燃氣調(diào)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(diào)壓撬的設計與應用技術(shù)的大力推廣，燃氣調(diào)壓撬的設計與應用技術(shù)發(fā)展問題不斷的在燃氣調(diào)壓撬的設計與應用技術(shù)中出現(xiàn)，而在這其中新形勢下燃氣調(diào)壓撬的設計與應用技術(shù)發(fā)展的效果，是直接關系到燃氣調(diào)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(diào)壓撬；設計

一、前言

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

二、結(jié)構(gòu)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(jù)站場具體需要設計成一個或多個“調(diào)壓撬”，在工程上有叫”調(diào)壓火車套”或”串級監(jiān)控”。

1、在正常工作情況下，主調(diào)壓器起定值控制作用，監(jiān)控調(diào)壓器起隨動控制作用，監(jiān)控調(diào)壓器根據(jù)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(diào)壓器和監(jiān)控調(diào)壓器互相配合，大大改善了調(diào)節(jié)過程的品質(zhì)，縮短了調(diào)節(jié)過程。

2、在異常情況下，主調(diào)壓器如果發(fā)生故障時，閥門將處于全開狀態(tài)，監(jiān)控調(diào)壓器將接替調(diào)壓。設計上監(jiān)控調(diào)壓器發(fā)生故障時，閥門將處于關閉狀態(tài)，該路就失去調(diào)壓作用；為保證下游管網(wǎng)及設備的安全，如果監(jiān)控調(diào)壓器在故障時不能自動關閉，下游壓力的升高將激發(fā)調(diào)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(diào)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(diào)壓器CPV13A自行關閉，那么這路將失去調(diào)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(diào)壓器CPvi3B開啟，但由于主調(diào)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(diào)壓器PCvZlB開啟，這時，備用路就真正開始工作了。

第二、監(jiān)控調(diào)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(diào)壓作用，與第一的原理相同，備用路開始工作。

三、燃氣調(diào)壓撬的應用

調(diào)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(diào)功器RKZ3組成。控制回路包括繼電器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(shù)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(xiàn)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(jīng)過PIG的計算輸出 4-20MABD 的信號并輸出給調(diào)功器，同時如果工藝管道內(nèi)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(diào)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(diào)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(zhuǎn)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(diào)功器的電流輸出的大小，在自動狀態(tài)時通過出口溫度經(jīng)過PID計算，輸出4-20ADA 控制調(diào)功器的輸出。在手動狀態(tài)下直接給出調(diào)功器的輸出，輸出值通過調(diào)節(jié)控制柜面板的旋鈕進行手動輸出。

四、流量調(diào)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(nèi)充滿純凈的天然氣時，方可調(diào)試，投入運行。置換調(diào)壓器管段時，調(diào)壓器入口置換壓力應當不高于調(diào)壓器的允許最高工作壓力，調(diào)壓器的出口置換壓力應低于調(diào)壓站的出口設定壓力。在使用過程中由于監(jiān)控調(diào)壓閥的皮膜損壞常會造成監(jiān)控調(diào)壓閥打不開的故障，因此，對使用中的調(diào)壓設備要進行定期地檢查和保養(yǎng)，當發(fā)現(xiàn)監(jiān)控調(diào)壓閥的皮膜出現(xiàn)破損時，應及時的進行更換！當進口壓力過低或?qū)嶋H流量超過監(jiān)控調(diào)壓閥的設計流量時，就會出現(xiàn)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(diào)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(diào)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(diào)壓閥取壓管連接錯位或者流量過低時，常會造成監(jiān)控調(diào)壓閥出現(xiàn)喘振的現(xiàn)象，喘振現(xiàn)象最常見地表現(xiàn)為出口壓力不穩(wěn)定。為了避免監(jiān)控調(diào)壓閥出現(xiàn)喘振的現(xiàn)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(xiàn)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(diào)壓系統(tǒng)會出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)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(chǎn)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(zhuǎn)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(chǎn)生事故。

為了避免控制中發(fā)生事故。首先，電加熱控制柜內(nèi)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(diào)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(jié)束語

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

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