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气化调压撬有哪几种及如何选用不同配置?

文章出处:东照 发布日期:2018-04-04 总浏览:

  气化调压橇主要功能阀门的配置选择。目前行业内对于气化调压橇内的主要功能阀的配置,多是参照欧洲标准EN12186:2000《供气系统-传送和分输用气体调压站-功能要求》(Gas supply systems-Gas pressureregulating Stations for transmission and distribution-Functional requirements),它适用于进气压力不超过10MPa的调压站,对于压力超过10MPa的调压站可做为指导使用。源于对标准的理解存在着偏差或对标准内容不清楚,行业内对于标准的执行效果也差异很大。气化调压橇的常见配置有:切断阀(SSV)+工作调节阀(R)、切断阀(SSV)+切断阀(SSV)+工作调节阀(R)、切断阀+监控调压阀(M)+工作调节阀(R)。


这里有必要对EN12186:2000做一个清楚的描述以利大家参照,欧洲标准EN12186:2000中的第8.3.3〖2〗中按三种情况做了规定:

 

1)在如下条件时,压力安全设备是不需要的:

  最大上游工作压力小于最大下游偶发极限压力或者最大上游工作压力小于等于10kpa时。对于这句话的理解有两个层面,一是最大上游工作压力比最大可能出现的下游工作压力还小的时候,那就表示下游管线设备等的设计压力等级至少不会比上游低,这样当然是安全的;第二个层面就是当最大的上游工作压力小于等于10kpa时不需要压力安全设备,也就是说10kpa以下的管线不需要装安全切断阀等压力安全设备。

 

2)在如下条件时,须安装一个压力安全设备:

  当最大上游工作压力大于最大下游偶发极限压力(在安全设备限制内,系统可以短时经历的最大压力)时。这一条说的很明白,但其实还应该和第一条结合起来理解,就是当最大上游工作压力大于下游可能发生的最大偶发极限压力时,且,最大上游压力大于10kpa时,必须加装一个压力安全系统。

 

3)在如下条件下,需要安装两个压力安全设备:

  最大上游工作压力减去最大下游工作压力大于1.6MPa并且最大上游工作压力大于下游强度试验压力时需要在按照第二条要求安装了第一个压力安全设备之外,再加装第二个压力安全设备。第二个压力安全设备的作用是提高安全水平。

  对于这一条的理解不仅仅是上下游最大压力的压差大于1.6MPa时,更要注意还有一个条件,就是最大上游工作压力大于下游的强度试验压力。这个下游强度试验压力,不仅仅是下游管线、法兰,还有下游的设备、用户等。

  第一个压力安全设备包括了安全切断阀和监控调压阀,第二个安全设备包括了安全切断阀、监控调压阀,也包括了安全阀。但是安全阀的使用是有条件的,第一,它只能做为第二个压力安全设备使用,不能做为唯一压力安全设备;第二,在做第二个压力安全设备使用时必须是全流量放散阀,以确保工作调节阀失效后,仅通过放散,下游压力也不会超过下游强度试验压力。

  到这里可能就会对气化调压橇的基本配置原则有了一个比较清晰的认识了。那么您可能会问,既然安全切断阀和监控调压阀都是压力安全设备,那么什么时候采用安全切断阀(SSV)+安全切断阀(SSV)+工作调节阀(R),什么情况下采用安全切断阀(SSV)+监控调压阀(M)+工作调节阀(R)呢?

  个人觉得,这主要取决于下游用户的性质,如果下游用户是允许随时停气检修的,则选用SSV+SSV+R的配置,这种配置不仅保证了高安全性,还因为切断阀的成本较监控调压阀低而节约了投资成本。如果下游用户要求尽可能连续供气,则选用SSV+M+R的配置,当工作调节阀失效后监控调压阀开始工作,保证下游不超压的前题下可以不间断供气。同时现场操作人员可以根据监控调压阀状态做出判断,及时切换备用路并对失效工作调节阀进行检修。

 

  减压级的选择

  通常分输站的气化调压橇都是使用一级减压,但当压降比较大时,比如气化调压橇,一般从8-9MPa减到0.2-0.4MPa,则需要多级减压。气化调压橇的两级减压也是我多年呼吁的配置优化方案,目前中石油已经率先开始改变以往一级减压的作法。过去一直使用的气化调压橇一级减压已经证明会有很多问题:容易冰堵、易喘振、噪音大等,造成气化调压橇从交货试运起就一直难以稳定工作。部分业主因为技术知识的欠缺,认为一级减压能减下来的,就不想花钱做二级,其实是这大错特错的。

进出口压力差较大时采用单级减压的主要弊病是,由于压降太大,阀口开度很小,小流量时尤其严重,造成阀口流通面积过小,有时甚至小至1%,大压降又导致了温降过大,如果调压前加热不足,比如换热器结垢,则在温降大开度小的条件下,阀口很容易发生冰堵。而冰堵发生后,因流道被堵塞,下游压力迅速下降,调节阀会自动打开,高速气体流过又将冰堵吹掉,使得流通面积陡升,下游又会超压,调节阀又迅速关闭……如此反复,就形成了喘振。同时,因为阀口开度过小,当流道内有颗粒杂质时,又很容易造成阀口损伤从而使调压器失效,造成超压切断。

  解决办法就是使用两级减压,例如在气化调压橇中,可以先将进站压力从8-9MPa降到4-6MPa,具体降到多少,需通过计算得出一个最优中间压力,计算方法另文论述,或可参阅相关资料。然后二级减压将出站压力降到0.2-0.4MPa。这样既可以使压降任务均匀地分配到两级减压上,又可以减轻每一级加热器的负荷,更重要的是在小流量的情况下仍可获得很好的阀门开度,避免了喘振和高噪音。

  减压级的选择没有强制性规定,但通常压降超过5-6MPa应通过计算最大压差最小流量条件下的阀门开度考虑增加减压级,这样做会使调压器工作在合适的开度范围内,能够让调压器在最优特性曲线区间内工作,从而获得整个气化调压橇的最优工作品质。


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