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燃气调压器工作原理解读燃气调压器工作原理解读燃气调压器工作原理解读——台州燃气设计研究所姚世航台州——美丽富饶的城市，位于东海之滨介于宁波和温州之间。
城市共分为3个行政区，即椒江、路桥、黄岩。
椒江区为台州市行政中心驻地。
自市政府从临海搬迁至椒江以来，特色工业园区及各开发区商住楼均拔地而起，老区改造也进行的如火如荼。
随着椒江城区的发展，城市燃气管网的建设也紧随其后，自始建起至今城市燃气管网已覆盖全区大半地区，输配系统已具备一定的规模，其工艺流程为：门站——高压管道——中压管网——用户。
从以上流程可以看出，任何一段都有供气压力的变化，而最贴近用户生活的就是“中压管网——用户”这段。
民用燃气调压设施是城市燃气中压管网通往用户燃气用具的重要桥梁，它的设计合理与否直接影响到用户的用气质量与燃气经营单位的经济。
燃气调压设施更是城市燃气输配系统的主要组成部分，是管网系统稳压和调压的重要设施。
调压设施的任务是按运行要求和设计规定将上一级输气压力降至下一级压力，当系统负荷发生变化时保持调压后的输气压力稳定在运行设计要求的范围内。
燃气调压设备大致可以分为四种：①调压站、②调压柜、③调压箱、④单户调压器。
在今天的城市中，人口密集、高楼林立、寸土寸金，在这种环境下由于调压箱体积小、重量轻、安全性及可靠性高、安装方便等优势，使其在四种调压设备中脱颖而出。
调压箱是将中压燃气管网内的燃气压力降至适合用户燃具所使用的压力的调压设备，也是四种调压设备中最贴近用户生活的一种。
也正是因为如此，调压箱的选型就变得至关重要。
这就需要燃气管道设计、施工、维护人员对调压箱要有充分的了解并熟知其工作原理。
采用调压箱后的优点：可以减少管路材料消耗。
充分利用天然气自身的压力，节约能源。
调压箱一般紧邻用气建筑设，低压管段短，压力损失小，且用气压力稳定。
调压箱一般由感应装和调节机构组成。
感应装的主要部分是敏感元件（薄膜、导压管）等，出口压力的变化是通过薄膜使节流阀移动。
西气东输-平舞漯地方支线工程燃气调压装置使用说明书尊敬的用户：感谢您选用费希尔久安燃气调压装置，为保证燃气调压装置安全工作和设备正常供气，安装操作前请仔细阅读本说明书以及各单体设备使用说明书的有关内容。
说明书应妥善保存，以备查询。
费希尔久安输配设备（成都）有限公司Fisher Jeon Gas Equipment (Chengdu) Co.,Ltd目录1概述 (3)2主要参数 (4)2.1各站主要参数 (4)2.2型号说明 (5)3燃气调压装置的安装程序 (6)4燃气调压装置的运行与调试 (7)4.1空气置换 (7)4.2运行前的准备及注意事项 (8)4.3气密性试验 (9)4.4调试运行程序 (10)4.5调压器参数设定 (12)4.6工作管路与备用管路的人工切换方法 (14)4.7停机的操作程序 (15)5常见故障分析与排除 (16)6燃气调压装置的维修保养 (18)6.1检修周期及维修程序 (19)6.2维护保养中的注意事项 (21)7尺寸，重量及吊装 (22)7.1设备尺寸及重量 (22)7.2设备吊装 (22)8售后服务 (23)1概述（燃气调压装置是在城镇燃气输配系统中，专为城市门站、分输站、储配站、燃气轮机、燃气锅炉、燃气发电厂或其他大型专用用户设计的成套调压设备。
通常具有接收气源来气、燃气净化、燃气调压、气量分配、计量、安全保护等功能；采用整体橇装形式，所有功能模块集成于一个或多个撬座上。
根据工程条件和系统需要，还可增设消音设备、加热设备、监控及数据采集设备、加臭装置、清管设备等功能模块。
具有安全性好、可靠性高、经济性能良好、占地面积小、内部结构优化合理、安装调试简单、测试维修方便等特点。
本燃气调压装置按照我国现行国家标准GB50028《城镇燃气设计规范》及我公司企业标准Q/76227017-0.1-2006《撬装式城镇燃气调压装置》执行。
）本说明书主要介绍燃气调压装置的主要参数、结构特点、主要设备、安装运行调试方法、故障处理、维修保养等内容。
燃气调压器工作原理燃气调压器是一种用来调节燃气供应压力的装置，它的工作原理是通过控制流经调压器的燃气流量来实现对燃气压力的调节。
燃气调压器通常由调压阀、传感器和控制系统组成。
1. 调压阀：调压阀是燃气调压器的核心部件，它负责控制燃气的流量和压力。
调压阀内部通常包含一个弹簧和一个可调节的阀门。
当燃气流经调压阀时，弹簧会根据预设的压力值施加力量，使阀门打开或关闭，从而调节燃气的流量和压力。
2. 传感器：传感器用于监测燃气的压力，并将监测到的数据传输给控制系统。
常见的传感器类型包括压力传感器和流量传感器。
压力传感器可以测量燃气的压力变化，而流量传感器可以测量燃气的流量大小。
传感器的准确度和灵敏度对于燃气调压器的工作效果至关重要。
3. 控制系统：控制系统是燃气调压器的智能化部分，它根据传感器所提供的数据来控制调压阀的工作状态。
控制系统通常由微处理器、电子元件和程序算法组成。
通过分析传感器数据，控制系统可以判断燃气压力是否达到设定值，并相应地调整调压阀的开度，以使燃气压力保持在合适的范围内。
燃气调压器的工作原理可以通过以下步骤来描述：1. 燃气进入调压器：燃气从供应管道进入燃气调压器。
在进入调压器之前，燃气的压力通常较高，需要通过调压器进行调节。
2. 传感器监测燃气压力：传感器安装在调压器中，监测燃气的压力变化。
传感器会将监测到的压力数据传输给控制系统。
3. 控制系统分析数据：控制系统接收传感器传输的压力数据，并根据预设的设定值进行分析。
控制系统会判断燃气压力是否超过或低于设定值，并根据判断结果作出相应的调整。
4. 调压阀调节燃气流量：根据控制系统的指令，调压阀会相应地调整阀门的开度，从而控制燃气的流量。
当燃气压力过高时，调压阀会减小阀门的开度，限制燃气流量；当燃气压力过低时，调压阀会增大阀门的开度，增加燃气流量。
5. 燃气调压：通过调节燃气的流量，燃气调压器可以将燃气的压力调节到设定的合适范围内。
这样可以保证燃气供应的稳定性和安全性。
调压器压⼒设定调压⽀路压⼒设定调压器压⼒设定主路紧急切断阀监控调压器⼯作调压器0.50Mpa0.45Mpa 0.40Mpa副路紧急切断阀监控调压器⼯作调压器0.55Mpa0.45Mpa0.36Mpa1、⼯作调压器出⼝压⼒设定：关闭调压撬进出⼝阀，旋紧切断阀、监控调压阀的压⼒设定调节螺栓，松开⼯作调压阀的指挥调节螺栓，打开安全切断阀并放散调压撬内天然⽓。
设定压⼒时以⼯作调压阀下游的压⼒表为准，缓慢打开调压撬⼊⼝阀门2、安全切断压⼒设定：a打开⼯作调压阀后的放空阀，保持微量⽓体持续放空。
b顺时针缓慢旋转监控调压指挥器的我调节螺栓，观察调压阀出⼝压⼒⽰值持续升⾼，式调压阀出⼝压⼒达到安全切断阀压⼒设定c逆时针缓慢松开切断阀的切断压⼒调节螺栓，直⾄安全切断阀切断为⽌，此时的出⼝压⼒即为安全切断阀出⼝压⼒达到安全切断设定压⼒。
d关闭调压撬进⼝阀门，当⼯作调压阀出⼝压⼒放空到微正压时，打开切断阀。
开调压撬进⼝阀，观察切断阀动作压⼒是否与设定压⼒⼀致（⾄少验证2到3次），如不⼀致，则继续a~d步骤调节。
锁定切断阀的调节螺栓。
3、监控调压器压⼒设定（1）逆时针松开监控调压阀指挥器调节螺栓，使压⼒降⾄监控调压阀设定压⼒以下。
（2）顺时针缓慢旋紧指挥器调节螺栓，直⾄⼯作调压阀出⼝鸭留升⾄监控调压阀设定压⼒为⽌如上图所⽰通常主路出⼝压⼒⼤于副路出⼝压⼒主路切断压⼒⼤于副路切断压⼒以保证超压切断及⾃动切换，当调压器出现故障超压供⽓时，切断阀及时切断。
使有故障的⽀路停⽌供⽓，并⾃动切换到另⼀⽀路继续供⽓，保证供⽓的不间断。
它的关键在于⾃动切换。
它是靠两条⽀路中的调压器出⼝设定压⼒不同和两个切断阀切断压⼒不同来实现的。
即常⽤⽀路调压器出⼝压⼒略⾼于备⽤⽀路调压器出⼝压⼒．常⽤⽀路切断阀切断压⼒略低于备⽤⽀路切断阀切断压⼒。
正常供⽓时常⽤⽀路⼯作，备⽤⽀路处于准⼯作状态(进⼝阀门和出⼝阀门处于开启状态，切断阀处于开启状态，调压器处于关闭状态)。
㊀２０２１年㊀第２期Ｐｉｐｅｌｉｎｅ㊀Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ㊀ａｎｄ㊀Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ２０２１㊀Ｎｏ ２㊀收稿日期：２０２０－１２－１８天然气场站的调压方法研究李㊀宁（国家管网集团天津天然气管道有限责任公司，天津㊀３００４５０）㊀㊀摘要：为研究目前常用天然气调压器的优缺点和选用原则，分析了直接作用式调压器和间接作用式调压器的结构特点，总结了国内天然气场站常用的一种调压系统的结构和功能，并选取某天然气样本参数，对调压过程中的热值变化做了计算，最后预测智能化㊁多功能天然气调压器是发展方向㊂关键词：天然气；调压方法；调压器中图分类号：ＴＥ８㊀㊀㊀文献标识码：Ａ㊀㊀㊀文章编号：１００４－９６１４（２０２１）０２－００４２－０５ＰｒｅｓｓｕｒｅＲｅｇｕｌａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＮａｔｕｒａｌＧａｓＳｔａｔｉｏｎＬＩＮｉｎｇ（ＰｉｐｅＣｈｉｎａＴｉａｎｊｉｎＧａｓＰｉｐｅｌｉｎｅＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｔｉａｎｊｉｎ３００４５０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｄｉｓｃｕｓｓｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｓｅｌｅｃｔｉｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｏｆｎａｔｕｒａｌｇａｓｐｒｅｓｓｕｒｅｒｅｇｕｌａｔｏｒｓｃｏｍｍｏｎｌｙｕｓｅｄａｔｐｒｅｓｅｎｔ，ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｄｉｒｅｃｔａｃｔｉｎｇｖｏｌｔａｇｅｒｅｇｕｌａｔｏｒａｎｄｉｎｄｉｒｅｃｔａｃｔｉｎｇｖｏｌｔａｇｅｒｅｇｕｌａｔｏｒｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ，ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆａｐｒｅｓｓｕｒｅｒｅｇｕｌａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｃｏｍｍｏｎｌｙｕｓｅｄｉｎｄｏｍｅｓｔｉｃｎａｔｕｒａｌｇａｓｓｔａｔｉｏｎｓｗｅｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ，ｔａｋｉｎｇａｎａｔｕｒａｌｇａｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｓａｓａｍｐｌｅ，ｔｈｅｃａｌｏｒｉｆｉｃｖａｌｕｅｃｈａｎｇｅｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｒｅｇｕｌａｔｉｎｇｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｗａｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｉｔｉｓｐｒｅｄｉｃｔｅｄｔｈａｔｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔａｎｄｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｎａｔｕｒａｌｇａｓｐｒｅｓｓｕｒｅｒｅｇｕｌａｔｏｒｉｓｔｈｅｆｕｔｕｒｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｉ⁃ｒｅｃｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｎａｔｕｒａｌｇａｓ；ｖｏｌｔａｇｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓ；ｖｏｌｔａｇｅｒｅｇｕｌａｔｏｒ０㊀引言相对于其他化石类能源，天然气具有多方面优点㊂陆地长距离天然气输送多采用大口径㊁高压力管道方式［１］㊂在天然气场站，为安全有效进行天然气交接，须保证天然气压力平稳㊁安全纯净㊂调压器作为场站天然气压力控制㊁紧急切断的关键装置，作用十分重要㊂目前，国内关于天然气调压器的理论分析及设计研究不深入，相关资料较少㊂本文总结了常用的天然气调压器结构，分析了工作原理，并对比了性能㊂１㊀调压器作用由于长输天然气管道大部分设计为高压力㊁大口径㊁大流量，而分输用户的系统中压力较低，所以在向用户交接时需要对天然气做降压处理，使分输的气体压力与用户系统中的压力相匹配［２］㊂有的天然气场站利用球阀节流对天然气进行调压，但球阀节流时，阀芯球面作为节流的主要部件，极易因气流冲刷磨损导致故障㊂调压器是一种能根据上游压力和流量变化，通过调节气流保持出口压力稳定在设定范围的设备［３］㊂调压器利用气体本身的压力差作为工作能源控制气体的通断和节流㊂调压器可以控制下游气体压力，还具有紧急情况下的安全关断功能㊂调压器选用合理能够使天然气场站系统保持安全稳定和经济高效运行［４］㊂天然气调压器根据工作原理分为直接作用式和间接作用式［５］㊂２㊀直接作用式调压器直接作用式调压器由皮膜和阀体等部件组成，通过作用在皮膜上的压力变化，来控制阀门进行调节［６］㊂调压器除调节系统压力，还须控制出口流量㊂下游气量需求较小，调压器阀瓣收缩，开度变小降低流速；下游气量需求增大，阀瓣开度增加，气体流速升高㊂如图１所示，当下游压力的设定值升高或降低，皮㊀㊀㊀㊀㊀第２期李宁：天然气场站的调压方法研究４３㊀㊀膜发出的信号与给定值的差值使传动装置发出位移信号，阀门根据位移信号进行启闭动作㊂图１㊀直接作用式调压器工作原理图直接作用式调压器的调压方程见式（１）：ｐ２＝ＦＡ（１）式中：ｐ２为调压器下游压力，Ｐａ；Ｆ为设定的弹簧力，Ｎ；Ａ为皮膜有效面积，ｍ３㊂由式（１）可知，下游压力与弹簧力成正比，所以可通过调节弹簧力对调压器进行设定㊂直接作用式调压器具有结构简单㊁反应迅速㊁成本较低等优点，但调压精度较低㊁压力控制范围窄㊁流通能力较小，目前多用于城市燃气用户压力调节㊂按照阀体结构不同，直接作用式调压器可分为单皮膜式和双皮膜式㊂２．１㊀单皮膜直接作用式调压器单皮膜直接作用式调压器只有１个主调皮膜，结构如图２所示㊂当用户气量需求增大或上游压力减小，此时皮膜下方受到的力小于上方受到的力，阀瓣下降，阀门开度增加，气体流速增大，下游压力稳定到设定的初始值㊂反之，当用户气量需求降低或上游压力增大，阀门开度减小，流速减小，下游压力稳定㊂图２㊀单皮膜直接作用式调压器结构简图单皮膜直接作用式调压器阀杆受力见式（２）：ｐ０Ａ０＋ｐ１Ａ１＋Ｇ＋Ｆｒ＝ｐｉＡ１＋ｐ１Ａ０（２）式中：ｐ０为皮膜上部空间的空气压力，Ｐａ；Ａ０为皮膜的有效面积，ｍ３；ｐ１为调压器皮膜不受到压力时的关闭压力，Ｐａ；Ａ１为阀口面积，ｍ３；Ｇ为活动组件所受重力，Ｎ；Ｆｒ为活动组件运动产生的摩擦力，Ｎ；ｐｉ为调压器上游的气体压力，Ｐａ㊂２．２㊀双皮膜直接作用式调压器双皮膜直接作用式调压器设有主调皮膜和平衡皮膜，结构如图３所示㊂平衡皮膜能平衡阀口垫片上受到的力，控制下游压力㊂当上游压力升高时，阀口垫片受到的力增加，平衡皮膜受到向上的气体介质压力升高㊂因为平衡皮膜的有效面积与阀口近似相等，皮膜受到的力和阀口垫片上的力相互平衡，上游压力的波动对下游压力没有影响，下游压力保持稳定㊂图３㊀双皮膜直接作用式调压器结构简图主调皮膜主要起监控下游压力的作用㊂当下游压力增大，主调皮膜下方受到的力减小，皮膜下降，使调压器开度增加，过气量升高，下游压力稳定在设定值㊂反之，当下游压力减小，主调皮膜下方受到的力增大，皮膜向上升，使调压器开度降低，过气量下降㊂双皮膜直接作用式调压器使用安全性好，体积小，质量轻［７］㊂双皮膜直接作用式调压器阀杆受力见式（３）：ｐ０Ａ０＋ｐｉＡ１＋Ｇ＋Ｆｒ＋ｐ１Ａ２＝ｐ１Ａ１＋ｐ１Ａ０＋ｐｉＡ２（３）式中：ｐ０为主调皮膜上部空间的空气压力，Ｐａ；Ａ０为主调皮膜的有效面积，ｍ３；ｐｉ为调压器上游的气体压力，Ｐａ；Ａ１为阀口面积，ｍ３；Ｇ为活动组件所受重力，Ｎ；Ｆｒ㊀㊀㊀㊀㊀４４㊀ＰｉｐｅｌｉｎｅＴｅｃｈｎｉｑｕｅａｎｄＥｑｕｉｐｍｅｎｔＭａｒ ２０２１㊀为活动组件运动产生的摩擦力，Ｎ；ｐ１为调压器皮膜不受到压力时的关闭压力，Ｐａ；Ａ２为平衡皮膜的有效面积，ｍ３㊂３㊀间接作用式调压器间接作用式调压器也称为指挥器控制式调压器，多用于大流量或需要精确控制压力的情况㊂当调压器下游压力升高或降低时，经过指挥器的调节，主调压器皮膜下方受到的力发生变化，同时主调压器开度发生变化，下游压力逐渐恢复直至稳定㊂间接作用式调压器操作简单，压力控制精度高，广泛应用于大型天然气场站［８］㊂间接作用式调压器根据结构不同分为双向控制式和卸载式，按流道不同分为轴流式和曲流式㊂３．１㊀双向控制式调压器和卸载式调压器双向控制式调压器是一种较典型的指挥器控制系统㊂当下游压力发生变化时，调压器皮膜产生位移，气体介质经过指挥器皮膜后进入调压器皮膜后方㊂调压器预先设定一个负载压力，当出口压力下降较小时，在指挥器控制下，负载压力增大，阀芯开始运动，保持出口压力在设定的范围㊂双向控制指挥器调压器下游压力的变化同时对指挥器皮膜和调压器皮膜产生影响，具有阀芯反应灵敏㊁压力控制精度高㊁压力设置范围大㊁流通能力强等优点㊂卸载式间接作用调压器压力控制范围大，流通能力较大，但压力控制精度较低㊂当调压器下游压力下降，下游压力降低将通过指挥器使负载压力减小，从而导致调压器皮膜开启，调压器前㊁后部气体压力逐渐平衡，下游压力升高直至稳定㊂当负载压力下降时，调压器前部的气体通过固定节流器补充负载压力㊂阀瓣的运动由入口压力和负载压力的相对大小决定，当调压器终止调压时，负载压力与入口压力相等，阀门全关㊂３．２㊀轴流式调压器与曲流式调压器３．２．１㊀轴流式调压器轴流式调压器上游高压端流道与下游低压端流道在同一轴线上，气体介质在阀腔内流态稳定，流向均匀㊂与传统的Ｓ型流道结构调压器不同，气体在阀腔内轴向流动，基本没有流动死角，流向变化较小，阀体结构承压性能好㊂相比其他调压器，轴流式调压器可实现低压差㊁大流量调节，具有密封性好㊁流通能力大㊁调压稳定㊁使用寿命长等优点，广泛应用于天然气场站㊁区域调压站和燃气轮机供气系统等㊂常见的轴流式调压器有ＡＦＶ型和ＦＬ型㊂３．２．１．１㊀ＡＦＶ型轴流式调压器ＡＦＶ型轴流式调压器由笼罩㊁阀体㊁Ｏ型环等构成，主要控制元件为柔性筒㊂没有应力作用时，柔性筒包裹在笼罩上，此时阀体处于关闭状态㊂当柔性筒外侧压力降低至低于进口压力，此时进口压力作用于柔性筒内表面使其膨胀离开笼罩，阀体开启㊂通过控制柔性筒外侧的压力可实现控制阀体的开度㊂气体经过节流进入阀腔，提供一个负载压力，通过指挥器的调节，负载压力与皮膜前方受到的压力逐渐平衡㊂皮膜后方压力升高或降低时，通过指挥器的调节，负载压力逐渐与皮膜后方压力相平衡，使调压器下游压力保持在稳定范围㊂通过指挥器可实现调压器出口压力设置㊂当针型阀关闭时，柔性筒外侧压力与调压器进口压力相等，调压器处于关闭状态㊂当针型阀打开时，在节流元件两侧产生压力差，柔性筒随压差增大开始膨胀，针型阀开度越大，套筒膨胀越大㊂节流元件处于最小设定开度时，压差较大，阀体开启较快，此时气体完全充满控制室的时间较长㊂节流元件处于最大设定开度时，作用相反㊂ＡＦＶ型调压器在实际应用中多为两台串联同时使用，一台作为工作调压器，另一台作为备用或监控调压器㊂ＡＦＶ型调压器皮膜较易损坏，不支持在线维修，但具有体积小㊁流通能力大㊁噪声低㊁操作方便等优点㊂３．２．１．２㊀ＦＬ型轴流式调压器ＦＬ型轴流式调压器是双向控制调压器，使用指挥器二级调压降低进口压力不稳定带来的扰动，第一级调压不可调节，主要作用为使进口压力降低保持稳定，实际通过设定第二级调压来设定出口压力㊂进口压力通过指挥器第一级调压后压力相对稳定，经过指挥器第二级调压转换为负载压力，使调压器皮膜一端关闭，皮膜另一端的出口压力与主阀弹簧相平衡㊂ＦＬ型轴流式调压器可在线维修㊁皮膜穿孔仍能继续供气㊁安全性好㊂㊀㊀㊀㊀㊀第２期李宁：天然气场站的调压方法研究４５㊀㊀３．２．２㊀曲流式调压器曲流式调压器反应灵敏度不高㊁阀体厚重㊁动力要求较高㊂受流道结构影响，气体介质在曲流式调压器的流道内多次改变流向，流态不稳定，且阀瓣或阀口的行程随调压器口径的增大而变长㊂４㊀直接作用式调压器与间接作用式调压器的对比通过分析总结，对直接作用式调压器和间接作用式调压器的特点做如下对比，见表１㊂表１㊀两种调压器的对比设备指标直接作用式调压器间接作用式调压器稳压精度等级高低关闭压力等级高低阀系数低高反应速度快慢最大工作压力低高流量调节范围小大出口压力低高㊀㊀由表１可知，直接作用式调压器和间接作用式调压器的各项性能指标不同，在实际生产中，不同环境条件适用的设备类型不同，调压器的选用要充分考虑实际生产对各项指标的具体要求㊂５㊀天然气场站调压系统的设置大型天然气场站对设备精密程度和生产安全性能要求较高，在调压设备的选用上多采用具有压力调节和紧急关断功能的撬装设备㊂ＧＢ５０２５１ ２００３对天然气场站压力控制和安全设施提出了详细的技术要求，国内天然气场站的调压设施都参照ＧＢ５０２５１ ２００３设置㊂工作调压阀㊁监控调压阀和安全切断阀串联组成的调压系统在国内大型天然气场站已得到实际应用［９］㊂工作调压阀采用电动控制，可实现远程操作，具有压力调节和流量控制功能㊂正常情况下监控调压阀全开，在工作调压阀发生故障时监控调压阀自动启动，将气体介质压力调节至正常范围㊂安全切断阀正常情况下全开，压力升高至预先设定的数值时该阀自动关闭，以防止紧急情况的发生㊂监控调压器和紧急切断阀采用自力式调压器，设备压力出现异常时均可自动启动，保障系统的可靠性和安全性［１０］㊂６㊀调压过程中的热力学分析天然气调压过程中会发生热量损失，由于高压气体流经调压器发生节流效应，一般情况下产生冷效应㊂在此利用某天然气样本参数，通过计算对调压过程中的热力学变化进行简要的分析㊂环境温度Ｔ０＝２９３Ｋ，天然气样本定压比热ｃｐ＝２．２２３ｋＪ／（ｋｇ∙Ｋ），调压器进口压力ｐｉ＝７ＭＰａ，出口压力ｐｏ＝２．５ＭＰａ，调压器进口流速ｖｉ＝１ｍ／ｓ［１１］㊂当不考虑宏观动能和位移时，稳流天然气的焓见式（４）：Ｅｘ，ｈ＝（Ｈ－Ｈ０）－Ｔ０（Ｓ－Ｓ０）（４）式中：Ｅｘ，ｈ为焓，ｋＪ；Ｈ为焓，ｋＪ；Ｈ０为环境状态下气体的焓值，ｋＪ；Ｓ为熵，ｋＪ／Ｋ；Ｓ０为环境状态下气体的熵值，ｋＪ／Ｋ㊂对于稳流气体，系统变化可近似为０，平衡方程为Ｅｘ，ｈ，ｉ＝Ｅｘ，ｈ，ｏ＋ＥｘＬ（５）式中：ＥｘＬ为损失，ｋＪ；ｉ表示调压器进口；ｏ表示调压器出口㊂效率为ηｅｘ＝１－ＥｘＬ／Ｅｘ，ｈ，ｉ（６）式中ηｅｘ为效率，％㊂平衡方程为Ｅｘ，ｈ，ｉ，ＴＶ＝Ｅｘ，ｈ，ｏ，ＴＶ＋ＥｘＬ，ＴＶ（７）式中ＴＶ表示调压器㊂由于调压前后气体焓值近似相等，损失为ＥｘＬ，ＴＶ＝Ｅｘ，ｈ，ｉ，ＴＶ－Ｅｘ，ｈ，ｏ，ＴＶ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀＝（Ｈｉ，ＴＶ－Ｈｏ，ＴＶ）－Ｔ０（Ｓｉ，ＴＶ－Ｓｏ，ＴＶ）㊀㊀＝Ｔ０（Ｓｏ，ＴＶ－Ｓｉ，ＴＶ）（８）计算结果如表２所示㊂表２㊀不同调压器入口温度下的计算结果入口温度／Ｋ出口温度／Ｋ熵值／（ｋＪ㊃（ｋｇ∙Ｋ）－１）焓值／（ｋＪ㊃ｋｇ－１）损失／ｋＪ效率／％２８３２６１．２３５．２９５９２９５７．３３１４０．１３３１１７７．５６６８７３０３２８４．５３５．４９９８７１０１２．９４１４４．２５２６９７６．９０６７３７㊀结论天然气场站调压设施的设备性能和工作状态直接影响是否能为用户提供压力稳定㊁安全可靠的天然㊀㊀㊀㊀㊀４６㊀ＰｉｐｅｌｉｎｅＴｅｃｈｎｉｑｕｅａｎｄＥｑｕｉｐｍｅｎｔＭａｒ ２０２１㊀气，常用的调压器型号较多，设备特点不同㊂在选用调压器时须根据实际气质㊁压力要求㊁工作状态㊁应用环境等条件选择，同时须考虑不同种类调压器工作时介质的热力学变化，不断调试找出设备最合适的设定值，保证调压设施的正常运行㊂通过对常用的调压器进行总结对比，可以预测：未来的天然气场站调压设施将向着更加智能化㊁安全化发展，单一结构的调压器将逐渐被功能更全的调压设备取代；调压设备将向着生产成本更低㊁应用环境更广的方向发展，未来的设备可选范围将增大㊂参考文献：［１］㊀杨鹏博．天然气管道输送与管理［Ｊ］．化学工程与装备，２０１８（４）：６９－７０．［２］㊀王树立，赵会军．输气管道设计与管理［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００４：５８－６９．［３］㊀段常贵．燃气输配［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社，２００１：１５８－１５９．［４］㊀刘瑶，位亚鹏，邢琳琳，等．基于声发射技术的燃气调压器故障诊断［Ｊ］．管道技术与设备，２０１８（６）：２５－２８．［５］㊀郑安涛．燃气调压工艺学［Ｍ］．上海：上海科学技术出版社，１９９４．［６］㊀国家质量监督检验检疫总局．城镇燃气调压器：ＧＢ２７７９０ ２０１１［Ｓ］．北京：中国标准出版社，２０１２．［７］㊀周粉兰，沈卫东，宋亚东，等．双薄膜直接作用式燃气调压器（箱）的设计［Ｊ］．煤气与热力，２００７，２７（２）：１３－１６．［８］㊀金永功．指挥器控制式调压器的压力遥控［Ｊ］．上海煤气，２００７（３）：１４－１５．［９］㊀尹凌霄，郑萍萍，董伟．天然气调压站调压器失效实例分析［Ｊ］．管道技术与设备，２０１６（１）：５８－６０．［１０］㊀王建国．橇装式调压装置在天然气管道站场的应用［Ｊ］．管道技术与设备，２００９（２）：３８－４０．［１１］㊀ＭＩＳＣＨＮＥＲＪ，ＢＥＳＰＡＬＯＶＶＩ．ＺｕｒＥｎｔｒｏｐｉｅｐｒｏｄｕｋｔｉｏｎｉｍＲａｎｑｕｅ⁃Ｈｉｌｓｃｈ⁃Ｒｏｈｒ［Ｊ］．ＦｏｒｓｃｈｕｎｇＩｍＩｎｇｅｎｉｅｕｒｗｅｓｅｎ，２００２，６７（１）：１－１０．作者简介：李宁（１９８６ ），工程师，主要研究方向为天然气管道运行管理与工程建设㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｎｉｃｋｌｌｅｅ＠１２６．ｃｏｍ（上接第３６页）（１）原油中的杂质和腐蚀性气体是钢质管道产生腐蚀的主要因素，所以对原油的前期处理至关重要，对于进入库站区油罐㊁管道运输或储存的油品，应进行油品化验分析，增加腐蚀性杂质含量等检测项目，尽可能降低腐蚀介质对管道的影响㊂（２）在站内管道工艺流程中要尽量减少和避免管内原油长期静置㊁不流动㊂定期活动静置管道，保证其与相同工艺管道的运行频率一致，至少每个月都有足够的运行时间，避免管内沉积物和沉积水的产生㊂（３）在生产运行中，加强对管线的检测，完成年度检查各项检测项目，定期完成对高风险段的检测，确保管线正常运行㊂４ 结论某输油站内原油管道的腐蚀失效主要原因为静置管道在原油沉积水环境下造成的电化学腐蚀㊂针对该类腐蚀行为，运行单位需要定期检查，提高相关管道运行频率，避免管内原油长期静置，还要加强对管输原油的腐蚀性介质成分及含量进行前期化验检测，从腐蚀源头减小腐蚀发生的可能性㊂参考文献：［１］㊀杨涛，寇子健．国内油气管道腐蚀检测技术研究进展［Ｊ］．当代化工研究，２０２０（１４）：１５８－１６０．［２］㊀艾志久，范钰玮，赵乾坤．Ｈ２Ｓ对油气管材的腐蚀及防护研究综述［Ｊ］．表面技术，２０１５，４４（９）：１０８－１１５．［３］㊀胡丽华，常炜，余晓毅，等．ＣＯ２分压对碳钢海底管道ＣＯ２／Ｈ２Ｓ腐蚀的影响［Ｊ］．表面技术，２０１６，４５（５）：５６－６１．［４］㊀王金刚，李新义，高英．长输管线氯离子腐蚀行为研究［Ｊ］．石油机械，２０１４，４２（６）：１１３－１１８．［５］㊀孔韦海，艾志斌，胡盼，等．Ｌ３２０原油输送管道静置段的腐蚀机理［Ｊ］．腐蚀与防护，２０１９，４０（７）：５０２－５０６．［６］㊀黄贤滨，倪广地，张艳玲，等．原油输送管道内腐蚀现状及最新研究进展［Ｊ］．材料保护，２０１７，５０（１０）：７０－７２；８１．作者简介：刘保余（１９６９ ），教授级高级工程师，博士，研究方向为油气储运设备设施检验检测㊂。
