1 前言
成立于1938年的意大利飛奧公司在天然氣減壓和測量方面有六、七十年的經(jīng)驗(yàn),已成為意大利和整個(gè)歐洲乃至全世界天然氣工業(yè)發(fā)展過程中的一個(gè)決定力量,能提供所有應(yīng)用于燃?xì)庹{(diào)壓計(jì)量系統(tǒng)的一系列完整設(shè)備。
上海飛奧是意大利飛奧在中國的唯一子公司,依托上海航天、意大利飛奧公司和上海煤氣的技術(shù)優(yōu)勢,已從成立之初的燃?xì)庀涫秸{(diào)壓站的生產(chǎn)企業(yè),逐步發(fā)展成為兩個(gè)提供者——提供燃?xì)庹{(diào)壓計(jì)量控制集成技術(shù)和提供燃?xì)廨斉漕I(lǐng)域總體解決方案。
目前,我們是全國各地燃?xì)庹{(diào)壓設(shè)備的主要供應(yīng)商之一,我們有信心為用戶提供高性價(jià)比的燃?xì)庹{(diào)壓設(shè)備。更為重要的是,即使擁有很好的技術(shù),我們還是始終牢記安全這一重要因素,提供能使用天然氣這一重要環(huán)保能源的合格產(chǎn)品,因?yàn)槲覀儓?jiān)信,為用戶提供安全的燃?xì)庹{(diào)壓設(shè)備,也是為我們自己提供安全的保障。
今天,我要向大家介紹的是《燃?xì)飧咧袎赫{(diào)壓站及其安全裝置》,就是我們在進(jìn)行燃?xì)飧咧袎赫{(diào)壓站設(shè)計(jì)時(shí)對于安全方面的考慮。
2 高中壓燃?xì)庹{(diào)壓站的設(shè)計(jì)
2.1 相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
標(biāo)準(zhǔn)化是一項(xiàng)給有關(guān)安全、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的常見問題找到實(shí)際答案的活動(dòng),它趨向于在具體情況下找到最佳的解決問題的方案。所以,制定標(biāo)準(zhǔn)就是要應(yīng)付局面,解決問題,而不是為其所縛,束手無策;制定標(biāo)準(zhǔn)就是要讓社會(huì),特別是經(jīng)理、供應(yīng)商和設(shè)計(jì)師這些燃?xì)饨?jīng)營者有章可循,有例可引,嚴(yán)格遵守安全規(guī)則且易于操作;制定標(biāo)準(zhǔn)還意味著實(shí)際而具體,對規(guī)則隨時(shí)調(diào)整,使其成為促進(jìn)因素而不是一種負(fù)擔(dān)。
2.1.1 國際通用標(biāo)準(zhǔn)
EN12186 Gas supply systems-Gas pressure regulation stations for transmission anddistribution-Functional requirements(進(jìn)口壓力1.6MPa以上,流量200Nm3/h以上);
EN12279 Gas supply systems-Gas pressure regulating installations on service lines-Functional requirements(含進(jìn)口壓力1.6MPa以下,流量200Nm3/h以下);
EN334 Gas pressure regulators for inlet pressures up to 10MPa;
ANSl 31.8 Gas transmission and distribution piping systems;
ASME ⅷ Rules for construction of pressure vessels:
DIN3380 調(diào)壓器德國標(biāo)準(zhǔn)。
2.1.2 國家標(biāo)準(zhǔn)
GB 50028 城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范
GB 16802 城鎮(zhèn)燃?xì)庹{(diào)壓器(進(jìn)口壓力1.6MPa以下)
2.1.3 上海飛奧公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
Q/FcA1001—2002 燃?xì)庹{(diào)壓站
2.2 調(diào)壓站設(shè)計(jì)的通用準(zhǔn)則
在當(dāng)?shù)丨h(huán)境中應(yīng)保證調(diào)壓站的功能可以正常發(fā)揮;
調(diào)壓站設(shè)計(jì)時(shí),站中的相關(guān)部件應(yīng)便于操作和維護(hù):
整站或站中不同的氣路應(yīng)可以通過截?cái)嚅y門宋分離阻斷;
站中所有的供氣路,包括旁通備用路都應(yīng)符合功能性的要求;
同時(shí),在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到諸如安裝地基的沉陷,管路腐蝕等不利因素,并采取有效的措施預(yù)防之。
2.3 燃?xì)庹{(diào)壓站的構(gòu)成(圖1)

圖1 燃?xì)庹{(diào)壓站
通常一個(gè)完整的燃?xì)庹{(diào)壓站由以下三大部分構(gòu)成:
進(jìn)口管段:由調(diào)壓站上游的管路構(gòu)成,氣體由此進(jìn)入調(diào)壓站中;
主管段:由各功能性管路構(gòu)成的,實(shí)現(xiàn)調(diào)壓計(jì)量功能的管路集成,通常包括氣體預(yù)處理功能段,調(diào)壓段和計(jì)量段幾個(gè)部分;
出口管段:由調(diào)壓站下游的管路構(gòu)成,氣體由此流出調(diào)壓站。
如果對其進(jìn)行細(xì)分的話,系統(tǒng)中可能由以下部分組成:
(1) 主開關(guān)閥;
(2) 上游絕緣接頭;
(3) 上游主引出接頭;
(4) 上游開關(guān)閥;
(5) 過濾器;
(6) 上游壓力表;
(7) 切斷閥;
(8) 換熱器;
(9) 執(zhí)行監(jiān)控器;
(10) 監(jiān)控器;
(11) 壓力表(測中間壓力);
(12) 執(zhí)行(主)調(diào)壓器;
(13) 一級調(diào)壓器:
(14) 執(zhí)行(主)調(diào)壓器內(nèi)裝切斷閥;
(15) 執(zhí)行(主)調(diào)壓器內(nèi)裝監(jiān)控器;
(16) 下游主引出接頭;
(17) 下游開關(guān)閥;
(18) 排空裝置(可選);
(19) 下游主引出接頭;
(20) 下游絕緣接頭。
3 高中壓燃?xì)庹{(diào)壓站的安全性
燃?xì)庹{(diào)壓站——顧名思義,它的主要目的是將上游氣體通過減壓至下游管網(wǎng)(或設(shè)備)所需的壓力,使其滿足下游設(shè)備的正常工作,也是為了滿足正常的減壓功能,才會(huì)需要增加上面所提到的一些設(shè)備,以在各方面增加其在調(diào)壓時(shí)的安全性。那么,我們通常在哪些方面考慮呢?歸納一下,主要有以下幾個(gè)方面:
改變調(diào)壓方式;
增加氣體預(yù)處理系統(tǒng);
加裝安全裝置(緊急切斷閥、安全放散閥);
設(shè)置燃?xì)庹{(diào)壓站監(jiān)控系統(tǒng);
其它安全措施(對周圍環(huán)境的影響);
3.1 改變調(diào)壓方式
3.1.1 加裝監(jiān)控器
監(jiān)控器是一應(yīng)急調(diào)壓器,如因某種原因使調(diào)壓器出口壓力達(dá)到預(yù)定的監(jiān)控器介入壓力時(shí),監(jiān)控器就會(huì)替代主調(diào)壓器進(jìn)入工作狀態(tài),而在正常供氣狀態(tài)時(shí)監(jiān)控器是全開的。
與調(diào)壓器配用的監(jiān)控器可以是一臺(tái)同型號(hào)或不同型號(hào)的調(diào)壓器。與主調(diào)壓路調(diào)壓器并聯(lián)安裝則稱為并聯(lián)式監(jiān)控器(也就是備用調(diào)壓器),而調(diào)壓器則稱為主調(diào)壓器,如圖2(并聯(lián)監(jiān)控)所示。

圖2 并聯(lián)監(jiān)控
它安裝在調(diào)壓器之前稱為串聯(lián)式監(jiān)控器,而調(diào)壓器則稱為主調(diào)壓器,如圖3所示。此時(shí),監(jiān)控器也可直接安裝在主調(diào)壓器的閥體上,即兩臺(tái)調(diào)壓器共用一只閥體,而有各自的頭部、預(yù)調(diào)器與導(dǎo)閥,稱為內(nèi)裝式監(jiān)控器。

圖3 串聯(lián)監(jiān)控
監(jiān)控器的工作原理與主調(diào)壓器相同,唯一不同點(diǎn)是:
◆串聯(lián)監(jiān)控時(shí),其驅(qū)動(dòng)壓力設(shè)定得略高于主調(diào)壓器的驅(qū)動(dòng)壓力,調(diào)節(jié)監(jiān)控器導(dǎo)閥的設(shè)定彈簧就可做到這一點(diǎn)。所以正常狀態(tài)下監(jiān)控器處于全開狀態(tài),而主調(diào)壓器在起調(diào)壓作用。如果主調(diào)壓器發(fā)生故障使出口壓力升高,監(jiān)控器就自動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài),此時(shí)出口壓力將略高于原出口壓力。
◆并聯(lián)監(jiān)控時(shí),其驅(qū)動(dòng)壓力設(shè)定得略低于主調(diào)壓器的驅(qū)動(dòng)壓力,調(diào)節(jié)監(jiān)控器導(dǎo)閥的設(shè)定彈簧就可做到這一點(diǎn)。所以正常狀態(tài)下監(jiān)控器處于全關(guān)狀態(tài),而主調(diào)壓器在起調(diào)壓作用。如果主調(diào)壓器發(fā)生故障使出口壓力升高,監(jiān)控器就自動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài),此時(shí)出口壓力將略高于原出口壓力。
3.1.2 進(jìn)行多級調(diào)壓供氣
在調(diào)壓器選用時(shí),經(jīng)常需兼顧多方面的因素,如調(diào)壓器的開啟度、馬赫數(shù)(調(diào)壓器出口法蘭流速)、噪聲等方面。一般當(dāng)流量要求確定后,調(diào)壓器的開啟度就會(huì)與進(jìn)、出口壓力差有關(guān),馬赫數(shù)與出口壓力有關(guān)。故當(dāng)進(jìn)、出口壓力降很大時(shí),建議采用多級調(diào)壓的供氣方式(圖4),

圖4 多級調(diào)壓供氣
以使所選用的調(diào)壓器始終處于最佳的工作位置(一般為最大開啟度的15%~80%左右)。
3.1.3 進(jìn)行多路并聯(lián)供氣
同樣在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),經(jīng)常會(huì)碰到當(dāng)流量較大時(shí),往往即使選用最大的調(diào)壓器,仍不能滿足系統(tǒng)所需流量的要求;或者當(dāng)下游用戶投產(chǎn)初期流量較小,若直接選用較大調(diào)壓設(shè)備,初期調(diào)壓器的開啟度就會(huì)很小,使調(diào)壓器難以處于正常的開啟位置。此時(shí),就需要考慮采用多路并聯(lián)的供氣模式,如圖5所示:

圖5 多路并聯(lián)供氣
3.2 增加氣體的預(yù)處理系統(tǒng)
為保證調(diào)壓設(shè)備的正常工作,通常需對氣體進(jìn)行預(yù)處理。一般,對氣體的預(yù)處理部分可以分為燃?xì)獾倪^濾與分離以及燃?xì)忸A(yù)熱兩大部分。
3.2.1 氣體的過濾與分離
在固體雜質(zhì)或者液體有可能進(jìn)入燃?xì)夤苈凡⒂绊懻5恼{(diào)壓、計(jì)量功能的時(shí)候(通常此類情況在實(shí)際工況中無法避免)需要在整個(gè)系統(tǒng)中設(shè)置固體或液體雜質(zhì)的捕捉和收集裝置。在設(shè)計(jì)此類設(shè)備時(shí)應(yīng)考慮最苛刻的使用工況,即流量最大,壓力最低的情況。
對于過濾器來說,應(yīng)設(shè)置差異指示裝置,以便于了解過濾元件的污染程度。
過濾分離設(shè)備開啟部位的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)應(yīng)能保證操作人員在開啟過程中沒有任何危險(xiǎn),對于集液器來說,設(shè)備上應(yīng)有手動(dòng)或自動(dòng)的排放裝置,在必要的情況下還可加裝廢液收集裝置。
3.2.2 氣體的加熱
當(dāng)燃?xì)鉁p壓過程導(dǎo)致燃?xì)鉁囟冉档偷接锌赡苡绊懴到y(tǒng)中設(shè)備的正常運(yùn)行時(shí),需要對燃?xì)膺M(jìn)行加熱。
但是在設(shè)置氣體加熱裝置的時(shí)候,需要注意加熱的方式和方法應(yīng)符合相應(yīng)防爆等級的要求。此外,作為直接加熱氣體的替代方法之一,可以在燃?xì)庵凶⑷胍种苿?甲醇)以降低氣體的露點(diǎn)。
3.3 加裝安全裝置
壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)保證下游壓力在設(shè)定范圍內(nèi),不超過允許值,在這里所說的下游系統(tǒng)應(yīng)包括下一壓力邊界前的所有管線。然而在調(diào)壓系統(tǒng)失靈的情況下,安全裝置應(yīng)自動(dòng)工作防止下游壓力超過允許值(考慮設(shè)定誤差)。
對于不同壓力的燃?xì)庹{(diào)壓站應(yīng)設(shè)置不同的安全裝置,但可歸納為非排放式和排放式兩大類,其中非排放式安全裝置有監(jiān)控器、超壓緊急切斷閥和超壓截?cái)嚅y等;排放式安全裝置有直接作用式和間接作用式的安全放散閥等。在這里,下列幾個(gè)方面必須值得注意:
全流量放散閥只能用作第二安全裝置,且必須與非排放式的安全裝置一起使用,以保證排放到大氣中的燃?xì)庠缴僭胶茫?br> 安全裝置的選擇原則應(yīng)遵循在任何情況下,都不使壓力超過限定值的原則;
監(jiān)控器的允許值與在調(diào)壓裝置控制下的臨時(shí)工作壓力有關(guān),而其它安全裝置的允許值與系統(tǒng)在安全狀態(tài)下短時(shí)間的工作壓力有關(guān);
決定安全裝置的設(shè)定值時(shí)應(yīng)考慮系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間,以保證壓力值不超過系統(tǒng)在安全狀態(tài)下短時(shí)間的工作壓力。
然后,講一下壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)中安全裝置的選用,在這之前,需對下列術(shù)語符號(hào)進(jìn)行解釋。
DP——設(shè)計(jì)壓力;
OP——工作壓力;
MOP——最大工作壓力,系統(tǒng)在正常工作狀態(tài)下可持續(xù)工作的壓力;
TOP——臨時(shí)工作壓力,系統(tǒng)在調(diào)壓裝置控制下的臨時(shí)工作壓力;
MIP——最大突發(fā)壓力,系統(tǒng)在安全狀態(tài)下短時(shí)間的工作壓力;
STP——強(qiáng)度測試壓力;
MOPu——最大上游工作壓力;
MOPd——最大下游工作壓力;
MIPd——最大下游事故壓力;
STPd——下游強(qiáng)度測試壓力。
其中壓力關(guān)系見表1。
表1 MOP、OP峰值、TOP和MIP的關(guān)系
MOP(1)(bar)
成立于1938年的意大利飛奧公司在天然氣減壓和測量方面有六、七十年的經(jīng)驗(yàn),已成為意大利和整個(gè)歐洲乃至全世界天然氣工業(yè)發(fā)展過程中的一個(gè)決定力量,能提供所有應(yīng)用于燃?xì)庹{(diào)壓計(jì)量系統(tǒng)的一系列完整設(shè)備。
上海飛奧是意大利飛奧在中國的唯一子公司,依托上海航天、意大利飛奧公司和上海煤氣的技術(shù)優(yōu)勢,已從成立之初的燃?xì)庀涫秸{(diào)壓站的生產(chǎn)企業(yè),逐步發(fā)展成為兩個(gè)提供者——提供燃?xì)庹{(diào)壓計(jì)量控制集成技術(shù)和提供燃?xì)廨斉漕I(lǐng)域總體解決方案。
目前,我們是全國各地燃?xì)庹{(diào)壓設(shè)備的主要供應(yīng)商之一,我們有信心為用戶提供高性價(jià)比的燃?xì)庹{(diào)壓設(shè)備。更為重要的是,即使擁有很好的技術(shù),我們還是始終牢記安全這一重要因素,提供能使用天然氣這一重要環(huán)保能源的合格產(chǎn)品,因?yàn)槲覀儓?jiān)信,為用戶提供安全的燃?xì)庹{(diào)壓設(shè)備,也是為我們自己提供安全的保障。
今天,我要向大家介紹的是《燃?xì)飧咧袎赫{(diào)壓站及其安全裝置》,就是我們在進(jìn)行燃?xì)飧咧袎赫{(diào)壓站設(shè)計(jì)時(shí)對于安全方面的考慮。
2 高中壓燃?xì)庹{(diào)壓站的設(shè)計(jì)
2.1 相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
標(biāo)準(zhǔn)化是一項(xiàng)給有關(guān)安全、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的常見問題找到實(shí)際答案的活動(dòng),它趨向于在具體情況下找到最佳的解決問題的方案。所以,制定標(biāo)準(zhǔn)就是要應(yīng)付局面,解決問題,而不是為其所縛,束手無策;制定標(biāo)準(zhǔn)就是要讓社會(huì),特別是經(jīng)理、供應(yīng)商和設(shè)計(jì)師這些燃?xì)饨?jīng)營者有章可循,有例可引,嚴(yán)格遵守安全規(guī)則且易于操作;制定標(biāo)準(zhǔn)還意味著實(shí)際而具體,對規(guī)則隨時(shí)調(diào)整,使其成為促進(jìn)因素而不是一種負(fù)擔(dān)。
2.1.1 國際通用標(biāo)準(zhǔn)
EN12186 Gas supply systems-Gas pressure regulation stations for transmission anddistribution-Functional requirements(進(jìn)口壓力1.6MPa以上,流量200Nm3/h以上);
EN12279 Gas supply systems-Gas pressure regulating installations on service lines-Functional requirements(含進(jìn)口壓力1.6MPa以下,流量200Nm3/h以下);
EN334 Gas pressure regulators for inlet pressures up to 10MPa;
ANSl 31.8 Gas transmission and distribution piping systems;
ASME ⅷ Rules for construction of pressure vessels:
DIN3380 調(diào)壓器德國標(biāo)準(zhǔn)。
2.1.2 國家標(biāo)準(zhǔn)
GB 50028 城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范
GB 16802 城鎮(zhèn)燃?xì)庹{(diào)壓器(進(jìn)口壓力1.6MPa以下)
2.1.3 上海飛奧公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
Q/FcA1001—2002 燃?xì)庹{(diào)壓站
2.2 調(diào)壓站設(shè)計(jì)的通用準(zhǔn)則
在當(dāng)?shù)丨h(huán)境中應(yīng)保證調(diào)壓站的功能可以正常發(fā)揮;
調(diào)壓站設(shè)計(jì)時(shí),站中的相關(guān)部件應(yīng)便于操作和維護(hù):
整站或站中不同的氣路應(yīng)可以通過截?cái)嚅y門宋分離阻斷;
站中所有的供氣路,包括旁通備用路都應(yīng)符合功能性的要求;
同時(shí),在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到諸如安裝地基的沉陷,管路腐蝕等不利因素,并采取有效的措施預(yù)防之。
2.3 燃?xì)庹{(diào)壓站的構(gòu)成(圖1)

通常一個(gè)完整的燃?xì)庹{(diào)壓站由以下三大部分構(gòu)成:
進(jìn)口管段:由調(diào)壓站上游的管路構(gòu)成,氣體由此進(jìn)入調(diào)壓站中;
主管段:由各功能性管路構(gòu)成的,實(shí)現(xiàn)調(diào)壓計(jì)量功能的管路集成,通常包括氣體預(yù)處理功能段,調(diào)壓段和計(jì)量段幾個(gè)部分;
出口管段:由調(diào)壓站下游的管路構(gòu)成,氣體由此流出調(diào)壓站。
如果對其進(jìn)行細(xì)分的話,系統(tǒng)中可能由以下部分組成:
(1) 主開關(guān)閥;
(2) 上游絕緣接頭;
(3) 上游主引出接頭;
(4) 上游開關(guān)閥;
(5) 過濾器;
(6) 上游壓力表;
(7) 切斷閥;
(8) 換熱器;
(9) 執(zhí)行監(jiān)控器;
(10) 監(jiān)控器;
(11) 壓力表(測中間壓力);
(12) 執(zhí)行(主)調(diào)壓器;
(13) 一級調(diào)壓器:
(14) 執(zhí)行(主)調(diào)壓器內(nèi)裝切斷閥;
(15) 執(zhí)行(主)調(diào)壓器內(nèi)裝監(jiān)控器;
(16) 下游主引出接頭;
(17) 下游開關(guān)閥;
(18) 排空裝置(可選);
(19) 下游主引出接頭;
(20) 下游絕緣接頭。
3 高中壓燃?xì)庹{(diào)壓站的安全性
燃?xì)庹{(diào)壓站——顧名思義,它的主要目的是將上游氣體通過減壓至下游管網(wǎng)(或設(shè)備)所需的壓力,使其滿足下游設(shè)備的正常工作,也是為了滿足正常的減壓功能,才會(huì)需要增加上面所提到的一些設(shè)備,以在各方面增加其在調(diào)壓時(shí)的安全性。那么,我們通常在哪些方面考慮呢?歸納一下,主要有以下幾個(gè)方面:
改變調(diào)壓方式;
增加氣體預(yù)處理系統(tǒng);
加裝安全裝置(緊急切斷閥、安全放散閥);
設(shè)置燃?xì)庹{(diào)壓站監(jiān)控系統(tǒng);
其它安全措施(對周圍環(huán)境的影響);
3.1 改變調(diào)壓方式
3.1.1 加裝監(jiān)控器
監(jiān)控器是一應(yīng)急調(diào)壓器,如因某種原因使調(diào)壓器出口壓力達(dá)到預(yù)定的監(jiān)控器介入壓力時(shí),監(jiān)控器就會(huì)替代主調(diào)壓器進(jìn)入工作狀態(tài),而在正常供氣狀態(tài)時(shí)監(jiān)控器是全開的。
與調(diào)壓器配用的監(jiān)控器可以是一臺(tái)同型號(hào)或不同型號(hào)的調(diào)壓器。與主調(diào)壓路調(diào)壓器并聯(lián)安裝則稱為并聯(lián)式監(jiān)控器(也就是備用調(diào)壓器),而調(diào)壓器則稱為主調(diào)壓器,如圖2(并聯(lián)監(jiān)控)所示。

它安裝在調(diào)壓器之前稱為串聯(lián)式監(jiān)控器,而調(diào)壓器則稱為主調(diào)壓器,如圖3所示。此時(shí),監(jiān)控器也可直接安裝在主調(diào)壓器的閥體上,即兩臺(tái)調(diào)壓器共用一只閥體,而有各自的頭部、預(yù)調(diào)器與導(dǎo)閥,稱為內(nèi)裝式監(jiān)控器。

圖3 串聯(lián)監(jiān)控
監(jiān)控器的工作原理與主調(diào)壓器相同,唯一不同點(diǎn)是:
◆串聯(lián)監(jiān)控時(shí),其驅(qū)動(dòng)壓力設(shè)定得略高于主調(diào)壓器的驅(qū)動(dòng)壓力,調(diào)節(jié)監(jiān)控器導(dǎo)閥的設(shè)定彈簧就可做到這一點(diǎn)。所以正常狀態(tài)下監(jiān)控器處于全開狀態(tài),而主調(diào)壓器在起調(diào)壓作用。如果主調(diào)壓器發(fā)生故障使出口壓力升高,監(jiān)控器就自動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài),此時(shí)出口壓力將略高于原出口壓力。
◆并聯(lián)監(jiān)控時(shí),其驅(qū)動(dòng)壓力設(shè)定得略低于主調(diào)壓器的驅(qū)動(dòng)壓力,調(diào)節(jié)監(jiān)控器導(dǎo)閥的設(shè)定彈簧就可做到這一點(diǎn)。所以正常狀態(tài)下監(jiān)控器處于全關(guān)狀態(tài),而主調(diào)壓器在起調(diào)壓作用。如果主調(diào)壓器發(fā)生故障使出口壓力升高,監(jiān)控器就自動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài),此時(shí)出口壓力將略高于原出口壓力。
3.1.2 進(jìn)行多級調(diào)壓供氣
在調(diào)壓器選用時(shí),經(jīng)常需兼顧多方面的因素,如調(diào)壓器的開啟度、馬赫數(shù)(調(diào)壓器出口法蘭流速)、噪聲等方面。一般當(dāng)流量要求確定后,調(diào)壓器的開啟度就會(huì)與進(jìn)、出口壓力差有關(guān),馬赫數(shù)與出口壓力有關(guān)。故當(dāng)進(jìn)、出口壓力降很大時(shí),建議采用多級調(diào)壓的供氣方式(圖4),

圖4 多級調(diào)壓供氣
以使所選用的調(diào)壓器始終處于最佳的工作位置(一般為最大開啟度的15%~80%左右)。
3.1.3 進(jìn)行多路并聯(lián)供氣
同樣在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),經(jīng)常會(huì)碰到當(dāng)流量較大時(shí),往往即使選用最大的調(diào)壓器,仍不能滿足系統(tǒng)所需流量的要求;或者當(dāng)下游用戶投產(chǎn)初期流量較小,若直接選用較大調(diào)壓設(shè)備,初期調(diào)壓器的開啟度就會(huì)很小,使調(diào)壓器難以處于正常的開啟位置。此時(shí),就需要考慮采用多路并聯(lián)的供氣模式,如圖5所示:

3.2 增加氣體的預(yù)處理系統(tǒng)
為保證調(diào)壓設(shè)備的正常工作,通常需對氣體進(jìn)行預(yù)處理。一般,對氣體的預(yù)處理部分可以分為燃?xì)獾倪^濾與分離以及燃?xì)忸A(yù)熱兩大部分。
3.2.1 氣體的過濾與分離
在固體雜質(zhì)或者液體有可能進(jìn)入燃?xì)夤苈凡⒂绊懻5恼{(diào)壓、計(jì)量功能的時(shí)候(通常此類情況在實(shí)際工況中無法避免)需要在整個(gè)系統(tǒng)中設(shè)置固體或液體雜質(zhì)的捕捉和收集裝置。在設(shè)計(jì)此類設(shè)備時(shí)應(yīng)考慮最苛刻的使用工況,即流量最大,壓力最低的情況。
對于過濾器來說,應(yīng)設(shè)置差異指示裝置,以便于了解過濾元件的污染程度。
過濾分離設(shè)備開啟部位的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)應(yīng)能保證操作人員在開啟過程中沒有任何危險(xiǎn),對于集液器來說,設(shè)備上應(yīng)有手動(dòng)或自動(dòng)的排放裝置,在必要的情況下還可加裝廢液收集裝置。
3.2.2 氣體的加熱
當(dāng)燃?xì)鉁p壓過程導(dǎo)致燃?xì)鉁囟冉档偷接锌赡苡绊懴到y(tǒng)中設(shè)備的正常運(yùn)行時(shí),需要對燃?xì)膺M(jìn)行加熱。
但是在設(shè)置氣體加熱裝置的時(shí)候,需要注意加熱的方式和方法應(yīng)符合相應(yīng)防爆等級的要求。此外,作為直接加熱氣體的替代方法之一,可以在燃?xì)庵凶⑷胍种苿?甲醇)以降低氣體的露點(diǎn)。
3.3 加裝安全裝置
壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)保證下游壓力在設(shè)定范圍內(nèi),不超過允許值,在這里所說的下游系統(tǒng)應(yīng)包括下一壓力邊界前的所有管線。然而在調(diào)壓系統(tǒng)失靈的情況下,安全裝置應(yīng)自動(dòng)工作防止下游壓力超過允許值(考慮設(shè)定誤差)。
對于不同壓力的燃?xì)庹{(diào)壓站應(yīng)設(shè)置不同的安全裝置,但可歸納為非排放式和排放式兩大類,其中非排放式安全裝置有監(jiān)控器、超壓緊急切斷閥和超壓截?cái)嚅y等;排放式安全裝置有直接作用式和間接作用式的安全放散閥等。在這里,下列幾個(gè)方面必須值得注意:
全流量放散閥只能用作第二安全裝置,且必須與非排放式的安全裝置一起使用,以保證排放到大氣中的燃?xì)庠缴僭胶茫?br> 安全裝置的選擇原則應(yīng)遵循在任何情況下,都不使壓力超過限定值的原則;
監(jiān)控器的允許值與在調(diào)壓裝置控制下的臨時(shí)工作壓力有關(guān),而其它安全裝置的允許值與系統(tǒng)在安全狀態(tài)下短時(shí)間的工作壓力有關(guān);
決定安全裝置的設(shè)定值時(shí)應(yīng)考慮系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間,以保證壓力值不超過系統(tǒng)在安全狀態(tài)下短時(shí)間的工作壓力。
然后,講一下壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)中安全裝置的選用,在這之前,需對下列術(shù)語符號(hào)進(jìn)行解釋。
DP——設(shè)計(jì)壓力;
OP——工作壓力;
MOP——最大工作壓力,系統(tǒng)在正常工作狀態(tài)下可持續(xù)工作的壓力;
TOP——臨時(shí)工作壓力,系統(tǒng)在調(diào)壓裝置控制下的臨時(shí)工作壓力;
MIP——最大突發(fā)壓力,系統(tǒng)在安全狀態(tài)下短時(shí)間的工作壓力;
STP——強(qiáng)度測試壓力;
MOPu——最大上游工作壓力;
MOPd——最大下游工作壓力;
MIPd——最大下游事故壓力;
STPd——下游強(qiáng)度測試壓力。
其中壓力關(guān)系見表1。
MOP(1)(bar)