燃氣調(diào)壓器維修保養(yǎng)管理規(guī)范
天然氣,是一種多組分的混合氣態(tài)化石燃料,主要成分是烷烴,其中甲烷占絕大多數(shù),另有少量的乙烷、丙烷和丁烷。它主要存在于油田和天然氣田,也有少量出于煤層。天然氣燃燒后無廢渣、廢水產(chǎn)生,相較煤炭、石油等能源有使用安全、熱值高、潔凈等優(yōu)勢。要安全使用這種氣質(zhì),就必須經(jīng)過給氣體加壓及減壓,在這個過程中燃氣調(diào)壓器又是穩(wěn)定高效安全使用的保證.
目前,我國正在形成以國產(chǎn)氣為主,進口氣為輔的多氣源資源保障體系。 與此同時,我國將形成國內(nèi)天然氣供應(yīng)四大格局:西氣東輸、北氣南下、就近供應(yīng)以及海氣登陸,包括中海油開采海上天然氣的登陸和進口液化天然氣(lng)的登陸。這些項目需要大量的燃氣調(diào)壓器。天然氣從接收站輸送到輸配管網(wǎng),再從輸配管網(wǎng)輸送到城市燃氣管網(wǎng)均需要調(diào)壓,天然氣調(diào)壓器是連接天然氣輸配管網(wǎng)、城市燃氣管網(wǎng)的核心設(shè)備,分析調(diào)壓器的性能有其獨特性。以天然氣輸送過程中廣泛應(yīng)用的自立式調(diào)壓器為對象,從力學角度分析自立式調(diào)壓的一般原理,以及管道出口壓力、噪音、節(jié)流效應(yīng)等因素對調(diào)壓器的影響,結(jié)果表明控制調(diào)壓器上下游壓差,天然氣中的雜質(zhì)含量,根據(jù)當?shù)貧鉁厍闆r是否加設(shè)加熱設(shè)備等措施,對于提高調(diào)壓器運行可靠度,保障天然氣站場具有現(xiàn)實作用
調(diào)壓器是一種無論氣體的流量和上游壓力如何變化,都能保持下游壓力穩(wěn)定的裝置。
調(diào)壓器應(yīng)能夠:1、將上游壓力減低到一個穩(wěn)定的下游壓力; 2、當調(diào)壓器發(fā)生故障時應(yīng)能夠限制下游壓力在安全范圍內(nèi)。
理想的燃氣供應(yīng)系統(tǒng)將氣體從井口輸送到最終用戶不需要調(diào)壓器;
這樣的理想供應(yīng)系統(tǒng)得以維持的條件是用戶需求恒定,礦井的供給能力恒定,同時兩者之間是一致的;這樣的系統(tǒng)實際上不可能存在,為此,相應(yīng)的裝置-調(diào)壓器-應(yīng)運而生。
調(diào)壓器最大的功用是保持燃氣在使用時有穩(wěn)定的壓力,從而保證燃氣用具得到穩(wěn)定的燃空比(燃氣與空氣的配合比例);燃氣供應(yīng)系統(tǒng)中使用調(diào)壓器將氣體壓力降低并穩(wěn)定在一個能夠使氣體得到安全、經(jīng)濟和高效利用的適當水平上。
天然氣的供應(yīng)流程,按照調(diào)壓方式又可分三種:
(1)戶內(nèi)調(diào)壓工藝,又稱中壓進戶,即是中壓進戶后再調(diào)壓。
(2)樓棟調(diào)壓工藝,即是每棟或數(shù)棟住宅樓集中調(diào)壓后,低壓進戶。
(3)區(qū)域調(diào)壓,即是市政管道調(diào)壓成低壓后,向一個區(qū)域的用戶再分配輸送。
燃氣調(diào)壓器是燃氣輸配調(diào)壓系統(tǒng)的心臟設(shè)備,它是一種自力式壓力調(diào)節(jié)閥,俗稱:減壓閥,在燃氣管道上它是使用最多的調(diào)節(jié)閥。它分為直接作用式和間接作用式兩種。直接作用式多用于中低壓段,主要使用在燃氣鍋爐、直燃機等前面,它的反應(yīng)速度快適用于鍋爐的快速點火和用氣負荷的反復變化,但是穩(wěn)壓精度略低,一般在±5-15%左右。間接式調(diào)壓器可用在高中低壓各段和區(qū)域調(diào)壓,它的穩(wěn)壓精度比較高在±1-10%之間。
無論是哪種調(diào)壓器都有一項重要指標-“關(guān)閉壓力”,即所謂切斷功能,就是當用戶不用氣后,調(diào)壓器能自動關(guān)閉,保證調(diào)壓器下游的壓力不能升高的太多,以防止灶具點火產(chǎn)生爆燃出現(xiàn)危險?！瓣P(guān)閉壓力”的指標要求達到調(diào)壓器出口設(shè)定壓力的1.15-1.25%之內(nèi)。
無論燃氣壓力有多高,這些調(diào)壓器的閥座都采用軟密封,以保證能徹底關(guān)閉,閥座泄漏量要求“0”泄漏。
燃氣調(diào)壓器根據(jù)不同的使用范圍有不同的口徑適用于不同的流量,一般由dn15-dn200,也會根據(jù)不同的使用壓力有不同的壓力級制范圍,總之該產(chǎn)品是一系列的,它的生產(chǎn)需要辦理生產(chǎn)許可證,它遵循的標準是國家強制標準gb16802-1997《城鎮(zhèn)燃氣調(diào)壓器》,歸口管理是建設(shè)部。
市場上供應(yīng)的國內(nèi)外二級調(diào)壓器品種較多,目前我公司調(diào)壓器主要采用美國費希爾、意大利飛奧、塔塔里尼、上海久安等品牌。
燃氣本身具有點多面廣、監(jiān)管難度大,安全系數(shù)較低、維護管理困難等特點。那么,如何對燃氣調(diào)壓器設(shè)備進行維護與管理,已經(jīng)成為了擺在我們面前的重要課題。一旦設(shè)施損壞而發(fā)生泄漏,極易發(fā)生爆炸、火災(zāi)等不良事件。此外,燃氣使用還存在安全隱患的威脅。燃氣設(shè)備維護管理依然是我們面臨的最大困難與問題。當前,影響燃氣設(shè)備維護與管理的因素主要有:一是違章占用燃氣設(shè)備問題仍然不同程度存在:二是燃氣設(shè)備在施工過程中缺乏有效的監(jiān)督監(jiān)管;三是燃氣設(shè)備經(jīng)營市場混亂,管理不夠規(guī)范,違章操作現(xiàn)象較為嚴重;四是相關(guān)法律不夠健全,維護技術(shù)相對落后,管理力量比較薄弱。所以,加強燃氣設(shè)備維護與管理,最終的目的就是要確保燃氣設(shè)備正常、有序、安全地運行。結(jié)合自己的工作實際,談幾點自己在燃氣設(shè)備維護管理中的粗淺認識。
調(diào)壓箱的調(diào)試
(一)設(shè)定壓力,遵循由高到低的原則,按步驟一項一項進行,即:切斷壓力--放散壓力--工作壓力。
(二)壓力設(shè)定后,需檢測其關(guān)閉壓力,驗證其性能,是否達到要求值。
(三)壓力設(shè)定符合要求后方可開啟出口閥門,在此之前不得打開出口閥門,以防意外發(fā)生。
(四)精密儀表應(yīng)注意保護,以防壓力波動大,損壞儀表。
(五)在1+1調(diào)壓設(shè)備調(diào)試中,若需不間斷供氣,應(yīng)先通過旁路手動控制壓力,一手控制壓力調(diào)節(jié)閥,一手持壓力表,時刻觀察壓力變化,使出口壓力維持在所需壓力范圍內(nèi),待調(diào)壓器壓力設(shè)定完成后,緩慢打開調(diào)壓器出口閥門,在調(diào)壓器正常供氣后,再關(guān)閉旁路各閥門。
(六)若調(diào)壓器采用2+0一開一閉式,兩路均需調(diào)試,開啟一路,關(guān)閉一路(備用),備用路中應(yīng)將進出口閥門間氣壓泄去,以免調(diào)壓器皮膜和彈簧受壓,造成疲勞。
(七)若調(diào)壓器口用兩路自動切換供氣,需按主、副路設(shè)定壓力參數(shù),然后兩路進出口閥門保持全開狀態(tài),自動切換對調(diào)壓器性能要求較高,一般穩(wěn)壓精度≤2.5%,關(guān)閉精度≤10為宜。檢驗自動切換:將主路壓力提高(模擬故障),使主路壓力超高而切斷閥動作,切斷主路煤氣,停止供氣,觀察副路能否按所設(shè)定壓力實現(xiàn)自行啟動供氣。檢驗合格后,再使主路切斷閥復位,將主路調(diào)壓器壓力調(diào)回原先設(shè)定值,這樣主、副兩路調(diào)壓器壓力設(shè)定后,以主路供氣為主,副路備用,在主路發(fā)生故障時,副路調(diào)壓器自行啟動實現(xiàn)不問斷連續(xù)供氣,這種方式常用在重點公福、工商產(chǎn)供氣中。
(八)串聯(lián)監(jiān)控調(diào)壓器調(diào)試調(diào)壓器串聯(lián)監(jiān)控大都采用被動監(jiān)控的形式,即監(jiān)控調(diào)壓器為全開狀態(tài)。1.先檢查兩只調(diào)壓器(或指揮器)的取壓信號是否正確, 如取壓信號管都是連接在工作調(diào)壓器之后,則為正確連接。2.將兩只調(diào)壓器的調(diào)壓彈簧都壓到最緊松前調(diào)壓器(監(jiān)控調(diào)壓器)的調(diào)壓彈簧使后級壓力至切斷壓力,調(diào)試切斷閥。3.調(diào)試放散閥。4.再松前調(diào)壓器(監(jiān)控調(diào)壓器)的調(diào)壓彈簧,使中間壓力至出口壓力設(shè)定值+10%左右。5.松后調(diào)壓器(工作調(diào)壓器)的調(diào)壓彈簧,使后級壓力至出口壓力設(shè)定值(此時中間壓力會升至等于進口壓力)。注:此項調(diào)試時應(yīng)在出口大流量狀態(tài)下進行。
(九)調(diào)壓器調(diào)試完成后,用查漏儀檢查各接口處和調(diào)試 過程中松動過的地方。有無燃氣泄漏。
燃氣調(diào)壓器的安全措施
(一)設(shè)備外殼或箱體表面噴警示標志如嚴禁煙火、禁止碰撞和設(shè)備編號,或懸掛警示牌;
(二)檢查和測量導靜電裝置是否符合參數(shù)要求,各級儀表是否運轉(zhuǎn)正常;
(三)調(diào)試過程中,嚴禁煙火,防止靜電產(chǎn)生,禁止碰撞、敲擊管道及設(shè)備;
(四)閥門開啟應(yīng)緩慢,不得猛開猛關(guān);
(五)緊急切斷閥的定期檢查與保養(yǎng),每周不少于一次對切斷閥進行試驗、檢查與保養(yǎng)。
維護和保養(yǎng):
1. 必須派專人負責調(diào)壓箱的日常巡視、維護、檢修工作;
2. 維護人員應(yīng)熟練掌握調(diào)壓箱安全操作規(guī)程、調(diào)壓器的工作原理及檢修方法;
3. 維護人員應(yīng)備有相應(yīng)的測量儀表及檢修工具;
4. 根據(jù)氣質(zhì)的凈化程度,安排檢修周期。做到定期檢修調(diào)壓器和清理過濾器。包括清理雜質(zhì)、更換薄膜、閥口墊等易損件。
5. 檢修調(diào)壓器或清理過濾器時,應(yīng)關(guān)閉該路的進、出口閥門,放凈余氣,再進行下一步工作。雙路調(diào)壓箱則可先啟動備用支路。
6.檢修完畢后,先對拆裝過的部位進行檢漏,再進行正常供氣;
7.用戶可以隨時向廠家要求提供技術(shù)支持及技術(shù)咨詢。
由于調(diào)壓器是調(diào)壓設(shè)施中的主要設(shè)備,對燃氣調(diào)壓器維護屬于確保安全供氣的重點管理環(huán)節(jié)。一旦調(diào)壓器出現(xiàn)故障,將未經(jīng)調(diào)節(jié)的較高壓力的燃氣直接輸送至下游,后果不堪設(shè)想。因此,各燃氣管理單位對于燃氣調(diào)壓器的使用年限問題的關(guān)注也日漸突出。
1 統(tǒng)一規(guī)定調(diào)壓器使用年限的難度
對于燃氣調(diào)壓器的使用年限問題,不僅在我國,即使在發(fā)達國家也未對品種繁雜的調(diào)壓器規(guī)定明確的使用年限。一般情況下,生產(chǎn)廠家對于調(diào)壓器的維護保養(yǎng)在使用說明書中均有一定的說明,但對于整體設(shè)備的壽命從不言及。這并不是生產(chǎn)廠家有意回避問題,而是存在以下因素:
① 目前國內(nèi)調(diào)壓器產(chǎn)品沒有對整體設(shè)備或設(shè)備核心部件采用不可拆卸的總成式結(jié)構(gòu),大多數(shù)故障可以通過維修解決。
② 對于現(xiàn)有調(diào)壓器,沒有相關(guān)標準、規(guī)程、文獻規(guī)定,在其結(jié)構(gòu)中哪些部件可以代表整體設(shè)備的壽命,且無任何疲勞限度要求及疲勞實驗要求。
③ 調(diào)壓器種類很多且部件材質(zhì)不同。
因此,對于燃氣調(diào)壓器的壽命作統(tǒng)一規(guī)定比較困難。
2 造成燃氣調(diào)壓器損傷的因素
影響燃氣調(diào)壓器正常使用的因素很多,主要可以歸納為以下3種。
① 燃氣氣質(zhì)的影響
a. 如果燃氣中含有一定量的s02、h2s、芳香烴、焦油等物質(zhì),容易導致橡膠件的損壞。
b. 如果燃氣中含有一定量的s02、h2s、h2o、o2等物質(zhì),會導致銅、鐵等金屬件的腐蝕損壞。
e. 如果燃氣中含有一定量的顆粒粉塵,長時間使用后,會影響金屬件滑動配合的間隙,導致設(shè)備故障和工作失常。
d. 如果燃氣中含有一定量的顆粒粉塵,在且流量較大時,高速粉塵會造成殼體及其他部件的損傷。這種由于磨損或撞擊造成的損傷多見于門站。
e. 如果燃氣中含有一定量的在常溫下容易產(chǎn)生相變的物質(zhì),如單質(zhì)硫、萘、蒽、輕油等物質(zhì),會產(chǎn)生積液并在閥桿、內(nèi)腔、膜片等表面晶粒附著,影響調(diào)壓器的正常使用。
② 實際使用工況的影響
a. 如果進、出口壓差過大且流量較大,會對金屬件,尤其是殼體產(chǎn)生氣蝕損傷。
b. 環(huán)境溫度過高、過低,某些情況下大幅度減壓而加熱不良時造成介質(zhì)溫度過低,都會對皮膜及其他橡膠件造成損傷。
c. 如果設(shè)備選型不當,設(shè)備的實際通過能力范圍與額定通過能力的差異過大,容易造成設(shè)備運動件整體或局部損傷。
③ 設(shè)備本身的影響
a. 設(shè)備本身結(jié)構(gòu)的缺陷。
b. 設(shè)備所使用的零配件的材質(zhì)缺陷。
在以上影響燃氣調(diào)壓器正常使用的因素中,有些會造成可以修復的局部損傷,而有些則會形成整體設(shè)備的永久性損傷。
3 更換設(shè)備的相關(guān)因素
在我國燃氣調(diào)壓器的發(fā)展歷史中,存在幾次較大的更新淘汰過程。首先是出于結(jié)構(gòu)方面的考慮,例如雷諾式調(diào)壓器,更新的主要原因是因為其結(jié)構(gòu)復雜、維修困難、占地面積較大。其次是出于安全因素的考慮,更新具有外排氣功能的設(shè)備,例如活塞式調(diào)壓器等采用外排氣方式的調(diào)壓器。這是各地燃氣企業(yè)步調(diào)基本一致的兩次較大范圍內(nèi)的調(diào)壓器更換。各地燃氣企業(yè)也存在自己獨特的設(shè)備管理模式和更換設(shè)備的方式,依具體情況而定。
4 調(diào)壓器的使用壽命
調(diào)壓器具體的使用壽命與具體使用環(huán)境有關(guān),不可一概而論。
運動部件長時間運行形成疲勞、維護拆裝過程中形成損壞、燃氣過濾不合格、橡膠件自身老化、大顆粒雜質(zhì)卡在閥口部位、流量選擇不合理、長時間處于微開狀態(tài)運行 、滑動配合部件磨損等原因,都可能影響燃氣調(diào)壓器的使用壽命。
經(jīng)過一段時間的運行后,閥筒與閥體配合部位形成較深凹陷,由損壞部位可基本斷定其主要形成原因為維護拆裝過程中未安裝合格的密封圈或未達到裝配要求、燃氣過濾不合格、維護過程中改變密封潤滑脂等情況。
調(diào)壓器出口側(cè)蓋片損壞,形成較深凹陷甚至穿孔,由所處位置為氣流運動斷面的阻擋部位,可基本斷定其主要形成原因為燃氣中微塵顆粒高速沖刷、壓降太大形成氣蝕等。
調(diào)壓器出現(xiàn)的損壞情況主要與燃氣氣質(zhì)、使用環(huán)境、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、人的操作技術(shù)及熟練程度等因素有關(guān)。
由于燃氣氣質(zhì)的原因造成調(diào)壓器損傷,使用壽命一般為2年。在運行壓力較低的情況下,調(diào)壓器的使用壽命稍長。有些調(diào)壓器在良好的使用環(huán)境、燃氣氣質(zhì)等條件下運行了5~10年都沒有出現(xiàn)過問題。
根據(jù)實際情況,一般在正常的使用環(huán)境下,調(diào)壓器的橡膠膜片使用壽命不超過3年,金屬材料可用10年。
5 建議
在沒有相關(guān)標準、規(guī)程、文獻規(guī)定調(diào)壓器整體設(shè)備的壽命期限的情況下,建議采用以下寧緊勿松的方式進行鑒別:
① 認為結(jié)構(gòu)本身存在嚴重缺陷且有相關(guān)替代產(chǎn)品的調(diào)壓器,已達到該調(diào)壓器的使用壽命。
② 可以認為閥體已產(chǎn)生永久損傷的調(diào)壓器,已達到該調(diào)壓器的使用壽命。
③ 可以認為已使用較長時間且運動部件磨損嚴重的調(diào)壓器,已達到該調(diào)壓器的使用壽命。
④ 可以認為維修過于頻繁且性能仍無法保證的調(diào)壓器,已達到該調(diào)壓器使用壽命。
實踐證明,只有真正把燃氣設(shè)備管理維護管理放在更加突出的位置,才能保證燃氣設(shè)備正常、有序、安全地運行,才能更好地發(fā)揮其效益。此外,要把燃氣維護管理的重點放在燃氣設(shè)備安全運行上。只有認真落實了燃氣設(shè)備維護管理工作責任制,切實落實相關(guān)技術(shù)管理人員、關(guān)鍵設(shè)備、重點部件的安全生產(chǎn)責任制,才能確保燃氣設(shè)備的安全運行。要堅持“誰維護,誰管理,誰負責”的原則,真正做到思想認識到位、責任落實到位,維護管理到位。始終把燃氣設(shè)備的維護管理放在首要的位置,堅決燃氣設(shè)備維護管理無小事的思想觀念,把維護管理工作認真落到實處,及時解決落實燃氣維護管理過程中遇到的各種問題。在燃氣設(shè)備維護管理工作中,要配齊配全專門用于維護管理的車輛、工具和防護用品等,建立健全燃氣設(shè)備維護管理網(wǎng)絡(luò)體系,明確目標,落實責任,層層抓落實,使燃氣設(shè)備維護管理橫向到邊,縱向到底,不留死角。要設(shè)立專門的維護管理服務(wù)站點,具體負責燃氣泄漏的搶修、搶險、維護、管理、保養(yǎng)、檢查等工作,不斷提高維護管理工作的效率,保證燃氣設(shè)備正常有序運行。
