燃气调压器维修保养管理规范
天然气,是一种多组分的混合气态化石燃料,主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷。它主要存在于油田和天然气田,也有少量出于煤层。天然气燃烧后无废渣、废水产生,相较煤炭、石油等能源有使用安全、热值高、洁净等优势。要安全使用这种气质,就必须经过给气体加压及减压,在这个过程中燃气调压器又是稳定高效安全使用的保证.
目前,我国正在形成以国产气为主,进口气为辅的多气源资源保障体系。 与此同时,我国将形成国内天然气供应四大格局:西气东输、北气南下、就近供应以及海气登陆,包括中海油开采海上天然气的登陆和进口液化天然气(lng)的登陆。这些项目需要大量的燃气调压器。天然气从接收站输送到输配管网,再从输配管网输送到城市燃气管网均需要调压,天然气调压器是连接天然气输配管网、城市燃气管网的核心设备,分析调压器的性能有其独特性。以天然气输送过程中广泛应用的自立式调压器为对象,从力学角度分析自立式调压的一般原理,以及管道出口压力、噪音、节流效应等因素对调压器的影响,结果表明控制调压器上下游压差,天然气中的杂质含量,根据当地气温情况是否加设加热设备等措施,对于提高调压器运行可靠度,保障天然气站场具有现实作用
调压器是一种无论气体的流量和上游压力如何变化,都能保持下游压力稳定的装置。
调压器应能够:1、将上游压力减低到一个稳定的下游压力; 2、当调压器发生故障时应能够限制下游压力在安全范围内。
理想的燃气供应系统将气体从井口输送到最终用户不需要调压器;
这样的理想供应系统得以维持的条件是用户需求恒定,矿井的供给能力恒定,同时两者之间是一致的;这样的系统实际上不可能存在,为此,相应的装置-调压器-应运而生。
调压器最大的功用是保持燃气在使用时有稳定的压力,从而保证燃气用具得到稳定的燃空比(燃气与空气的配合比例);燃气供应系统中使用调压器将气体压力降低并稳定在一个能够使气体得到安全、经济和高效利用的适当水平上。
天然气的供应流程,按照调压方式又可分三种:
(1)户内调压工艺,又称中压进户,即是中压进户后再调压。
(2)楼栋调压工艺,即是每栋或数栋住宅楼集中调压后,低压进户。
(3)区域调压,即是市政管道调压成低压后,向一个区域的用户再分配输送。
燃气调压器是燃气输配调压系统的心脏设备,它是一种自力式压力调节阀,俗称:减压阀,在燃气管道上它是使用最多的调节阀。它分为直接作用式和间接作用式两种。直接作用式多用于中低压段,主要使用在燃气锅炉、直燃机等前面,它的反应速度快适用于锅炉的快速点火和用气负荷的反复变化,但是稳压精度略低,一般在±5-15%左右。间接式调压器可用在高中低压各段和区域调压,它的稳压精度比较高在±1-10%之间。
无论是哪种调压器都有一项重要指标-“关闭压力”,即所谓切断功能,就是当用户不用气后,调压器能自动关闭,保证调压器下游的压力不能升高的太多,以防止灶具点火产生爆燃出现危险。“关闭压力”的指标要求达到调压器出口设定压力的1.15-1.25%之内。
无论燃气压力有多高,这些调压器的阀座都采用软密封,以保证能彻底关闭,阀座泄漏量要求“0”泄漏。
燃气调压器根据不同的使用范围有不同的口径适用于不同的流量,一般由dn15-dn200,也会根据不同的使用压力有不同的压力级制范围,总之该产品是一系列的,它的生产需要办理生产许可证,它遵循的标准是国家强制标准gb16802-1997《城镇燃气调压器》,归口管理是建设部。
市场上供应的国内外二级调压器品种较多,目前我公司调压器主要采用美国费希尔、意大利飞奥、塔塔里尼、上海久安等品牌。
燃气本身具有点多面广、监管难度大,安全系数较低、维护管理困难等特点。那么,如何对燃气调压器设备进行维护与管理,已经成为了摆在我们面前的重要课题。一旦设施损坏而发生泄漏,极易发生爆炸、火灾等不良事件。此外,燃气使用还存在安全隐患的威胁。燃气设备维护管理依然是我们面临的最大困难与问题。当前,影响燃气设备维护与管理的因素主要有:一是违章占用燃气设备问题仍然不同程度存在:二是燃气设备在施工过程中缺乏有效的监督监管;三是燃气设备经营市场混乱,管理不够规范,违章操作现象较为严重;四是相关法律不够健全,维护技术相对落后,管理力量比较薄弱。所以,加强燃气设备维护与管理,最终的目的就是要确保燃气设备正常、有序、安全地运行。结合自己的工作实际,谈几点自己在燃气设备维护管理中的粗浅认识。
调压箱的调试
(一)设定压力,遵循由高到低的原则,按步骤一项一项进行,即:切断压力--放散压力--工作压力。
(二)压力设定后,需检测其关闭压力,验证其性能,是否达到要求值。
(三)压力设定符合要求后方可开启出口阀门,在此之前不得打开出口阀门,以防意外发生。
(四)精密仪表应注意保护,以防压力波动大,损坏仪表。
(五)在1+1调压设备调试中,若需不间断供气,应先通过旁路手动控制压力,一手控制压力调节阀,一手持压力表,时刻观察压力变化,使出口压力维持在所需压力范围内,待调压器压力设定完成后,缓慢打开调压器出口阀门,在调压器正常供气后,再关闭旁路各阀门。
(六)若调压器采用2+0一开一闭式,两路均需调试,开启一路,关闭一路(备用),备用路中应将进出口阀门间气压泄去,以免调压器皮膜和弹簧受压,造成疲劳。
(七)若调压器口用两路自动切换供气,需按主、副路设定压力参数,然后两路进出口阀门保持全开状态,自动切换对调压器性能要求较高,一般稳压精度≤2.5%,关闭精度≤10为宜。检验自动切换:将主路压力提高(模拟故障),使主路压力超高而切断阀动作,切断主路煤气,停止供气,观察副路能否按所设定压力实现自行启动供气。检验合格后,再使主路切断阀复位,将主路调压器压力调回原先设定值,这样主、副两路调压器压力设定后,以主路供气为主,副路备用,在主路发生故障时,副路调压器自行启动实现不问断连续供气,这种方式常用在重点公福、工商产供气中。
(八)串联监控调压器调试调压器串联监控大都采用被动监控的形式,即监控调压器为全开状态。1.先检查两只调压器(或指挥器)的取压信号是否正确, 如取压信号管都是连接在工作调压器之后,则为正确连接。2.将两只调压器的调压弹簧都压到最紧松前调压器(监控调压器)的调压弹簧使后级压力至切断压力,调试切断阀。3.调试放散阀。4.再松前调压器(监控调压器)的调压弹簧,使中间压力至出口压力设定值+10%左右。5.松后调压器(工作调压器)的调压弹簧,使后级压力至出口压力设定值(此时中间压力会升至等于进口压力)。注:此项调试时应在出口大流量状态下进行。
(九)调压器调试完成后,用查漏仪检查各接口处和调试 过程中松动过的地方。有无燃气泄漏。
燃气调压器的安全措施
(一)设备外壳或箱体表面喷警示标志如严禁烟火、禁止碰撞和设备编号,或悬挂警示牌;
(二)检查和测量导静电装置是否符合参数要求,各级仪表是否运转正常;
(三)调试过程中,严禁烟火,防止静电产生,禁止碰撞、敲击管道及设备;
(四)阀门开启应缓慢,不得猛开猛关;
(五)紧急切断阀的定期检查与保养,每周不少于一次对切断阀进行试验、检查与保养。
维护和保养:
1. 必须派专人负责调压箱的日常巡视、维护、检修工作;
2. 维护人员应熟练掌握调压箱安全操作规程、调压器的工作原理及检修方法;
3. 维护人员应备有相应的测量仪表及检修工具;
4. 根据气质的净化程度,安排检修周期。做到定期检修调压器和清理过滤器。包括清理杂质、更换薄膜、阀口垫等易损件。
5. 检修调压器或清理过滤器时,应关闭该路的进、出口阀门,放净余气,再进行下一步工作。双路调压箱则可先启动备用支路。
6.检修完毕后,先对拆装过的部位进行检漏,再进行正常供气;
7.用户可以随时向厂家要求提供技术支持及技术咨询。
由于调压器是调压设施中的主要设备,对燃气调压器维护属于确保安全供气的重点管理环节。一旦调压器出现故障,将未经调节的较高压力的燃气直接输送至下游,后果不堪设想。因此,各燃气管理单位对于燃气调压器的使用年限问题的关注也日渐突出。
1 统一规定调压器使用年限的难度
对于燃气调压器的使用年限问题,不仅在我国,即使在发达国家也未对品种繁杂的调压器规定明确的使用年限。一般情况下,生产厂家对于调压器的维护保养在使用说明书中均有一定的说明,但对于整体设备的寿命从不言及。这并不是生产厂家有意回避问题,而是存在以下因素:
① 目前国内调压器产品没有对整体设备或设备核心部件采用不可拆卸的总成式结构,大多数故障可以通过维修解决。
② 对于现有调压器,没有相关标准、规程、文献规定,在其结构中哪些部件可以代表整体设备的寿命,且无任何疲劳限度要求及疲劳实验要求。
③ 调压器种类很多且部件材质不同。
因此,对于燃气调压器的寿命作统一规定比较困难。
2 造成燃气调压器损伤的因素
影响燃气调压器正常使用的因素很多,主要可以归纳为以下3种。
① 燃气气质的影响
a. 如果燃气中含有一定量的s02、h2s、芳香烃、焦油等物质,容易导致橡胶件的损坏。
b. 如果燃气中含有一定量的s02、h2s、h2o、o2等物质,会导致铜、铁等金属件的腐蚀损坏。
e. 如果燃气中含有一定量的颗粒粉尘,长时间使用后,会影响金属件滑动配合的间隙,导致设备故障和工作失常。
d. 如果燃气中含有一定量的颗粒粉尘,在且流量较大时,高速粉尘会造成壳体及其他部件的损伤。这种由于磨损或撞击造成的损伤多见于门站。
e. 如果燃气中含有一定量的在常温下容易产生相变的物质,如单质硫、萘、蒽、轻油等物质,会产生积液并在阀杆、内腔、膜片等表面晶粒附着,影响调压器的正常使用。
② 实际使用工况的影响
a. 如果进、出口压差过大且流量较大,会对金属件,尤其是壳体产生气蚀损伤。
b. 环境温度过高、过低,某些情况下大幅度减压而加热不良时造成介质温度过低,都会对皮膜及其他橡胶件造成损伤。
c. 如果设备选型不当,设备的实际通过能力范围与额定通过能力的差异过大,容易造成设备运动件整体或局部损伤。
③ 设备本身的影响
a. 设备本身结构的缺陷。
b. 设备所使用的零配件的材质缺陷。
在以上影响燃气调压器正常使用的因素中,有些会造成可以修复的局部损伤,而有些则会形成整体设备的永久性损伤。
3 更换设备的相关因素
在我国燃气调压器的发展历史中,存在几次较大的更新淘汰过程。首先是出于结构方面的考虑,例如雷诺式调压器,更新的主要原因是因为其结构复杂、维修困难、占地面积较大。其次是出于安全因素的考虑,更新具有外排气功能的设备,例如活塞式调压器等采用外排气方式的调压器。这是各地燃气企业步调基本一致的两次较大范围内的调压器更换。各地燃气企业也存在自己独特的设备管理模式和更换设备的方式,依具体情况而定。
4 调压器的使用寿命
调压器具体的使用寿命与具体使用环境有关,不可一概而论。
运动部件长时间运行形成疲劳、维护拆装过程中形成损坏、燃气过滤不合格、橡胶件自身老化、大颗粒杂质卡在阀口部位、流量选择不合理、长时间处于微开状态运行 、滑动配合部件磨损等原因,都可能影响燃气调压器的使用寿命。
经过一段时间的运行后,阀筒与阀体配合部位形成较深凹陷,由损坏部位可基本断定其主要形成原因为维护拆装过程中未安装合格的密封圈或未达到装配要求、燃气过滤不合格、维护过程中改变密封润滑脂等情况。
调压器出口侧盖片损坏,形成较深凹陷甚至穿孔,由所处位置为气流运动断面的阻挡部位,可基本断定其主要形成原因为燃气中微尘颗粒高速冲刷、压降太大形成气蚀等。
调压器出现的损坏情况主要与燃气气质、使用环境、产品结构、人的操作技术及熟练程度等因素有关。
由于燃气气质的原因造成调压器损伤,使用寿命一般为2年。在运行压力较低的情况下,调压器的使用寿命稍长。有些调压器在良好的使用环境、燃气气质等条件下运行了5~10年都没有出现过问题。
根据实际情况,一般在正常的使用环境下,调压器的橡胶膜片使用寿命不超过3年,金属材料可用10年。
5 建议
在没有相关标准、规程、文献规定调压器整体设备的寿命期限的情况下,建议采用以下宁紧勿松的方式进行鉴别:
① 认为结构本身存在严重缺陷且有相关替代产品的调压器,已达到该调压器的使用寿命。
② 可以认为阀体已产生永久损伤的调压器,已达到该调压器的使用寿命。
③ 可以认为已使用较长时间且运动部件磨损严重的调压器,已达到该调压器的使用寿命。
④ 可以认为维修过于频繁且性能仍无法保证的调压器,已达到该调压器使用寿命。
实践证明,只有真正把燃气设备管理维护管理放在更加突出的位置,才能保证燃气设备正常、有序、安全地运行,才能更好地发挥其效益。此外,要把燃气维护管理的重点放在燃气设备安全运行上。只有认真落实了燃气设备维护管理工作责任制,切实落实相关技术管理人员、关键设备、重点部件的安全生产责任制,才能确保燃气设备的安全运行。要坚持“谁维护,谁管理,谁负责”的原则,真正做到思想认识到位、责任落实到位,维护管理到位。始终把燃气设备的维护管理放在首要的位置,坚决燃气设备维护管理无小事的思想观念,把维护管理工作认真落到实处,及时解决落实燃气维护管理过程中遇到的各种问题。在燃气设备维护管理工作中,要配齐配全专门用于维护管理的车辆、工具和防护用品等,建立健全燃气设备维护管理网络体系,明确目标,落实责任,层层抓落实,使燃气设备维护管理横向到边,纵向到底,不留死角。要设立专门的维护管理服务站点,具体负责燃气泄漏的抢修、抢险、维护、管理、保养、检查等工作,不断提高维护管理工作的效率,保证燃气设备正常有序运行。
