
  (2)当运行路发生故障,若导致出口压力上升,并令运行路上的超压切断阀发生作用,将运行路关上时,备用路能自动投人(注:当出口压力上升时,备用路上的超压切断阀不可发生作用。)
  (3)以上(1)及(2)的工序不可用电子或电力装置或人手调控来实现,并必须在调压站电力供应中断时仍能运作。目前,国内外主要采用工作监视调压和一用一备两种调压流程来保证燃气调压系统的安全性,下面先就两种方案展开比较和讨论。
浅析燃气表箱供气系统不间断性设计
  2.1 工作监视调压供气系统
  工作监视调压系统设计已经被普遍接受和认同,并且被大量使用在一些关键的燃气输配系统中。工作监视调压顾名思义即是由工作调压器和监视调压器共同组成,监视调压器的位置位于工作调压器上游、紧急切断阀下游,它的出口压力设定点高于工作调压器的设定点,低于紧急切断阀超压切断的设定点,当调压系统正常工作时,监视调压器因为设定值高于工作出口压力,处于全开状态,不妨碍工作调压器正常工作;当工作调压器失效,下游压力升高,并达到监视调压器的设定值时,监视调压器开始工作,保持下游压力处于监视调压器的控制范围当中。
  工作监视调压的设计需要几个有效的前提,一是调压器的设计为 Fail Open结构,即失效全开,只有工作调压器失效全开,监视调压器才能够发挥作用;其次,监视调压器必须处于监视状态,意味着它的出口压力设计值必须高于工作调压器的设定值,具体的设定值依据不同的调压器性能有所不同,取决于调压器的调压精度和工作范围;同时,下游用户可以接受一定压力范围的波动。另一方面,调压器并非全通径设备,即使是轴流式调压器,也会在一定程度上阻碍流通的流量并带来一定的压损,所以在设计工作监视调压时,必须要考虑调压器串联所造成的流量损失和压损增大问题。这就使得工作监视调压的设计并不适合于低压差的调压系统和下游用户需要压力波动范围极小的调压系统。
  目前,天然气紧缺的情况时有发生,燃气供应初期入口压力往往较低,调压系统在某种程度上起到的是稳压的作用,这个时候如果采用监视工作调压,由于调压器的串联结构,势必在一定程度上牺牲流量和出口压力。

燃气表箱
  2.2 一用一备供气系统
  为了防止单路供气因为故障或者维护所造成的停气,双路供气的结构也越来越多的用来代替单路供气和一用一旁通供气结构,备用路采用与工作路完全相同的设计,包括了过滤器、截断阀(球阀或者蝶阀)、紧急切断阀以及调压器。备用路的安装位置与工作路并联,共用同一个人口和同一个出口,其并联既可以通过弯头三通来实现,也可以通过汇气管插管来实现。备用路虽然用以备用,但并不意味着备用路的前后截断阀处于关闭状态,相反,备用路同工作路一样,前后截断阀均一直处于全开状态,这样做的目的是使备用路在工作路故障切断时可以自动的不借助任何外力进人工作状态。正如监视调压器的设定点高于工作调压器设定点时,监视调压器处于全开状态,相反,通过将备用路调压器的设定值设定为低于工作路调压器,备用路调压器在正常工作即可处于关闭状态。即使备用路的前后截断阀处于全开状态,但是调压器起到了截断作用,备用路不会有气体流通。
  此类调压系统主要作用有以下几点:
  (1)当其中一路进行定期维护或维修时,可以由另一路完全担负向下游供气的任务,不会影响下游用户连续用气的需求;
  (2)当下游用户用气量突然增大,工作路单路供气不能满足下游用气量要求时,下游压力会随之降低,备用路调压器感应到下游压力低于自身设定值时,会自动启动,双路同时为下游供气,实现自动增路的功能。
  (3)当工作路调压器故障全开时,上游高压气体快速流往下游,造成下游瞬间超高,当压力超过工作路切断阀设定点时,工作路紧急切断阀即切断气源,工作路停止向下游供气;由于下游继续用气,当下游压力低于备用路调压器设定值时,备用路调压器会自动启用,整个用气过程连续、不间断。
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