调压器的设计运行与维护管理

第十章 调压中级

第一节 燃气调压站工况分析

一.城市燃气管网调压站分布原则：

城市燃气管网调压站是为向其所连接的出口管网及用户供气使用的，其布置原则如下 1. 力求布置在其供气范围的负荷中心，或接近大用户； 2. 尽可能避开城市的繁华地段； 3. 要躲开明火生产及作业地点；

4. 要有适宜的供气范围，或合理的调压站作用半径。因为在一定区域内，调压站设置数量多少，对输配管网总体造价及运行管理费用有很大影响，只有在进行技术经济比较，才能合理地确定调压站布置方案。一般情况下，居民区域调压站的经济作用半径在0.7～1.0km范围内； 5. 管网调压站一般可以设在居民区街坊内的空地、广场、公园等处；

6. 调压站为甲类生产厂房，建筑耐火等级为2级或2级以上，它与相邻建筑物的安全距离要求列于下表

调压站与其它建筑物、构筑物水平净距（m） 调压站 建筑形式 调压站入口 燃气压力级制 高压（A） 地上单独建筑物 高压（B） 中压（A）、（B） 地下单独建筑物 中压（A）、（B） 距建筑物 或构筑物 10 8 6 5 距重要公 共建筑物 30 25 25 25 距铁路或 电车轨道 1.5 12.5 10 10 当达不到表中净距要求时，应与城市规划、消防等部门协商，采取有效措施，可适当缩小净距。

7.当某处确需设置调压站，但其空地不能满足上述安全距离要求时，可设置调压箱（或调压柜），并且其设置位置应符合下列要求：

（一）落地式调压箱箱底距地坪高度宜为0.3m，可置于庭院的台上，或嵌入外墙壁。

（二）悬挂式调压箱的箱底距地坪高度宜为1.0～1.2m，可安装在用气建筑物的外墙壁上，或悬挂于专用的支架上。

（三）调压箱到建筑物的门、窗或其它通向室内的孔槽的水平净距应不小于1m，且不得安装在建筑物的门窗及平台的上、下方墙上。安装调压箱的墙体应为永久性的。 （四）安装调压箱的位置应能满足调压器安全装置的安装要求。

（五）安装调压箱的位置应使调压箱不被碰撞，不影响观瞻，并在开箱作业时不影响交通。

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二. 调压站负荷分配

调压站的负荷，即是该站能承担的供气量。调压站的负荷考虑方法如下：

1.当调压站内只有一台调压器，它应担负全部供气量，调压器的流量需满足下面要求： （一）调压器额定流量，应按该调压器所承担的管网小时最大输送量的1.2倍确定； （二）调压器流量应能满足进口燃气的最大、最小压力的要求；

（三）调压器的压力差，应根据调压器前燃气管道的最低设计压力与调压器后燃气管道的设计压力上限值之差确定；

2.下述情况须设备用调压器：

（一）低压管网不成环的区域调压站； （二）连续生产使用的工业用户调压站；

（三）备用调压器与工作调压器的额定流量相同，均能单独满足管网要求。

3.当二个或二个以上调压站后部的低压城市燃气管网连接成环状管网供气时，应根据负荷密度，均匀合理地布置各调压站，并应经水力计算和技术经济比较确定，一般情况下每个调压站的作用半径为0.7～1.0km，平均每站承担供气的居民户数为4000户～5000户左右。

三. 调压站运行工况分析方法

调压站进口、出口压力级制是由其所连接的两级管网的压力级制确定的，其运行工况好坏，可从其流量特性、压力特性及关闭压力三个方面分析。

1.流量特性，指调压站出口压力受流量变化影响的情况。这从两个方面分析。

（一）当调压站供气量（即流量）始终未超过其额定流量时，该调压站的出口压力应在稳压精度允许范围内变化。比如，一个天然气居民地区调压站，额定出站压力为2800Pa，满足稳压精度为±15%的出站压力允许变化范围为2400Pa至3200Pa。如压力变化超出这一范围，认为调压站的工作性能不好，应当采取措施，或进行修理，排除故障。

（二）如果调压站的流量超过了额定流量，其出站压力降低，并小于稳压精度所允许的下限压力值（比如，上述天然气区域调压站出口压力小于2400Pa），这是由于用气负荷超过调压站供气能力造成的供气压力偏底，不属于调压设备本身的故障。因此，应采取增设调压站以分担超载的用气负荷，或更换通过能力较大（也可增加工作台数）的调压器等办法来解决。不论采用哪种措施，都需注意采用合理的供气规模（如户数）和调压站作用半径。

2.压力特性，只调压站进口压力变化对出口压力影响的情况

（一）当进口压力在规定的进口压力最大和最小值范围内变化，出口压力应当在允许稳压精度范围内变化。如果流量未超过额定流量，出口压力出现过高、过低或跳动现象，都属于调压运行故障，应当及时修理。

（二）当进口压力过低，低于允许最小值，出口压力下降属于正常现象，应当采取减少用气量或提高供气量等措施，使进口压力恢复正常，则出口压力过低现象便会自行消除。

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3.关闭压力，当进站压力为管网允许最大值，缓慢关闭调压器出口阀门，稳定1min后，调压站出口压力为关闭压力。各种出口压力级制调压站的关闭压力都有个允许上限值，当高于此压力值时，供气便不安全，对设备仪表及燃烧器运行的安全卫生工作都会产生不良影响，关闭压力过高，应及时对调压器进行检修。

第二节 调压站分类

一.按使用性质分类： 1. 城市管网调压站

这类调压站设置于两级城市管网之间，将燃气压力降低并稳定于调压站出口管网所需要的供气压力。这类调压站由供气管理单位管理。其中出口为低压的区域性调压站，除向居民供气外，还可向用气量较小的工业及公共建筑供气。一般设置于街坊、绿地、广场等处。

2. 专用调压站

是专门用于向一个或几个单位供气的调压站。其特点如下： （一）一般建在用气单位院内；

（二）由于它是专门为工厂或公共福利事业单位用气而设置的，多数城市这类调压站由用户自己管理；

（三）当用气量不大的情况下，也可不建站房，而设置调压箱或调压柜；

（四）专用调压站须安装计量仪表，用于作为向城市供气经营管理部门结算气费的依据。

二. 按调节压力分类

1.高高压调压站：

其进口压力为较高的高压，出口压力为较低的高压。一般连接在天然气远距离输送干管，或连接在城市高压外围管上，向沿途的城镇或大型用户供气的门站，都属于这种调压站，往往同时设置计量装置。 2.高中压调压站：

进口压力为高压（A）级或高压（B）级，出口压力为中压（A）级或中压（B）级。一般多用于连接城市高、中压两级管网，有的属于向工厂用户供气的专用调压站。 3.中中压调压站：

当用于连接城市管网，一般为中压（A）级调到中压（B）级出口，当作为专用调压站出口压力是由用气设备的要求设定的，出口压力一般为中压（B）级中的某一偏低的压力。 4.高低压、中低压调压站：

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主要用在城市高压或中压管网向低压管网分配煤气使用，也有许多专用调压站采用这两种调压站。

5.低低压调压站：

中小城镇的单级管网系统供气。从气源厂或罐站送出的较高压力的低压煤气，经低低压调压站变为满足用户燃具需要的较低的低压煤气，然后经低压管网供应给千家万户使用。也有许多高层建筑或城市地形变化很大的情况，由于煤气重度小，产生浮力，造成较高处有较大的附加压力，影响安全正常用气。为此在中间某些部位安装低低压调压器，便可重新把压力调低，这样在不同高度处的用户能安全正常、卫生可靠的使用燃气。

第三节 国内调压器评价

一.调压器工作原理及其作用半径 1.直接作用式调压器

直接作用式调压器是直接依靠调压器薄膜所感受的出口压力的变化，来移动阀门进行调解。调节阀门移动是以被调燃气为介质。

直接作用式调压器主要由上下阀壳、弹簧、薄膜、杠杆、阀垫、阀座等组成。直接作用式调压器具有构造简单、体积小、重量轻、性能可靠、安装方便等优点。其通过的流量不宜太大，一般用于小型工业用户、公福用户、居民小区等。 2.间接作用式调压器

此类调压器，当出口压力变化时，首先带动指挥器等操纵机构动作，从而给出信号压力（或接通外部能源），使调节阀门移动。它的感应出口压力的元件和受力动作并进行调节的元件是分开的。

（一）雷诺式调压器

雷诺式调压器是国内常见的一种中低压调压器，其结构较复杂，占地面积较大，但是压力调节性能好。 （二）T型调压器

T型调压器可以用作中低压、中中压、高中压、高低压调压器使用，仅需采用相应的指挥器和排气阀的弹簧即可。其工艺见下图。 （三）自立式调压 （四）活塞式调压器

此种调压器由主调压器和指挥器两部分组成，用信号管连接，阀门采用活塞式结构，用于抵消进口压力变化对调压效果的影响。

二. 过滤器的构造与工作原理

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当燃气净化得不彻底时，在管道输送过程中，就会分理出某些固体和液体杂志，也可能携带一定数量管道中存在的灰尘、铁锈等杂物，这些杂质和污物容易堵塞调压器、阀门、管线、仪表等。为了清除这些杂质，保证调压系统的正常运行，应在调压器前安装过滤器。 过滤器有离心式分离器和填料式过滤器两种。 1.离心式分离器

离心式分离器主要由筒体、锥形管、排污管和进出气管组成。 2.填料式过滤器

填料式过滤器分为圆筒形、扁形、V形等形式。内部主要由过滤内芯、填料、进出口管、排污管、排污阀等组成。它主要是通过过滤器内的填料滤掉燃气中的杂质和污物。

三. 国内各型调压器特点 1.直接作用式调压器

直接作用式调压器主要特点如下： （一）结构和工作原理简单，价格低廉； （二）运行安全可靠；

（三）开停及调压方便，安装维修简便； （四）体积小，重量轻；

（五）流量较小，供气规模较小。 2.活塞式调压器

活塞式调压器是一种应用较广的新型调压器，主要特点如下：

（一）是一种带一个指挥器的间接作用式调压器，调压性能好，稳压精度高，关闭压力可靠。 （二）其主调压器采用活塞式阀头结构，能自行抵消进口侧压力波动对调压效果的影响，因此出口压力非常平稳。

（三）供气能力大，可适用于高中压、中中压、高低压、中低压等管网间的调压站。 （四）结构较简单合理，维修管理方便。 （五）启闭及压力调整简便易行。

（1）介质：人工煤气、天然气、空气等。 （2）温度：-20 –40℃ （3）进口压力P1适应范围：

TMJ –218：0.1MPa≥P1≥0.01MPa TMJ -328：0.3MPa≥P1≥0.05MPa （4）出口压力P2的适应范围： TMJ –218：0.01MPa≥P2≥0.001MPa TMJ -328：0.12MPa≥P2≥0.03MPa （5）稳压精度： TMJ –218： δP±15%

TMJ -328： δP±10%

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