燃气调压器静特性影响因素分析及补偿设计

燃气调压器机械设计思路及优化方案摘要：燃气调压器是燃气输送使用场合中最常见的一种应用装置，其设计合理是燃气装置使用安全的有力保障，本文从燃气调压器机械设计和应用思路来探讨燃气调压器的优化方向。

关键字：燃气调压器，调压器设计，调压器优化燃气调压器是燃气输配中的核心设备之一。

城镇供气系统一般采用“高压供气，低压入户”的策略。

先把燃气压力提高，压缩，然后通过专用燃气管道把高压的燃气输送到各个站点，再通过调压器把高压气体减压和稳压，供终端用户使用。

燃气调压器的性能和可靠性对保证居民用气安全具有重大意义。

输出压力稳定和使用安全是调压器重要的指标，若燃气调压器的压力波动范围较大，轻则导致燃气具如灶具不能使用，重则会引起不完全燃烧，一氧化碳排放超标影响人体健康。

更严重的更可因泄漏而引起爆炸、火灾等安全事故。

所以，在压力稳定上要下功夫。

1燃气调压器的重要性分析由于调压器使用不当会出现巨大的安全风险，因此，设计上需要将保障其使用安全性放到最高位置。

另外，压力稳定与否直接影响到用户的使用体验，所以，设计上还需考虑性能上的优化。

以下是设计思路：1.1安全性安全性是调压器第一考虑的问题。

在设计时，必须考虑到使用环境适应性。

例如使用的压力，温度，输出负荷，内外介质的腐蚀性，抗机械冲击，抗力矩性，寿命等等。

气密性是调压器重要关注点。

调压器一般由多段调压机构组成。

以便达到调压的稳定性。

而各段调压机构之间，各个连接部件之间往往需要进行气密的保障。

防止燃气从该处泄漏出来。

所以，每个生产厂家，都要在提高气密可靠度方面实施较严格标准和措施。

多螺钉法兰配优质橡胶锁紧密封和管螺纹填充优质密封剂锁紧是比较常用的方法。

调压器安装调试完毕后，要进行高低温状态下的时效性气密测试，以确保其在恶劣的使用条件下仍能满足气密要求，保障安全。

1.2使用体验谈调压器的使用体验，主要是讲调压器的调压特性。

从燃气的使用来看，燃烧工况越好，其应用效率就越高。

而影响燃烧工况的主要因素就是燃气的供气稳定性。

浅析燃气调压系统的问题与对策摘要：结合杭州主城区燃气调压设备的运维工况，从用气高峰出口压力偏低、公建调压设备超年限运行、楼栋调压设备非正常切断等角度分析部分燃气调压系统存在的问题，并提出对策措施。

关键词：燃气调压器、低压区、易损件1、概述燃气调压器是城镇燃气管网的核心部件，起到降压稳压作用。

中低压燃气调压设备往往采用直接作用式调压器。

杭州主城区现役燃气调压器约3600台，包括9个厂家30余种型号规格，并分为民用调压设备和公建调压设备两种管理模式。

调压维保人员以2人一组，按照城镇调压器相关规范，实施调压站每月一次维护保养，调压柜每三月一次维护保养、小修；调压箱（楼栋）每六月一次维护保养、小修；另还包括备品备件更换的中修、大修及应急抢修工作。

随着燃气调压设备运行年限延长，数量增多，范围扩大，部分调压系统出现用气高峰出口压力偏低、公建调压设备超年限运行、楼栋调压设备非正常切断等现象，本文简要分析了问题原因、解决对策以及相关经验。

2、燃气调压系统问题分析2.1调压设备用气高峰时段出口压力偏低随着用户生活品质提高，户均用气量不断增加，特别是地暖等大耗气量设施爆发式增加，用气量以每年20%持续高增长，再加上部分公建用户气源直接从低压管网接入，致使低压管网及调压设施超负荷运行，特别是冬季用气高峰期，根据压力远传系统数据，部分调压器出口压力低至1700-1900Pa，个别甚至低于1700Pa，按GB50028-2006 10.4.1要求，用气设备前（灶前）的燃气压力应在0.75-1.5Pn的范围内，民用燃气器具前额定压力Pn取2000Pa，即压力范围为1.5-3kPa区间，考虑天然气在管道内存在的沿程压力损失降200-300Pa。

可见，出口压力低于1700Pa的调压器理论上已满足不了居民正常平稳用气需求，称之为“低压区”。

部分调压器因此供气流速过快，衍生噪音问题，同时皮膜长时间处受力状态，对使用寿命也产生影响。

今日制造与升级 55制造与工艺随着我国经济的快速发展，对能源的需求量也逐日增长。

新形势下，发展以高效清洁的天然气为主的燃气事业显得尤为重要。

我国当前已建立了大规模的燃气输配管网，它在整个燃气工程中起着至关重要的作用。

调压器作为城镇燃气输配管网的核心设备，具有承接上游来气分配调节下游供气的作用，是安全供气的重要保障。

当调压器入口压力或出口流量发生变化时，调压器应具有自动控制出口压力，并使之符合设定压力的能力。

但是调压器的使用过程中，因为下游用气压力波动也有一定的故障率，为了降低燃气调压器的这种故障率，特设计了一种可以自动适应调压器下游压力开合度的新型调 压器。

1 调压器分类调压器的主要功能是实现在流量或进口压力变化时，其出口压力仍能维持在系统所规定的可接受的压力范围内，这在城镇燃气输配管网中起着降压和稳压的作用。

通常调压器按照其作用原理被分为直接作用式和间接作用式。

信号采集单位（控制单元）信号反馈重物被控制量（P2)调节单元（控制单位）干扰量（P1)干扰量（Q）图1 直接作用式调压器相比直接作用式燃气调压器（见图1），间接作用式燃气调压器（见图2）拥有更加复杂的机械结构和调压原理，其组成部件大致分为主阀体、排气阀和指挥器。

间接作用式燃气调压器的调压曲线稳定，所以我国现在大部分调压站所安装的都是此调压器。

现在各种品牌的调压器其同样类型的结构都大同小异，其发展趋势都在向着节约成本提高性能（主要是精度、关闭性能等）方向发展，同时因为电子产品的发展，有的调压器开始装上了专门的流量积算仪（通常流量计测量的是瞬时流量，如果需要知道流过的总量，就需要用到积算仪），可以根据其阀口开度大小提供出流量的大小，如FISHER 的新型产品。

根据需要，有的调压器上还可以装阀口开度远传、切断器状态远传。

这些电子产品的应用使调压器向着智能化的方向发展。

指挥器作用式调压器主调压器P3P1P2入口压力出口压力负载压力大气压图2 间接作用式调压器2 调压器性能要求调压器在使用过程中由于进口压力或出口流量的变化均会对其出口压力产生影响，因此为了对调压器的调压性能进行定量的评估则出台了一系列关于调压器的标准[1-3]。

燃气调压器的压力调节浅析【摘要】作为燃气输配中一个必不可少的工艺设备，调压器控制着燃气供应系统的压力工况，其作用是将较高的压力降为较低的压力，同时，其还将压力稳定在所设定的范围之内，这样则可以满足不同用气工况的需要。

随着城市燃气事业的不断发展，调压器在城市燃气终端调压中的应用也越来越广泛，其是否安全可靠影响着供气质量，与人民生命息息相关，与国家的财产安全息息相关，因此，本文首先对压力调节过程中所存在的问题以及所带来的影响进行了分析，然后在此基础之上提出了有针对性地政策建议。

【关键词】压力调节；燃气；调压器随着我国经济的不断发展，城市燃气事业得到了一定的发展，输配技术得到了进一步的提高，安全保障技术得到了进一步的提高，很多城市开始采取中压进区、中压进户，调压器在城市燃气终端调压中的应用也越来越广泛，因为调压器是燃气输配中一个必不可少的工艺设备，其直接与居民住宅的燃气管道连接，直接与公共建筑的燃气管道连接。

调压性能的安全可靠在一定程度上影响着供气质量，其与人民生命息息相关，与国家的财产安全息息相关，因此，本文对燃气调压器的压力调节进行分析有一定的理论意义和实践意义。

一、压力调节过程中所存在的问题以及其所带来的影响1.调节运行压力时间选择城市燃气供应的一个特点便是用气的不均匀性，尤其是供气范围越小、用气设备热流量越大，这种不均匀性就会呈峰值波动，就会更加明显：不仅用气高峰或者是用气低峰的现象会存在，而且负荷为零的时间也会存在。

直接作用式调压器的出口压力受流量的影响，当流量增加时，出口压力会减少，相反，当流量减少时，出口压力则会增加。

如果运行压力的设定是在用气量很小时，那么，如果出现高峰，出口压力就会随着用气量的增加而减小，当压力减少到比燃具的额定压力还低时，热强度就会降低，这会在一定程度上使得加热过程延长，或者是不能达到工艺所要求的燃烧温度，更为严重的是“有气无力”的燃烧现象的出现，所以，在调节运行压力时，要慎重选择调节的时间。

燃气调压装置若干问题分析[摘要] 燃气调压装置在日常生活中有着十分广泛的应用。

特别是在城市中，燃气调压装置有助于人们把较高的燃气管网压力调整至适当的范围，然后，供给管网范围内的人们使用，实现燃气的正常运输和气压的合理控制。

城市的燃气要最终被用户使用，必须要经过调压装置的调压这个必不可少的环节。

因此，要密切注视燃气调压装置在设计、安装、运行、维护各个环节中可能出现的问题，确保燃气调压装置结构和功能的最优化。

[关键词]燃气调压装置；调压；设计燃气调压装置在日常生活中有着十分广泛的应用前景。

特别是近年来，随着经济社会的迅速发展以及城市化进程的不断加快，城市中建筑数量不断增加，对燃气设备的安装和燃气的使用提出了更高的要求。

作为燃气调压装置的几大功能模块，调压器、过滤器、换热器、流量计在实现调压、清洁过滤、杜绝由于减压造成的冰堵状况以及实现燃气的计量方面都有着极为显著的功效。

但是，由于技术以及产品性能方面的原因，燃气调压装置在实际运行中存在诸多问题，影响了施工现场的自动控制；调压器的技术含量参差不齐，影响了调压器的自动调压以及成本的科学控制；调压装置在供气方面存在问题，燃气调压箱在燃气输配系统中的作用发挥不足，等等。

因此，要对燃气调压装置运行各个环节的问题进行深入的研究。

一、供气不足问题“燃气调压箱是燃气输配系统的重要组成部分,是两级管系的连接枢纽。

”[1]尽管不同的燃气调压装置在供气和使用压力方面存在极大的差异性，但在调压装置功能的充分发挥下，设计流量和负荷变化流量也能得到及时的保证。

但是，在市政燃气工程乃至厂房采暖中，供气不足的现象仍然时有发生。

我们可以通过假定的方法阐释这个问题。

假定某公司某工程，有4部燃气热水锅炉，其中除1部为170kW、燃料为丙烷、用以满足厂房供暖需求的之外，其他3部为功率为490kW、用以洗浴的设备。

其中，前者耗气量为20 m3/h，而后者为前者的三倍。

由于天然气在不同地区的组分并不完全相同，我们姑且取其平均值为38150 kJ/m3;丙烷的低位热值是天然气平均值的2.4倍。

燃气调压器故障分析系统的设计与实现杨凯发布时间：2021-07-12T10:04:15.360Z 来源：《基层建设》2021年第12期作者：杨凯[导读] 根据《中国天然气发展报告（2019）》预计，2050年前我国天然气消费继续保持增长趋势，将给城市的输配管网维护带来更大压力。

燃气调压器是输配系统中最重要的环节之一武汉市车都天然气有限公司湖北省武汉市 430056摘要：根据《中国天然气发展报告（2019）》预计，2050年前我国天然气消费继续保持增长趋势，将给城市的输配管网维护带来更大压力。

燃气调压器是输配系统中最重要的环节之一，其发挥着各级压力调节、用气压力控制及维稳的作用。

自工业革命后，英美等国家创造并发展了先进的设备管理与维修的理念，提出从原始的“事后维修”转变到“预防维修”“适时管理”等现代设备管理与维修的模式，而我国在智慧燃气的理念支持下，调压器故障诊断系统及在线预警技术方面发展迅速。

关键词：燃气调压器；故障分析系统；设计与实现引言在燃气企业输配系统中，燃气调压器是非常重要的一类关键设备，它承担着燃气管网各级压力之间的调节和用气压力的控制，因此也是燃气公司日常运维管理的重点对象。

目前我国各主要燃气企业已普遍建立起了调压器日常巡检制度和在线监控系统，以对调压器进行监控管理，并定期对调压器进行保养和维护。

1燃气调压器用途燃气调压器顾名思义是对天然气系统压力调节、稳定的设备，通过对输气系统燃气流量控制，达到维持正常系统压力，避免因压力过高或过低情况引发的一些列安全事故。

在我国城镇燃气中，调压器的作用重要性不再赘述。

通过总结，其优点表现为以下几点：①日常应用中，对天然气的压力设定、调节均较为简便，且可进行在线维护；②调压器内，调压器、过滤器中滤芯、滤网等均采用高精度材料制成，可重复使用，性价比较高；③日常关闭、切断、放散、过流量保护装置等操作时，调压器表现灵敏，操作安全；④该设备在功能齐全的基础上，对其内部结构合理、紧凑排列，因此其体积小，占地面积小，在日常安装作业中，工序简单；⑤设备外层采用不锈钢、喷塑等特异性处理，具有较强防腐蚀能力，同时寿命也较长；⑥在该设备投入使用前，均进行了强度和气密性试验，同时针对用户需求均严格进行了参数设定；⑦调压器可以满足用户压力记录、监控等多项功能。

天然气转换引发调压器故障原因分析与排除方法作者：李计宏来源：《中国科技博览》2012年第32期[摘要]：调压器是保障城市燃气管网正常运营的重要供气设备，调压器的稳定性直接影响用户正常用气。

本文介绍了管网运行气源改变所引发调压器故障的原因，探讨并提出解了决方法，供从事城市燃气工作人员参考。

[关键词]：调压器故障天然气管道粉尘堵塞中图分类号：F416.22 文献标识码：F 文章编号：1009-914X（2012）32- 0397-01序言近年来，我国天然气利用事业发展迅猛，至今已发展为继电力、水利后第三大城市支柱性能源。

国内各大城市也逐渐改用天然气作为城市管道燃气。

以佛山市禅城区为例：佛山市禅城区气源一直为液化石油气，该地区从2006年8月开始进行液化石油气改天然气的置换，于2007年9月全部完成气源置换。

然而在已转换为天然气供气区域内的部分改造及更新的调压器，在运行一段时间后，出现了供气压力不足、反复多次超高压切断等一系列故障问题。

经过对这些问题的分析与对调压器技术改进，比较成功排除了故障问题，保障了正常供气，下面介绍这一经验供参考。

1、调压器故障特征佛山市禅城区2006年下半年开始，由管道液化石油气置换成天然气。

原有在用调压器大部分功能结构不能满足天然气运行要求，所以在置换前，对各类用户的调压器进行了改造及更新。

然而在置换天然气后，供气运行过程中，由调压器引起的供气不稳定故障有显著增加，特别是在管网压力提升后一段时间内，供气不稳定故障现象更为突出。

2006年上半年调压器供气不稳定接报数仅为27起（运行气质为液化石油气），同年下半年接报数升至74起（8月份开始天然气置换）；2007年上半年接报数则突增至99起，同年下半年接报数为107起。

2、原因分析根据用户反应供气不稳定，初步分析结果，集中在调压器出现故障方面，对调压器故障出现的原因从三个方面作了深入分析和探索。

2.1 气源物性及管网运行状况比较液化石油气的体积单位热值远高于天然气的热值。

天然气调压器工作性能影响分析燃气调压器是各种场站的主要调压设备，调压器的正常运行工作对天然气管网向用户供气的能力与安全稳定性有着直接关系，分析调压器工作性能的影响因素有其独特性。

以自力式调压器为研究对象，主要从节流效应、噪音、上下游压力差等方面分析影响其正常运行的原因，产生的影响，并根据实际工程运行管理提出相应改善措施，提高调压器安全运行可靠度，为天然气场站工作提供现实保障。

标签：天然气；调压器；影响因素；可靠度0 前言燃气调压器是燃气门站、各种场站的主要核心部件，也是燃气管网输配运行过程中的核心调压设备，调压器的安全可靠运行对天然气管网向用户供气的能力与安全稳定性有着直接关系[1-2]。

但是，流体介质的改变、工况参数多样化及调压器自身结构缺陷，都会影响调压器正常运行，严重可致调压器故障切断，对正常生产、生活造成巨大影响。

因此，本文通过对常用自力式调压器力学工作原理分析，研究影响调压器正常工作的因素，试探分析解决措施，确保其安全稳定运行。

1 自力式调压器工作原理自力式的调压器，是依靠介质本身出口压力变化自动完成出口压力调节的调压器，也是应用较广的一种调压器，根据有无指挥器分为直接作用式和间接作用式。

出口压力P2的变化通过信号管直接或经过指挥器间接反馈到主调压器皮膜上方弹簧上，然后通过改变弹簧受力自动控制主阀的阀口开闭扩张，以适应下游出口压力P2的变化，来保证下游工作压力的稳定输出，为燃气输配安全运行提供有利保障。

2 调压器工作影响因素2.1 节流效应天然气经过节流降压后产生的降温现象即节流效应，也称焦耳—汤姆逊效应，气体在绝热过程中发生的温度变化用焦耳—汤姆逊系数来表示，其物理意义为单位压力下降的温度变化值[4]。

一般情况下，压力每降0.1 MPa，温度大约降低1℃，即每公斤压力降对应1℃的温度降，经调压器调节后的天然气温度变化程度可用公式1大约估算，出口温度（T2）与气体进口温度（T1）、出入口压力比值有关[5]。

天然气调压器的改进分析作者：孙赫佳来源：《中国化工贸易·下旬刊》2019年第02期摘要：多年来，调压器行业的专业人士都在试图以改善调压器的工作性能为己任。

各个国家的不同的调压器厂家也在针对调压器的调节能力进行着持之以恒的技术攻关。

无一不在利用现代化的专业实验室所具有的高科技手段，先后研制出一些带有实验性质的调压器产品，弥补调压器在调节能力方面的一些不足之处。

关键词：调压器;稳定性;均匀性1 调压器的工作特性直接作用式调压器中包括一种切断式的燃气调压器。

切断式燃气调压器的工作原理是，使用信号管将调压器出口端与调压器本体相连，信号管把已经被调节好的静态压力引入至指挥器的薄膜下腔，该处的压力便会低于调压器的出口压力，从而可以引导调压器将阀口全部打开。

这时，就要考虑信号管的最佳安装位置了。

只有把信号管的最佳安装位置固定，才能既有效地维持调压器出口压力的稳定，又能使通过调压器的气体流量达到最大通过能力。

这种切断式燃气调压器还同时具备超压放散的功能，如果设备在运行过程中，一旦调压器的出口压力突然性升高，可以及时进行放散、降压，从而大大降低了调压站在无人值守时发生事故的可能性。

间接作用式调压器中有一种调压器叫做衡量式调压器。

衡量式燃气调压器的工作特点是，在主调压器上的调压装置上安装一种带有“V”形的活塞式阀芯，它可以很好的抑制调压器运行过程中出现的“喘动”情况的发生，特别是在调压站内进行高中压调节，或者是调压站下游用户的供气量较小的情况下，效果十分明显。

衡量式调压器的这种结构的优点在于，调压器的阀口的开度曲线被“V”形活塞式阀芯给改变了，所以，阀口的开启程度越小，曲线越平缓，就不会发生“喘动”的现象。

还有一种新型调压器叫做大膜阀口低噪音调压器。

这种调压器对调压器下游的消音部分改用一种窄间隙去音笼的结构，以此来降低气流在高速通过时产生的高分贝的噪音。

当调压器的阀口把气流进行节流后，在流经较窄间隙的时候，噪音便逐渐被抵消，从而控制了噪声源的噪音产生。

探析天然气调压器工作性能影响因素与控制对策作者：寇祖军郭东许明来源：《中国化工贸易·下旬刊》2017年第01期摘要：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。

结合天然气调压器工作原理，本文主要分析了节流效应及工况参数对调压器工作性能的影响，并讨论了相关解决措施和对策。

关键词：天然气；调压器；影响因素；控制对策天然气调压器是天然气调压站的核心设备，它的作用是将上游较高的压力调节至下游所需要的较低压力，并保持出口压力为某一恒定值。

调压器是一种可靠性很高的装置，但由于其工作时介质中的杂质，工况参数以及调压器本身失效等因素的影响，对调压器正常工作带来一定影响，甚至导致调压器切断，造成中断供气。

本文针对调压器工作中的主要影响因素进行分析，并探讨了相应的解决措施。

1 调压器工作原理天然气调压器是用在天然气介质输送管道上的减压阀。

调压器的基本功能是将系统压力维持在工艺要求的范围内。

多数自立式调压器由指挥器、稳定器和调压器主体三部分构成，自力式调压器无需外加驱动能源，依靠被调介质自身的压力变化进行调节，在流量和进口压力发生变化时，保持出口压力的恒定。

2 调压器影响因素分析2.1 调压节流效应产生的影响①如果温度降低过多，低于天然气露点温度时，就会使管路、调压器等外表面产生结露甚至结霜。

湿天然气在管路中会产生水化物，导致在调压器阀口或指挥器导压管处出现“冰堵”现象，造成调压器故障的发生；②如果调压器长期在低温情况下工作，调压器内的橡胶密封件使用寿命将会缩短；③对调压器后管道系统的影响：当调压后的埋地管道周边土壤含有水分，且管道介质温度较低时，管道周边土壤中的水分就会结冰。

根据土壤冻胀机理，管道产生变形，局部产生应力集中，带来安全隐患。

2.2 工况参数的影响①出口压力设定过低。

出口压力设置过低时，天然气在阀芯与阀座闭合处的差压就会增大。

浅谈燃气输配系统中调压设施的设置摘要：论述了城市天然气调压设施的分类、重要参数的确定和工艺流程的选择、配套及安全设备选型与配置。

关键词：天然气输配；调压设施；调压器；过滤；节流降温引言:调压设施是整个燃气供应系统最重要的组成部分之一，它决定着整个输配系统能否经济、可靠、安全的运行。

因而在实践中，我们应对调压设施的设置给予高度重视。

下面主要从天然气调压设施的调压器的分类、重要参数的确定、工艺设计、配套设备等几方面进行探讨。

一、调压器的分类调压器是调压设施的核心设备，调压器是由敏感元件、控制元件、执行机构、阀门等组件组成的压力调节设备，调压器一般按工作原理可分为两大类型，即直接作用式（自力式）和间接作用式（指挥器操作式），直接作用式调压器其执行机构动作所使用的全部能量是直接通过敏感元件由被调介质提供的，它具有结构简单、体积小、重量轻、性能可靠、安装方便等优点。

间接作用式调压器是将敏感元件由被调介质传递的输出信号加以放大，使执行机构动作，而传感器放大输出信号的能量源于被调介质本身或外供介质。

间接作用式调压器通常应用于需要精确控制和调节用气压力的管网系统中。

另外，按用途分，调压器可以分为区域调压器、专用调压器、用户调压器；按工作压力分，调压器又可以分为高-高、高-中、中-中、中-低、低-低调压器。

二、重要参数的确定调压设施的主要功能就是接收上游管网来气，进行过滤、预热、调压、降噪等环节，按下游管网需求的压力和流量向下游管网供气。

其重要的参数有：流量Q、进口压力P1、出口压力P2、稳压精度Sp、关闭压力Pb、放散压力Pf、切断压力Pq。

1、流量的确定调压器的最大流量是根据下游用气负荷（管网计算流量）确定的，下游管网一般有2种情况，第一种，调压设施供应的下游管网为一个独立的管网，这种情况比较简单，只需计算供应区域内各类用户近、远期用气量就能确定调压设施的供气需求；第二种、调压设施供应的下游管网是整个环网中的一部分，这种情况较为复杂，应根据供应区域用气量及整个管网的管径合理分配每个调压设施的供气量。