燃?xì)庹{(diào)壓撬的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

諾威爾（天津）能源裝備股份有限公司 300301

摘要：隨著燃?xì)庹{(diào)壓撬的設(shè)計(jì)與應(yīng)用技術(shù)的大力推廣，燃?xì)庹{(diào)壓撬的設(shè)計(jì)與應(yīng)用技術(shù)發(fā)展問題不斷的在燃?xì)庹{(diào)壓撬的設(shè)計(jì)與應(yīng)用技術(shù)中出現(xiàn)，而在這其中新形勢下燃?xì)庹{(diào)壓撬的設(shè)計(jì)與應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的效果，是直接關(guān)系到燃?xì)庹{(diào)壓撬的設(shè)計(jì)與應(yīng)用工作的最后效果的關(guān)鍵因素之一。

關(guān)鍵詞：燃?xì)猓徽{(diào)壓撬；設(shè)計(jì)

一、前言

如何做好新形勢下燃?xì)庹{(diào)壓撬的設(shè)計(jì)與應(yīng)用技術(shù)發(fā)展工作，為燃?xì)庹{(diào)壓撬的設(shè)計(jì)與應(yīng)用技術(shù)發(fā)展實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的安全保障，是現(xiàn)在燃?xì)庹{(diào)壓撬的設(shè)計(jì)與應(yīng)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)成一個(gè)或多個(gè)“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(gè)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(shí)，閥門將處于全開狀態(tài)，監(jiān)控調(diào)壓器將接替調(diào)壓。設(shè)計(jì)上監(jiān)控調(diào)壓器發(fā)生故障時(shí)，閥門將處于關(guān)閉狀態(tài)，該路就失去調(diào)壓作用；為保證下游管網(wǎng)及設(shè)備的安全，如果監(jiān)控調(diào)壓器在故障時(shí)不能自動關(guān)閉，下游壓力的升高將激發(fā)調(diào)壓撬進(jìn)口SDV閥自動關(guān)閉，從而達(dá)到二級保護(hù)作用，控制室對其狀態(tài)進(jìn)行報(bào)警。

圖1和圖2是兩種調(diào)壓撬設(shè)計(jì)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(guān)閉，那么這路將失去調(diào)壓作用，而且暫時(shí)切斷了下游氣源，那么閥后壓力會下降。當(dāng)壓力下降到3.SMPa時(shí)，備用路的監(jiān)控調(diào)壓器CPvi3B開啟，但由于主調(diào)壓器CPvZlB關(guān)閉，所以閥后壓力繼續(xù)下降，當(dāng)壓力下降到3.4Mpa時(shí)，主調(diào)壓器PCvZlB開啟，這時(shí)，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(guān)閉，那么該路的壓力就會上升，當(dāng)閥后壓力達(dá)到4.SMPa時(shí)，安全截?cái)嚅ySDv4lA會自行關(guān)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?xì)庹{(diào)壓撬的應(yīng)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(shè)計(jì)，主回路由一個(gè)進(jìn)線斷路器QF1接觸器KM1，和一個(gè)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(bào)警指示燈xHx和報(bào)警蜂鳴器XH01組成，控制系統(tǒng)具有本地/停止/遠(yuǎn)程的操作模式以及手動/自動操作模式，同時(shí)系統(tǒng)具有過熱，故障指示、過電流、防雷等保護(hù)功能。

控制參數(shù)分別設(shè)置為：法蘭報(bào)警溫度TE190℃；加熱芯高溫報(bào)警溫度TE2：150--195℃；加熱芯高高溫報(bào)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(shè)定的溫度，則經(jīng)過PIG的計(jì)算輸出 4-20MABD 的信號并輸出給調(diào)功器，同時(shí)如果工藝管道內(nèi)有氣體流動，并且引起了流量開關(guān)動作，使流量開關(guān)輸出閉合節(jié)點(diǎn)信號，則調(diào)功器輸出需要的功率，對加熱器的輸出功率進(jìn)行0--100的平滑調(diào)節(jié)，如果溫出口溫度高于設(shè)定溫度或者流量開關(guān)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(yuǎn)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(yuǎn)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(guān)SA4停止加熱器的工作。

加熱器的運(yùn)行、停止、綜合報(bào)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(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。遠(yuǎn)程和就地的狀態(tài)就是控制是否給加熱器供工作電源，遠(yuǎn)程就是在SCADA系統(tǒng)中給加熱器進(jìn)行控制，就地就是在控制柜中進(jìn)行啟動或停止按鈕控制；手動PID自動是控制機(jī)柜中調(diào)功器的電流輸出的大小，在自動狀態(tài)時(shí)通過出口溫度經(jīng)過PID計(jì)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(jìn)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(shí)應(yīng)進(jìn)行氮?dú)獾榷栊詺怏w置換，然后再進(jìn)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(shí)，方可調(diào)試，投入運(yùn)行。置換調(diào)壓器管段時(shí)，調(diào)壓器入口置換壓力應(yīng)當(dāng)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(yīng)低于調(diào)壓站的出口設(shè)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(shè)備要進(jìn)行定期地檢查和保養(yǎng)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)監(jiān)控調(diào)壓閥的皮膜出現(xiàn)破損時(shí)，應(yīng)及時(shí)的進(jìn)行更換！當(dāng)進(jìn)口壓力過低或?qū)嶋H流量超過監(jiān)控調(diào)壓閥的設(shè)計(jì)流量時(shí)，就會出現(xiàn)設(shè)定出口壓力偏低達(dá)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(shí)就需要我們穩(wěn)定地升高進(jìn)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(fù)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(shí)需要及時(shí)清理閥口污物或更換閥墊。當(dāng)調(diào)壓閥取壓管連接錯(cuò)位或者流量過低時(shí)，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(jìn)行標(biāo)識，以便再次安裝時(shí)不會出現(xiàn)連接錯(cuò)取壓管的情況。當(dāng)系統(tǒng)的熱交換系統(tǒng)不工作或加熱溫度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí)，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(shí)的對電加熱器進(jìn)行檢查。

五、復(fù)位開關(guān)的使用

當(dāng)任何一個(gè)報(bào)警產(chǎn)生時(shí)，會有相應(yīng)的報(bào)警指示燈顯示。若消除此報(bào)警，無論是在就地或遠(yuǎn)程控制模式下，都必須通過控制柜的復(fù)位開關(guān)進(jìn)行復(fù)位操作。

復(fù)位開關(guān)是帶鑰匙的非自復(fù)位式開關(guān)，每次進(jìn)行復(fù)位操作后必須人工旋轉(zhuǎn)鑰匙把開關(guān)恢復(fù)到工作狀態(tài)。復(fù)位開關(guān)在復(fù)位狀態(tài)會屏蔽系統(tǒng)的所有的保護(hù)功能，如果復(fù)位操作之后，沒有恢復(fù)到工作狀態(tài)，會導(dǎo)致電加熱器在無保護(hù)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(hù)回路和報(bào)警回路應(yīng)分開設(shè)置。任何工作狀態(tài)下超溫保護(hù)回路不應(yīng)被屏蔽。其次，可以調(diào)整流量開關(guān)設(shè)定值至2-3m/s，適當(dāng)降低敏感度。并且在復(fù)位開關(guān)、急停按鈕等重要開關(guān)應(yīng)增加醒目的警示標(biāo)示。同時(shí)，為了進(jìn)一步保障設(shè)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(jìn)行超溫報(bào)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?xì)庹{(diào)壓撬的設(shè)計(jì)與應(yīng)用技術(shù)的研究工作，希望可以對燃?xì)庹{(diào)壓撬的設(shè)計(jì)與應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展提供參考價(jià)值。隨著燃?xì)庹{(diào)壓撬的設(shè)計(jì)與應(yīng)用技術(shù)的不斷開展，對燃?xì)庹{(diào)壓撬的設(shè)計(jì)與應(yīng)用技術(shù)的研究工作也將成為保障燃?xì)庹{(diào)壓撬的設(shè)計(jì)與應(yīng)用技術(shù)措施的重要工作。

參考文獻(xiàn)：

[1] 丁昱. 燃?xì)庹{(diào)壓撬的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J]. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品.2012（18）：128.

[2] 張文峰，安少苦. 遠(yuǎn)程調(diào)壓在燃?xì)庹{(diào)壓撬上的應(yīng)用探討[A]. .土木建筑學(xué)術(shù)文庫（第12卷）[C].：.2009：4.

[3] 汪家旺. 淺談長輸管道站場自用氣調(diào)壓撬應(yīng)用[J]. 中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量.2013（04）：92.