浅析燃气场站调压设备维修技术关键点

引言

随着天然气在能源消费中的占比不断提升，燃气场站作为天然气输送与分配的关键节点，其运行稳定性对城市能源供应的可靠性至关重要。调压设备作为燃气场站的核心组件，负责维持下游管网压力的稳定，其性能直接影响到燃气供应的安全性和效率。然而，调压设备在运行过程中易受到多种故障的影响，如压力调节异常、密封失效、机械磨损等，这些故障不仅会降低设备的运行效率，还可能引发安全事故。深入研究调压设备的维修技术关键点，对于保障燃气场站的安全运行、延长设备使用寿命以及提高能源供应的稳定性具有重要的现实意义。

1. 研究背景

1.1 燃气场站在能源供应中的重要性

在我国能源结构转型的进程中，天然气作为一种清洁高效的能源，其在能源消费中的比重逐年上升。燃气场站作为天然气输送与分配的关键节点，其重要性日益显著。燃气场站不仅负责接收、储存和分配天然气，还通过调压、计量、加臭等操作，保障天然气在城市管网中的安全、稳定输送。城市门站作为天然气进入城市管网的首个关键点，需对长输管线输送的燃气进行过滤、调压、计量等处理，之后将其输送至城市管网或直接供应给大用户。调压站则通过自动调节压力，确保下游燃气管网及用户端的压力稳定。燃气场站的高效运作，直接关系到城市能源供应的可靠性、居民生活的稳定性以及工业生产的连续性。

1.2 调压设备在燃气场站中的核心地位

在燃气场站的运行管理中，调压设备其主要作用是将上游较高压力的燃气调节至下游所需的压力水平，确保燃气在输配过程中的压力稳定性和安全性，调压设备能够自动抵御进口压力和流量波动的干扰，维持出口压力的恒定，这对于保障下游燃气管网和用户设备的正常运行至关重要。调压器作为调压站的核心设备，不仅能够降低压力，还能通过敏感元件和控制元件实现精准的压力调节。为进一步增强系统的安全性，调压站通常配备超压保护装置，如安全放散阀和安全切断阀，当出口压力超过设定值时，能够自动采取措施，防止事故发生。

2. 燃气场站调压设备概述

2.1 调压设备的常见类型

常用调压设备有直接作用式调压器、指挥器作用式调压器、膜式调压器、自力式调压器和调压阀。直接作用式调压器以结构简洁、响应迅速著称，但调压精度稍逊，多服务于小型区域及工商业用户。指挥器作用式调压器精度高，适合高流速和精确控压场景，如城市燃气门站、大型工矿企业。膜式调压器凭借弹性薄膜变形调节压力，性能稳定，适用于小流量气体，常见于家庭、商业及工业用气。自力式调压器依靠介质自身压力变化调节阀门开度，无需外部能源，广泛应用于天然气门站、分配站和调压计量站。调压阀通过调节开度控制流量和压力，结构较为复杂，但适用范围广，涵盖天然气储运、城市燃气管网和工业领域。

2.2 工作原理

直接作用式调压器通过调节弹簧设定出口压力，当调压器下游流量增大，出口压力下降，主调节器下腔内压力降低，主薄膜在调节弹簧作用下向下移动，阀杆带动阀瓣离开阀口，调压器打开，流量增加，维持下游压力恒定；流量减小时过程相反，直至调压器关闭。

间接作用式调压器通常依赖指挥器来控制主阀的开闭。指挥器会根据出口压力的变化来调整主阀的开度，从而实现对压力的精确控制。当出口压力偏离设定值时，指挥器感知这一变化并做出相应动作，驱动主阀进行调节。这种调压器可以实现高精度的压力控制，适用于对压力稳定性要求较高的场合。

3. 设备常见故障

3.1 核心部件老化

调压器膜片作为压力调节关键件，长期受燃气压力、化学腐蚀及温度变化影响，会出现硬化开裂，导致密封性丧失、压力调控失灵，造成出口压力波动。弹簧因频繁伸缩产生弹性衰减，弹性系数改变后无法精准提供回复力，致使阀门开度调节失常、出口压力失控。切断阀密封件在燃气环境中老化后变形、龟裂，密封性能下降引发内漏，不仅浪费燃气，还可能因局部燃气积聚形成安全隐患。

3.2 压力调控异常

在燃气场站调压设备的运行中，压力调控异常是较为常见的故障类型。出口压力过高或波动可能是由于调压器内部部件（如主调膜片、阀芯）磨损或损坏，导致密封性下降，弹簧失效或设定值超出极限，以及管道异物堵塞或流量异常。出口压力不足或流量不够则可能由上游供气压力不足、过滤器堵塞、实际用气量超过设计流量，或调压器内部弹簧疲劳、膜片破损、信号管损坏等导致。

3.3 机械故障

过滤器滤芯积尘会导致流通阻力增大，随着积尘的增多，过滤器的阻力会逐渐增加，进而影响气体的正常流通。当过滤器积尘达到一定程度后，单位积尘量增量所相应的阻力增量将成倍增长，最終影响系统运行风量。调压器阀口杂质卡阻也会引发喘振异响。燃气中的固体颗粒或因滤芯失效进入调压器，堆积在阀口或指挥器通道，阻碍气体流动，导致调压器工作过程中产生周期性压力波动或异常噪音，严重时还可能影响调压器的正常调节功能。

4. 核心部件检修技术

4.1 调压器维修要点

定期对调压器外部进行清洁，防止灰尘积累导致设备表面腐蚀或损坏。同时，检查调压器的外观，查看是否有明显的损坏或老化迹象。每 3 - 6 个月清洗或更换易损件，如阀瓣密封垫、膜片、O 型圈等，部件容易因气体杂质而老化或损坏，影响密封性能。

定期检查调压器的关闭压力，缓慢关闭出口端阀门，通过压力计记录关闭压力值。若压力超过正常范围，需进一步检查或拆卸维修。定期校准调压器的出口压力设定值，确保其符合要求。使用专业的检测仪器，按照操作规程进行压力设定值的校准。

维修前需关闭调压器前后的球阀，泄掉内部压力，确保维修安全。维修过程中要小心操作，避免损坏内部零件。维修组装完成后，检查各活动部件是否运动灵活，确保调压器的正常工作。若发现活动部件卡涩或不灵活，需重新拆解检查。

4.2 安全切断阀与放散阀维护

在燃气调压设备的维护中，定期检查安全切断阀和放散阀的设定值，确保其在规定范围内。若设定值偏离，需通过调节切断压力设定弹簧来校准，检查阀门的密封性能和启闭灵活性，及时处理泄漏问题，并定期活动阀门以防止卡滞。每半年对调压器的关闭压力进行一次检查，每年对调压器、切断阀内部零件进行清洁维护，检查易损件如阀瓣密封件、平衡膜、O 型圈等，及时更换已溶胀、老化、压痕不均匀的密封件。每半年到一年对切断阀、放散阀进行一次压力认定值检查，每年检查调压器、切断阀内关键零件的磨损及变形情况，必要时更换。

4.3 过滤器与仪表维护

定期校准调压器的出口压力，确保其在设定范围内，若发现压力偏差，应及时调整弹簧预紧力或更换合适的弹簧，以恢复调压器的精度，定期清理调压器内部的杂质和污垢，保持部件的清洁和灵活性。根据燃气的清洁程度和压差计的读数，定期更换过滤器滤芯，定期检查过滤器的密封性能，确保滤芯与过滤器之间的密封良好，防止燃气泄漏，保持过滤器外部的清洁，防止灰尘和污物积累影响其正常工作。

5. 案例分析

5.1 项目概况

某场站、阀室设备中修项目涵盖了对场站和阀室的维护工作，主要针对约 9 套塔塔里尼调压设备进行中修，包括安全切断阀、调压器、流量调节阀等关键部件，旨在确保设备的稳定运行和安全性能，严格遵循了《城镇燃气设施运行、维护和抢修安全技术规程》（CJJ51-2016）的质量标准。项目完成后，场站和阀室的设备运行状况得到了有效改善，符合设计和使用要求。

5.2 技术实施

在技术实施过程中，项目团队精准执行了详细的维修策略。团队对塔塔里尼调压设备的关键部件，如安全切断阀、调压器和流量调节阀等进行了逐项检查和维护，图 3 是部分设备清单，更换包括控制阀垫圈、切断阀备件包、调压器备件包以及引压管和配套卡套接头等在内的多项老化或损坏的部件，更换的设备涵盖了从DN50 到DN150 的不同规格。维修人员利用专业的检测设备，对调压器的进出口压力、密封性能等关键指标进行了精确测量，确保压力调节的精准度和设备密封的完整性。在整个维修过程中，团队严格遵循安全操作规范，有效保障了维修人员的安全和维修工作的顺利进行。

6. 结论

通过对燃气场站调压设备维修技术关键点的系统研究与案例验证，本文得出以下结论：首先，定期维护与精准校准是保障调压设备稳定运行的基础，涵盖定期检查、清洁、更换易损件及校准压力设定值等关键环节。其次，有效的维修策略能够显著提升调压设备的使用寿命和运行效率，确保燃气场站的安全可靠运行。智能监测与自动化诊断技术的应用为调压设备维修领域带来了新的发展方向，有望进一步提高维修工作的精准度与效率。未来，随着技术的持续进步，调压设备的维修工作将更加智能化、精准化，为燃气场站的高效、安全运行提供更有力的支持。

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