燃氣調壓站的組成及工藝流程

 
 
調壓站在燃氣輸配系統中的主要作用是調節和穩定系統壓力，并控制燃氣流量，防止調壓器后設備被磨損和堵塞，保護系統，以免出口壓力過低或超壓。
 
調壓站由調壓器、閥門、過濾器、安全裝置、旁通管以及測量儀表等組成。有的調壓站裝有計量設備，除了調壓以外，還起計量作用，故稱做調壓計量站。
 
 
 
一、調壓站組成
 
(一)閥門
為了檢修調壓器、過濾器以及停用調壓器時切斷氣源，在調壓站的進出口處必須裝設閥門。另外，在距調壓站10m以外的總進出口管道上也應設置閥門。正常運行時，此閥門處于常開狀態。當調壓站發生事故時，不必接近調壓站即可關閥門切斷氣源，以防事故蔓延。在調壓站大修時，也應關閉此閥門，切斷氣源。
 
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 (二)過濾器
燃氣中含有的各種雜質積存在調壓器和安全閥內，會妨礙閥芯和閥座的配合，影響調壓器和安全閥的正常運行，因此，必須在調壓器入口處安裝過濾器。調壓站常用鬃毛或玻璃絲做填料的過濾器。如圖7-1-1所示。燃氣帶進過濾器的固體顆粒撞到擋板上，并積聚在過濾器的下部，定期由清掃孔5排出，在燃氣中殘余的小顆粒固體和塵屑阻留在濾芯上。過濾材料裝在兩金屬網格之間，清洗時應先卸開上蓋，并將濾芯取出采。過濾界前后應安裝壓差計，根據測得的壓力降可以判斷過濾器的堵塞情況。在正常工作情況下．燃氣通過過濾器的壓力損失不得超過10kPa，壓力損失過大時應拆下清洗。
 
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(三)安全閥
由于調壓器薄膜破裂、關閉不嚴或調節失靈時，會使調壓器失去自動調節及降壓作用，引起出口壓力突然上升，導致系統超壓，危及安全，因此，調壓站必須設置安全閥。
 
調壓室的出口壓力由安全切斷閥和安全放散閥進行控制。安全切斷閥控制壓力的上限和下限，安全放散閥只控制壓力的上限。放散閥的放散壓力應比切斷閥的關閉壓力低。當調壓器正常工作時，僅在應當關斷時關閉不嚴(由于閥門上積存雜質、磨損等原因)，燃氣才放散到大氣中去。此時，經由關閉不嚴的閥門流過的燃氣量大于用氣量，出口壓力就會增大。為了避免出口壓力過高，就必須將多余的燃氣排入大氣。
 
 
 
 
1—擋板；2—內裝過濾材料的濾芯；3—上蓋；4—外殼；5—清掃孔
 
 
如調壓器發生故障，燃氣通過放散閥已進行放散，但出口壓力仍繼續升高，這樣的情況就是事故。此時，應切斷閥動作，關閉調壓器前的燃氣管道。當然氣管道內發生事故而出口壓力過低時，切斷閥也能自動關斷。在消除關斷原因之后。切斷閥不能自動恢復工作，只能由檢修人員開啟后，才能重新供氣。
 
 
1—導向桿；2—定位器；3—止動器；4—保險鎖；5—閥座；6—閥芯；7—閥桿；8—可提升的杠桿；9—薄膜；10—連接桿；11—擊發器；12—支承墊；13—重塊；14—調節螺母；15—彈簧；16—栓扣；17—填料壓蓋；18—杠桿的軸
 
 
切斷閥動作的上限壓力用調節螺母14，使彈簧15受到不同的壓縮來調定。閥門開啟時彈簧通過支承墊12頂住薄膜上蓋的凸緣。當薄膜下側所受燃氣壓力的作用小于彈簧力時，薄膜始終保持不動。當被檢測的壓力超過壓力上限時，薄膜受力增大而上移，使彈簧受壓，橫桿的栓扣向下偏轉，擊發器落下使閥門關閉。
 
閥芯6關閉時，靠自身重量和集中在提升杠桿末端重塊的作用而壓緊在閥座上。此外，燃氣壓力也會使閥芯緊壓閥座。但當入口壓力為高壓時，會使閥芯提升較為困難。為了在開啟時從閥芯兩側平衡燃氣壓力，在切斷閥上設有專門的均壓閥。當閥門關閉時，均壓閥的閥孔由杠桿7的下端關閉。在開啟主閥時杠桿也使均壓閥打開，結果使在薄膜上下腔室內的燃氣壓力很快得到平衡，使提升閥芯較為容易。
 
薄膜彈簧式安全放散閥如圖7-1-3所示。這類閥有直徑為25mm和50mm兩種。放散壓力可調整為表壓0．001—0．125MPa。被檢測的壓力值由改變彈簧2的受壓程度給定。薄膜3上側所受的力是被調壓力，當它大于安全放散閥調定的放散壓力時，則薄膜所受的力大于彈簧的壓力，使彈簧受壓并使閥門開啟，多余的燃氣就排入大氣。
 
水封式安全器構造簡單，有時設置于調壓站的出口。它的工作壓力低于安全閥動作之壓力，因此當壓力升高時，水封安全器首先起作用，當超壓時，燃氣沖破水封放散到大氣中；如果水封安全器的通過能力不足以降低調壓器后面的燃氣壓力，則安全閥開始動作，井切斷燃氣道路。應隨時注意水封式安全器的液位的變化，在寒冷季節，調壓站應有采毆設施或在水封內注入防凍液。
 
安全閥的放散管應高出調壓站屋頂1．5m，應注意周圍建筑物的高度、距離和風向，并采取措施防止燃氣放散時污染環境。
 
 
1—調節螺絲；2—彈簧；3—薄膜；4—墊料層；3—滑閥；6—外殼
 
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 (四)旁通管
凡不能間斷供氣的調壓站均應設旁通管，以保證調壓站維修時繼續供氣。燃氣通過旁通管供給用戶時，燃氣管網的壓力和流量由手動調節旁通管上的閥門來控制。對于高壓調壓裝置，為了便于調節，通常在旁通管上設置兩個閥門。
 
旁通管的管徑應根據該調壓站燃氣最低進口壓力、所需出口壓力和調壓站最大出口流量確定。旁通管管徑通常比調壓器出口管的管徑小2-3號。為了防止噪聲和振動，旁通管的最小管徑應不小于DN50。在正常運行時，旁通管上的閥門應全部關閉。
 
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(五)測量儀表
通常，調壓器入口處安裝指示式壓力計，調壓器出口處安裝自動記錄式壓力計，用以自動記錄調壓器的出口瞬時壓力，以便監視調壓器的工作狀況。有些調壓站還安裝流量計。
 
 
二、調壓站的工藝流程
 
 
 
（一）單通道調壓站
單通道調壓站的工藝流程，如圖7-1-4所示。此系統正常運行時，入口燃氣經進口閥門及過濾器進入調壓器，調壓后的燃氣經流量計及出口閥送到管網。當維修時，可關閉進出口閥門，打開旁通閥，燃氣由旁通管流出。
 
當調壓器出口壓力過高時，安全閥啟動，安全閥需手動復位。
 
 
 
1—絕緣法蘭；2—入口閥門；3—過濾器；4—帶安全閥的調壓器，5—出口閥門；6—流量計；7—旁通閥
 
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（二）并聯通道調壓站
并聯通道調壓站的工藝流程，如圖7-1-5所示。主調壓器4的給定出口壓力略高于備用調壓器8的給定出口壓力，所以正常工作時，備用調壓器8呈關閉狀態。當正常工作的主調壓器4發生故障時，使出口壓力增加到超過允許范圍，通過主子線供應的燃氣被主調壓器所附帶的安全切斷閥自動切斷，致使出口壓力降低。當下降到備用調壓器的給定壓力時；備用調壓器8自行啟動正常工作。
 
 
 
 
 
 
1—絕緣法蘭；2—入口閥門；3—過濾器；4—正常工作主調壓器；5—出口閥門；6—流量計；7—旁通閥；8—備用調壓器
 
 
調壓站的范圍通常包括調壓室外的進出站閥門、進出站管道和調壓室。
 
調壓室外的進出站閥門通常安裝在地下閘井內，閥門一側或兩側安裝放散閥和放散管，閥門后連接補償器。進出站閥門與調壓室外墻的距離一般在6～100m范圍內。若調壓室外的進出站燃氣管道同溝敷設時，進出站閥門可以安裝在同一座地下閘井內，但進出站閥門上應設置醒目的區分標志。
 
調壓室的進出站燃氣管道通常是埋地敷設，管道上不設任何配件，坡向室外進出站閥門。管道穿過調壓室外墻進入調壓室，穿墻處應加套管，套管內不準有接頭。
 
 
調壓室一般為地上的獨立建筑物，如受條件限制，也可以是半地下或地下構筑物，但是，應便于工作人員出入，能經常通風換氣，并應具有防止雨水和地下水流入室內的措施。當自然條件和周圍環境許可時，調壓設備可以露天布置，但應設圍墻或圍欄。
 
按照所安裝的調壓器類型及習慣性稱呼，通?？蓪⒄{壓室分為活塞式調壓器室、T型調壓器室、雷諾式調壓器室和自力式調壓器室?；詈胶蚑型調壓器室具有基本相同的工藝布置形式，其安裝方法和安裝程序也基本相同。由于活塞式和T型調壓器室廣泛布置于各類燃氣的各種壓力級別的城市燃氣管網中，所以是最常見的調壓器室；雷諾調壓器室一般僅用于人工燃氣臂網的中低壓燃氣調壓站，室內工藝布置也與前者不大相同；而自力式調壓器室則較多地用于天然氣門站或儲配站。
 
調壓站的安裝順序一般為先室外，后室內；先地下，后地上；先管道，后設備。先、后安裝均應以同一安裝基準線為標準，以確保安裝質量，例如，先、后安裝的管道均以管道中心線的方位和標高為基準，調壓器等設備均以軸線方位為基準等。
 
 
三、調壓器室的安裝
 
 
 
（一）活塞式調壓器室的安裝
為一般區域性活塞式調壓器室的系統安裝圖。首先應按照設計安裝圖核對材料設備。在管子、管件、設備和儀表配備齊全并完好無損的條件下，才能進行放線，標出管道中心線和設備軸線的位置及相對標高，最后按照“先地下，后地上”，“先設備，后儀表”的原則順序進行安裝。
 
 
 
 
 
1—RTJ-218型調壓器；2—波紋管；3—過濾器；4—閘門；5—水封；6—接自動記錄儀；7—接U形水銀壓力計：8—接U形水柱壓力計；9—彈簧壓力表
 
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（二）管道安裝
管道安裝最好是密切配合建筑物施工進度進行。在開挖建筑物基礎時，把室內地下管道預埋好，地下穿墻管在砌墻時預留出墻洞。室內地上管道可在室內裝飾前或地面修筑前進行。為了減少現場安裝工作量，應最大程度地預制，即把所需的彎頭，帶有分支管的管段以及法蘭短管等預先制作。制作尺寸及重量應以方便現場裝配為原則。
 
埋地管道的安裝應嚴格控制各段管道的平面位置與標高，保證室內管道坡向室外管道。伸出地面的垂直管段，其高度應給地上臂道的安裝留有足夠的切割余量，然后焊接鋼板堵，進行強度試驗，試驗合格后防腐回填，回填時，給垂直管段套放穿地面套管?；靥詈粚嵾^程，不得使地下管道移動，并保持垂直管段垂直于地面。預制埋地管道時，也可以一次裝配至地面上的法蘭接口處；上緊法蘭蓋堵后進行強度試驗，但需產格控制安裝尺寸，回填固定后，要檢查法蘭中心標高是否符合設計要求，法蘭表面應垂直于待接的管道中心線。
 
地上管道的安裝在室內回填土夯實后進行。若是在修筑地面之前安裝，道先應找出室內地平線，標在墻上，以此為管道安裝的高程基準，然后按放線時標出的平面位置和標高安裝各段管道。
 
調壓器前后閥門之間的管段，最好是把閥門、過濾器、波紋管補償器和調壓器等按平面位置和寓程穩固好，法蘭連接處先用螺栓緊固盾，配齊短管井進行謂直找平，再進行法蘭的點固焊。待完成全部點固焊后，松開螺栓，進行短管與法蘭的壞縫焊接。最后加法蘭墊片進行設備安裝。
 
DN≤50mm的地上管道一般為螺紋連接，DN＞50mm的管道一般為焊接或法蘭連接。
 
管道支撐可采用焊接鋼支架或砌筑磚墩。
 
調壓室的安全放散管應接出室外，高出層頂1．5m。調壓器兩側的管道應分別坡向埋地管道，儀表管應坡向主管，坡度為2‰。
 
埋地鋼管道全部作加強絕緣防腐層，地面上的管道要求涂刷防銹漆一道，調和漆二道。
 
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（三）設備安裝
首先校對調壓器型號是否符合設計要求。燃氣調壓器的型號由二組符號和數字所組成，二組之間用“一”隔開；第一組有三位符號，前二位“RT”表示燃氣調壓器，第三位符號為“Z”(直接作用式)或“J”(間接作用式)；第二組經常有四位符號或數字，第一位數字表示調壓器進口壓力級別(低壓，中壓A，中壓B和次高壓)，第二位數字表示出口壓力級別，第三位數字表示公稱直徑的1/25，第四位符號為L(螺紋連接)或F(法蘭連接)，若第四位符號不寫出則表示DNa≤50為螺紋連接，DN＞50必為法蘭連接。例如BTJ-218表示進口壓力可為中、低壓，出口壓力為低壓，DN200的間接作用式燃氣調壓器，法蘭連接。
 
調壓室內所有設備在安裝前均應進行檢查清洗，閥門和調壓器還應檢查閥蓋的法蘭墊片和壓蓋下的填料，如有損傷應予以更換。
 
站內閥門采用明桿閥門或密封性能較好的油封旋塞閥，也可采用蝶閥。DN≤50的閥門采用壓蓋旋塞閥。安裝前應對閥門進行空氣壓力試驗，沒有條件做壓力試驗時則應做滲煤油試驗。安裝后的閥門手輪(柄)應按不同操作壓力涂刷不同顏色，例如次高壓刷紅色，中壓刷黃色，低壓刷綠色等。
 
調壓器應按閥體上箭頭所指燃氣進出口方向安裝，安裝時調壓閥應處于關閉狀態，安裝前應分別檢查主調壓器和指揮器以及排氣閥等各部件動作是否靈敏，接頭是否牢固。調壓器應平放安裝，使主調壓器的閥桿呈垂直狀態，不得傾斜和倒置。每臺主調壓器前均應設置過濾器，安裝前應拆下過濾網清洗干凈。
 
調壓室的低壓出口管道上必須安裝安全閥或水封式安全裝置。安全閥安裝前應檢查彈簧、薄膜、閥桿和閥口是否有損傷，動作是否靈敏。水封構造如圖7-1-7所示，可以在現場焊接制作，安裝前需經強度試驗，水封的進氣管和放散管可用法蘭連接(A型)，也可用螺紋連接。
 
 
 
1—水罐；2—水(或不凍液)；3—燃氣管；4—排氣口法蘭；5—進氣口法蘭；6—注水口：7—液面計角閥；8—玻璃管；9—放散管；10—放散口
 
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（四）雷諾式調壓器室的安裝
圖7-1-8所示為不設過濾器的雷諾式調壓器室安裝圖。由圖可知，雷諾式調壓器由主調壓器、中壓輔助調壓器、低壓輔助調壓器和壓力平衡器(又稱作中間壓力調節器)等四部分組成。主調壓器與調壓室進出口閥門直接用法蘭連接，進口側和出口側各連接一個法蘭接口的三通，進、出口三通支管之間的連接旁通管，旁通管中心線與主管中心線同標高并相互平行，旁通管上安裝法蘭連接的旁通閥門。進、出口三通上各接出一根導壓管分別與中、低壓輔助調壓器連接，中、低壓輔助調壓器之間用導壓管相互連接，該導壓管又與壓力平衡器的薄膜下腔接通。進、出口三通分別與伸出地面90°彎管以法蘭連接，主調壓器和壓力平衡器的薄膜下腔分別用導壓管與低壓出口管道連接。
 
 
 
 
1—主調壓器；2—中間壓力調節器；3—低壓輔助調壓器；4—中壓軸助調壓器；5—進口閥門；
 
6—出口閥門；7—旁通閥；8—水封；9—進口管；10—出口管；11—低壓連通管
 
 
 
 
1—進口閥；2—出口閥；3—中輔進口閥；4—低輔出口閥；5—中壓輔助調節器；6—低壓輔助調節器；7—針形閥；8—主調壓器閥；9—中間壓力調節器；10—重塊；11—連桿；12—杠桿；13—放氣閥；14—主薄膜
 
 
雷諾式調壓器室的主管道和旁通管道由于具有固定的形狀和尺寸，因此既可以采用鑄鐵管也可以采用鋼管。導壓管則采用螺紋連接，為了方便安裝，每段導壓管均可安裝一個活接頭。當主管道采用鑄鐵管時，出口管上可連掛圖7-1-7中的B型水封。
 
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（五）自力式調壓器室的妄裝
自力式調壓器室內的工藝系統與活塞式調壓器室基本相同，主要區別在于指揮器和針形閥屬于調壓器的附件，現場安裝時應按照圖7-1-10所示的位置和尺寸。導壓管端部均帶有活接頭，采用螺紋連接。調壓器的進出口可按其公稱直徑以光滑直管連接，也可用漸縮管連接，但進出口壓力的導壓管應安裝在光滑管上，其取壓點與漸縮管的距離不小于500mm。