天然气场站调压装置故障分析与处理对策

摘要：天然气调压装置应用广泛，主要用于高中低压燃气输配管网的终端调压设备，可为居民用户、燃气发电厂、热力厂、炼钢厂、玻璃厂等大型工业用户提供稳定可靠的天然气供应，是一种无论气体流量和上游压力如何变化都能保持下游压力稳定的装置。天然气调压器能够将上游压力减低到一个稳定的下游压力；当调压装置发生故障时能够限制下游压力在安全范围内保障设备管线的安全。应用在国内的主流调压装置品牌繁多，原理结构也有所不同。

关键词：天然气；场站；调压装置；故障分析；处理对策

目前调压装置按照工作原理主要分为自力式调压和电动控制调压两类。第一类自力式调压装置是通过指挥器对调压设备进行压力控制。第二类电动控制调压装置是通过PLC程序对电动设备调节进行压力及流量控制。根据以上两种工作原理衍生出来的调压装置也存在一定差异，因此在实际生产运行过程中出现各种不同问题，调压装置作为工艺重要组成部分，一旦出现故障，失去调压功能，流通介质中断，会导致管线停输或给下游用户生产和生活带来巨大的损失和影响。调压装置出现的故障进行分析，查清故障原因和判定故障类别，及时排除故障，对保证其安全平稳运行有着十分重大意义。

1调压装置组成

1.1自力式调压装置组成

自力式调压装置由安全切断阀、监控调压阀、工作调压阀以及配套指挥器组成。

1.2电动控制调压装置组成

电动调压装置由安全切断阀、监控调压阀、电动流量调节阀以及配套PLC控制机柜组成。

1.3设备组成部分

（1）安全切断阀工作原理介绍。安全切断阀具有超高、低压切断功能，检测工作调压阀出口压力超过设定值时安全切断阀自动切断，对下游用户管线设备保护；（2）监控调压阀工作原理介绍。监控调压阀作为备用保障设备，在工作调压设备出现故障失效时可以接替工作继续进行工作，不影响下游用户平稳供气；（3）工作调压阀工作原理介绍。工作调压阀主要是通过调节阀门开度对高压天然气进行节流控量，主要为下游用户提供稳定压力及流量；（4）自力式调压装置指挥器工作原理介绍。自力式调压装置配套指挥器主要是控制调压阀开度的设备，通过采集上游压力，通过过滤、稳压、采集下游反馈及内部弹簧力的相互作用力来节流控制调压阀门的开度，进而控制稳定的出口压力及流量，指挥器是控制调压装置的核心设备；（5）电动调压装置PLC控制机柜工作原理介绍。电动调压装置配套PLC控制机柜主要是通过PLC程序编程采集现场压力、流量信号控制现场电动流量调节阀门开度进行精度控制。总体来说，调压装置就是通过控制调压阀开度进而控制压力及流量。

2天然气场站调压装置故障及分析

自天然气能源发展至今，应用天然气站场设备也经过不断的发展和进步，也促使了设备的更新升级换代。目前我国国内天然气场站的主流设备主要 慢慢以进口设备向国产设备发展，也体现了国家科技技术及其材料的不断发展进步。下面分别介绍一下进口及国产设备应用比较广泛的调压装置。

2.1常见调压阀

以轴流式调压阀为例，轴流式调压阀具有结构简单、轴流式通过性大、性能稳定，在国内天然气场站应用较早使用范围广泛等特点。

（1）工作调压阀内漏无法控制压力。①症状表现：一般表现工作调压阀全开监控阀工作；当调压阀不工作时或调试过程中，下游压力值持续升高。②可能存在的原因及处理方法：第一，调压阀阀口垫老化，需要定期进行保养维护更换易损件；第二，调压阀由于长时间未进行保养，浮筒与主阀卡住无法灵活回位，需要定期进行保养维护更换易损件；第三，工作调压阀控制开度节流时流速相对较快对阀口垫冲刷，过线气质过脏导致阀口垫损坏，需要定期进行清管作业，更换过滤器滤芯；③存在异物将阀口卡住，对异物进行清理即可。

（2）工作调压阀无法过气调节。症状表现：无论怎样进行调节指挥器出口无法过气无变化。可能存在的原因及处理方法：指挥器控制调压阀开度，指挥器无法提供动力导致调压阀阀口无法打开，指挥器过滤器被堵塞或指挥器进口信号管阀门未打开，检查指挥器过滤器以及信号管阀门是否打开。（3）调压阀主皮膜破损。可能存在的原因及处理方法：①根据调压阀工作原理内部通过皮膜、弹簧及指挥器控制开度，皮膜破损主弹簧自动关闭主阀进行安全保护；②一般引起此类故障是由于指挥器无法进行反馈平衡压力，上游高压驱动力持续注入调压阀阀腔将皮膜击穿；③另一种情况是因为频繁的开关活动加上皮膜老化导致破损；④另外少见于调压阀反馈信号管阀门关闭导致的瞬间压力过大；针对以上情况定期更换保养指挥器及调压阀主皮膜备件，提高使用寿命，减少发生故障的频率。

2.2常见安全切断阀

2.2.1挡板类

挡板类安全切断阀常见故障及其故障分析处理：（1）安全切断阀切断后内漏。可能存在的原因及处理方法：①一般常见于密封O型圈出现老化变形、破损，定期更换圆形型圈即可；②极少见于异物卡住挡板与阀口位置。（2）安全切断阀无法开启。可能存在的原因及处理方法：①常见于前后存在加大的压差导致无法开启，进行缓慢平压即可；②后压超过压力设定值导致切断阀无法开启，需检查出口压力设定值或重新设定切断压力。③另一类出现在具有远程切断功能调压装置，具有24V电磁阀控制，丢失24V后无法进行复位。

超压后切断阀无法切断。可能存在的原因及处理方法：①切断指挥器内部冰堵导致超压气体无法检测到，需对指挥器进行保温处理；②切断阀（RMG711）手动切断按钮，切断阀不切断安全切断阀由由一个主阀片、一个缓冲装置、一个测量单元和一个压力补偿阀组成。检查有无杂质或污物进入到阀内执行机构中，如有则将导致动作卡滞，无法切断，需定期进行维护保养工作。

2.2.2轴流式

常见的轴流式安全切断阀常见故障及其故障分析处理：该类型调压阀一般存在问题切断速度缓慢。主要原因是内部浮筒与主阀之间杂质较多，摩擦阻力较大，无法快速切断，进行定期清理保养即可。其他问题与挡板类问题相似。

2.3常见流量调节阀

调压装置上安装电动流量调节阀是近几年出现的主流配置，目的主要是为了满足既可以调节压力又可以控制流量，与配套的PLC控制系统可以对压力及流量进行采集后进行自动控制，所以对该类型的调压装置的流量调节阀材质及性能要求较高。

流量调节阀常见故障及其故障分析处理：电动调节阀无法控制阀门开度。可能存在的原因及处理方法：一般这种问题常见于RMG系列流量调节阀，因为该阀门内部横轴为铜合金，硬度较不锈钢类合金软，在阀笼与阀芯控制开度运动过程中产生了拉伸导致断裂或拉长，无法精确控制或开关动作。一般定期更换横轴，保养内部组件，确保灵活可靠。

2.4指挥器

指挥器作为调压装置的灵魂所在，通过指挥器的调节对调压阀进行控制开度，指挥器一般组成为过滤、稳压、调压、排气及反馈，精密程度较高也是调压系统中较为复杂的。

一般指挥器常见故障及处理：（1）指挥器过滤堵塞导致无法对调压阀提供动力气源，定期清理更换过滤滤芯；（2）指挥器稳压器阀口损坏导致调压阀动力压力过大无法控制开度，主要表现在调试过程中瞬间超压，无法进行测试，也能导致高压气进入调压阀阀腔将主皮膜击破；（3）指挥器调压阀阀口损坏导致压力无法调节，只能调高无法进行调低压力；（4）指挥器排气阀口塞导致超压气无法排放至下游，这部分超压气体会进入调压阀腔，导致调压阀主皮膜破损这种情况较为严重，需要进行解体更换主皮膜；（5）指挥器反馈一般依靠指挥器内部皮膜，如果皮膜损坏可能导致无法进行开关调压阀。

3结语

以上常见故障是本人从事天然气行业实际工作中总结对调压装置常见的主要故障，将典型故障进行简要讲解，可以在一定程度上帮助专业人员迅速、快捷地找到故障点，缩短修复时间。为实现稳定调压，保障介质输送，确保设备性能完好是前提，这就要求场站工作人员在日常工作中，在对调压装置操作时，一定要严格依据操作规程作业，严禁违反操作规程操作，进而才能达到调压装置安全平稳运行的目的。