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
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。

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。

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：
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
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%
（6）关闭压力：
TMJ –218： P B≤1.25P2
TMJ -328： P B≤1.2P2
（7）体积：长×宽×高（700×819×766）mm
（8）连接管径：法兰（久保田或国际）DN200mm
（9）总重量：250kg
（10）使用最大流量：（介质按北京城市煤气浓度ρ0 = 0.518kg/Nm3，TMJ-218见下表：
3.自力式调压器
自力式调压器具有如下特点：
（一）调压装置属于带指挥器的间接式调压器，结构简单，体积较小，安装维修较方便。

（二）启动和调节压力较方便；
（三）供气压力稳定，关闭性能好；
（四）适应的供气压力范围较广。

在国内，目前这种调压器广泛应用于天然气供气系统中。

4.T型调压器
T型调压器也是一种新型调压器，有如下特点：
（一）结构简单紧凑，体积较小；
（二）供气压力稳定，关闭性能较好；
（三）适用范围较广，可用于中低压、高低压、中中压、高中压等输气系统中；
（四）启动和调节较简便，但比上述调压器略复杂；
（五）运行中排气阀向环境中排放微量燃气。

5.雷诺式调压器
雷诺式调压器的生产厂家很多，其主要特点如下：
（一）属于带辅助装置的双阀口间接作用式调压器，通过能力较大；
（二）调压平稳可靠，稳压精度高；
（三）结构较复杂，带有中压辅助调压器、平衡器、针形阀等辅助指挥和操纵机构；因此占地面积较大，一般不宜设置备用调压装置；
（四）开停和调整压力的操作工艺较复杂，维修和调试不很方便；
（五）当进口侧压力过低时，由于信号压力托不起平衡器薄膜，易发生直跑超压供气。

为此，一般应注意采取防止出口超压供气的保护措施。

四. 国内各型调压器性能评价
1.直接作用式调压器
出口压力为中压或低压的中小型调压器多采用此种形式，它具有结构简单、运行安全可靠、操作维修方便等优点。

当低压管网或用户的流量较大时，如果采用直接作用式调压器，其敏感元件----调压器薄膜变得很大，就产生体积笨重、占地大的问题；相应地弹簧大，弹簧作用力大，调整压力和维修不方便于工作，便降低了供气的安全可靠性。

因此，在城市管网调压站和居民区域调压站中，一般不采用直接作用式调压器。

但是，中小型工厂用户、公共福利事业用户、户数较少的居民小区、调压箱（柜）、液化石油气单户供气等场合基本上都使用直接作用式调压器。

国内某些厂家生产的自动关断式调压器、监控式调压器、某些弹簧薄膜式安全放散阀，按其作用原理，基本上属于直接式调压器范畴。

有的直接作用式调压器带有安全泄压孔装置，这对防止超压供气、报警等都起到一定的作用。

2.活塞式调压器
此种调压器是在引用国外类似结构调压器的基础上的改进产品。

采用活塞式阀头代替了平衡器薄膜，从而防止了因平衡器薄膜破裂造成直跑超压供气事故。

另外活塞式阀头本身可以平衡和抵消进口压力的变化的冲击影响，加上指挥器具有双向阀口，使调压精度提高，关闭压力安全可靠。

目前北方地区的区域调压站、管网调压站、工业用户调压站、城镇门站采用此种活塞式调压器较多，并越来越得到用户的好评，有较大的推广应用价值。

常用的两种活塞式调压器的技术性能如下：
（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≥0.01 MPa
TMJ—328：0.3MPa≥P1≥0.05 MPa
（4）出口压力P2适应范围：
TMJ—218：0.01MPa≥P2≥0.001 MPa
TMJ—328：0.12MPa≥P2≥0.03 MPa
（5）稳压精度：
TMJ—218：δp±15%
TMJ—328：δp±10%
（6）关闭压力：
TMJ—218：P B≤1.25 P2
TMJ—328：P B≤1.2 P2
（7）体积：长×宽×高（700 ×819 ×766）mm
（8）连接管径：法兰DN200mm
（9）总重量：250kg
（10）使用最大流量：
3
TMJ—328最大流量为：25.000 Nm3/h。

3.自立式调压器
自立式调压器和其他调压器一样，是依靠燃气自身压力能源进行自动调节的调压器，是一种带指挥器的间接作用式调压器。

调压稳定，关闭性能好，结构较简单，压力调整及安装维修较方便。

由于能够开发加工出适应进、出口压力较广的规格型号，目前较广泛地应用于天然气供应系统中。

几种规格自立式调压器的主要性能见下表：
4.T型调压器
T型调压器是在原有1060型等调压器的基础上改进的新产品，1060等型号调压器用于煤制气，当气质脏时，指挥器和信号管易堵塞，造成出口供气喘息和压力跳动现象。

T型调压器基本
上克服了这一缺陷。

而且T型调压器具有结构紧凑，安装和维修方便等优点，应用前景很好。

T 型调压器主要性能见下表：
5.雷诺式调压器
雷诺式调压器是一种中低压调压器，因其流量大，调压性能平稳，所以在许多城市的区域调压站得到较广泛应用。

此种调压器的主要性能见下表：
雷诺式调压器主要性能
第四节调压站施工安装验收
一.调压站施工安装验收方法：
1. 施工安装验收依据
（一）施工设计图纸、变更资料等；
（二）调压站施工安装技术要求；
（三）城市燃气设计规范、建筑防火规范等；
（四）站内设备仪表安装和使用说明书；
（五）公安防火管理部门及城建管理部门的有关批准文件等；
（六）隐蔽工程施工记录；
2.施工安装验收方法：
（一）查验由施工单位和建设单位提供的上述安装依据材料；
（二）查验调压站内设备仪表出厂合格证；
（三）查验调压站工艺管线的吹扫记录，并吹扫合格；
（四）查验调压站进行强度试验和气密性试验的记录，并检验合格；
（五）在安装前，设备应清洗加油、阀门应作渗漏试验，仪表应按说明书的要求进行调整及标定。

并且作出记载，写明执行情况、日期、执行人及施工负责人；
（六）查验站内采暖系统试压记录，并检验合格；
（七）按图纸及文件资料要求，逐项进行外观检查，看其安装是否齐全无误。

包括：（1）调压站及院墙位置
（2）土建安装
（3）工艺管道及设备安装
（4）仪表及电气安装
（5）安装防火措施实施情况、劳动保护及环境保护措施落实情况
3.验收工作应由上级生产技术主管部门或建设单位负责人主持，技术、设备、防火、劳保、设计、施工、管理等部门参加。

4.检验验收提出的问题，应限期整改，必要时，重新组织验收，直至验收合格。

参加验收的单位和部门需在验收记录上写明验收意见和签字盖章。

二.调压站施工安装技术要求
1.调压站施工安装技术要求编制的依据是《城镇燃气设计规范》、《建筑设计防火规范》、《城镇燃气调压器》等国家标准。

当调压站为地下单独建筑物时，其进口压力只能为中压（A）级以下，其外墙距一般建筑物或构筑物净距为5m，距重要公共建筑物为25m，距铁路或电车轨道为10m。

3.调压箱（柜）的设置应符合下列要求：
（一）落地式调压箱的箱底距地坪高度为0.3m，可嵌入外墙壁或置于庭院的台上；
（二）悬挂式调压箱的箱底距地坪高度为1.2-1.8m，可安装在用气房屋的外墙壁上，或悬挂于专用的支座上；
（三）调压箱到建筑物的门、窗或其他通向室内的孔槽的水平距离不小于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。

4. 地上或调压站的建筑物设计应符合下列要求：
（一）建筑耐火等级不低于“二级”；
（二）调压室与毗连房间之间应采用实体隔墙隔开，并符合下列要求：
（1）隔墙厚度不小于24cm，且应两面抹灰；
（2）隔墙内部应设置烟道和通风设备；
（3）隔墙有管道通过时，应采用填料箱密封，或将墙洞用混凝土等材料填实；
（4）调压室的其他墙壁也不得设有烟道。

（三）调压室及其附设的有漏气危险的房间，应采取自然通风措施，每小时换气次数不应小于2次，并且室内照明、开关、线路等电气设备均应采取防爆设备。

（四）调压室室内地坪应采用不会产生火花的材料；
（五）调压室应有防爆泄压措施，泄压面积不小于室内体积的5%；
（六）调压室的门窗应向外开启，窗户应设防护栏和防护网，当门采用木质材料时，则应包敷铁皮或以其他防火材料涂覆；
（七）重要调压站宜设保护围墙，设于空旷地带的调压站及采用高架遥测天线的调压站，应单独设置避雷装置，其接地电阻值应小于10Ω；
（八）输送湿燃气调压站冬季室内温度如果低于零度，严禁用明火在室内采暖，可采用集中供热，或设置燃气、电气采暖系统，并需符合下列要求：
（1）燃气采暖炉可设在与调压室毗连的房间内，但调压室的门窗与锅炉的门窗不应设置在建筑的同一侧；
（2）采暖系统宜采用热水循环式，采暖锅炉烟囱排烟温度严禁大于300℃，烟囱出口与燃气安全放散管出口的水平距离应大于5m；
（3）燃气采暖锅炉应有熄火保护装置或设专人值班室；
（4）采用防爆式电气采暖装置时，可对调压室或单体设备用电加热采暖。

点采暖设备的外壳温度不得大于115℃。

点采暖设备应与调压设备绝缘。

5. 调压站内工艺设备和管线布置
（一）站内调压器的水平安装高度应便于维修，管中心线标高为离地坪0.5m左右；
（二）2台以上调压器平行布置时，相邻调压器外绝缘净距应大于1m；调压器与墙面之间的净距和室内主要通道的宽度均应大于0.8m；
（三）设置管道时，不能阻碍各种设备仪表的运行维修通道。

当为川字形布置时，一般可将其两端的集气管设于地面以下。

设备的布置应使一旦发生事故时，人员退出调压室门口方便；
（四）低压管网不成环的地区调压站和连续生产使用的用户调压站，宜设备用调压器；调压器燃气进出口管之间应设旁通管；高压燃气调压站室外进、出口管道上宜设阀门；当通向调压站的支管阀门距调压站小于100m时，室外支管阀门可作为调压站进口阀门使用。

（五）放散管管口应高出调压站屋檐1.5m以上；落地式调压箱的安全放散管管口距地面的高度不应小于4m；设于建筑物上的调压箱的安全放散管管口应高出该建筑物屋檐1m以上。

6.试压要求
（一）吹扫管道
工艺管线安装完工后，为防止管内积存的锈渣、灰尘等杂物堵塞设备和仪表，须采用压缩空气吹扫管道系统。

吹扫前应在室外总进口、出口阀门处、调压器前后、安全装置前都加设盲板。

吹扫所需的压缩空气流量，应根据管径和流速计算确定，吹扫工作应连续进行。

（二）强度试验
吹扫完成后，不拆除所加盲板，关闭室外总进出口阀门及室内接仪表的阀门，其余阀门全部处于开启状态。

强度试验的气体介质为空气，压力为调压站进口设计压力的1.5倍。

稳压后，用涂肥皂水的方法检查所有的焊口、法兰、丝扣、阀门等处，如果均无漏气，且压力表的指示无明显下降，则试验合格。

否则，修整排除漏气点后，重复上述试验过程，直至试压合格。

（三）气密性试验
强度试验合格后，进行气密性试验。

试验压力为调压室进口设计压力的1.25倍，稳压6小时，如果压力降不小于初压的1%，则气密性试验合格（阀门开闭状态同强度试验）。

上述管道系统试压合格后，试验压力为调压站进口最高设计压力，稳压后用肥皂水涂抹检查所有管道设备的接口，如无漏气，并且压力降在6小时内不超过初压的1%，则整个调压站燃气工艺系统压力试验合格。

7.关于地下调压站、专用调压站的特殊的施工安装技术要求条款，未包括在上述内容中。

遇到这类调压设施时，可参照《城镇燃气设计规范》中的有关规定执行。

调压站附属设备安装方法与要求
（一）须有合格的试压记录及产品合格证方可使用；
（二）零配件齐全完整，防腐均匀，无锈痕；
（三）内部结构符合图纸要求，填加物符合规定的指标
（四）连接附属设备的阀门经气密性试验合格，运转灵活，启闭自如；
（五）安装平整，符合设计图纸要求，较重的附属设备，须有支承或支墩；
（六）安装后的压力试验及涂刷防锈漆工作连同调压站内管道设备一并进行；
（七）安装后的试运转中，各附属设备的性能指标应符合企业标准，否则需进行调整，直到符合运行指标为止。

三. 调压站管径50mm以下燃气管道安装方法与要求
1.安装方法
调压站内直径50mm以下燃气管道一般采用镀锌钢管和黑铁管，并均为明装丝扣连接，一般安装方法如下：
（一）丝扣连接的外螺纹上缠上聚四氟乙烯胶带或缠上麻丝涂抹铅油；
（二）管件一般为玛钢或钢制，采用外观整洁，无加工缺陷，无裂纹和砂孔的合格产品；（三）连接管件后，螺纹应外露2-3扣，丝扣应整齐光洁，不得有乱丝、断丝、歪斜、裂痕等现象；
（四）采用刷油漆防腐措施，一般采取1-2层防锈底漆及二层银粉或二层防腐漆面层作法；（五）穿墙部位应加套管保护，套管材料一般用大于管径1号或2号的钢管，也可用硬质塑料管或铝合金管；套管内燃气管道应作好防腐处理，并不准有接头；套管与燃气管道之间用油麻沥青填实，两端用热沥青堵严；套管与墙洞之间用水泥砂浆填实，套管与墙面平齐。

（六）管道用托钩、固定管卡、吊卡等固定，不得松动、歪斜，水平管道两端应设置固定管托，墙面垂直管也应至少设1个管卡固定。

（七）公称直径13-20mm的管道，距墙净距10-15mm；公称直径25-50mm的管道，距墙净距应为20mm。

（八）管道应坡向调压站内竖向管道。

第五节调压站投产技术。