燃?xì)庹{(diào)壓裝置若干問題分析

[摘 要] 燃?xì)庹{(diào)壓裝置在日常生活中有著十分廣泛的應(yīng)用。特別是在城市中，燃?xì)庹{(diào)壓裝置有助于人們把較高的燃?xì)夤芫W(wǎng)壓力調(diào)整至適當(dāng)?shù)姆秶?，然后，供給管網(wǎng)范圍內(nèi)的人們使用，實(shí)現(xiàn)燃?xì)獾恼＿\(yùn)輸和氣壓的合理控制。城市的燃?xì)庖K被用戶使用，須要經(jīng)過調(diào)壓裝置的調(diào)壓這個必不可少的環(huán)節(jié)。因此，要密切注視燃?xì)庹{(diào)壓裝置在設(shè)計、安裝、運(yùn)行、維護(hù)各個環(huán)節(jié)中可能出現(xiàn)的問題，確保燃?xì)庹{(diào)壓裝置結(jié)構(gòu)和功能的優(yōu)化。

　　燃?xì)庹{(diào)壓裝置在日常生活中有著十分廣泛的應(yīng)用前景。特別是近年來，隨著經(jīng)濟(jì)社會的迅速發(fā)展以及城市化進(jìn)程的不斷加快，城市中建筑數(shù)量不斷增加，對燃?xì)庠O(shè)備的安裝和燃?xì)獾氖褂锰岢隽烁叩囊?。作為燃?xì)庹{(diào)壓裝置的幾大功能模塊，調(diào)壓器、過濾器、換熱器、流量計在實(shí)現(xiàn)調(diào)壓、清潔過濾、杜絕由于減壓造成的冰堵狀況以及實(shí)現(xiàn)燃?xì)獾挠嬃糠矫娑加兄鴺O為顯著的功效。但是，由于技術(shù)以及產(chǎn)品性能方面的原因，燃?xì)庹{(diào)壓裝置在實(shí)際運(yùn)行中存在諸多問題，影響了施工現(xiàn)場的自動控制；調(diào)壓器的技術(shù)含量參差不齊，影響了調(diào)壓器的自動調(diào)壓以及成本的科學(xué)控制；調(diào)壓裝置在供氣方面存在問題，燃?xì)庹{(diào)壓箱在燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)中的作用發(fā)揮不足，等等。因此，要對燃?xì)庹{(diào)壓裝置運(yùn)行各個環(huán)節(jié)的問題進(jìn)行深入的研究。

一、供氣不足問題

　　“燃?xì)庹{(diào)壓箱是燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)的重要組成部分,是兩級管系的連接樞紐?！盵1]盡管不同的燃?xì)庹{(diào)壓裝置在供氣和使用壓力方面存在大的差異性，但在調(diào)壓裝置功能的充分發(fā)揮下，設(shè)計流量和負(fù)荷變化流量也能有了及時的保證。但是，在市政燃?xì)夤こ棠酥翉S房采暖中，供氣不足的現(xiàn)象仍然時有發(fā)生。

　　我們可以通過假定的方法闡釋這個問題。假定某公司某工程，有4部燃?xì)鉄崴仩t，其中除1部為170kW、燃料為丙烷、用以滿足廠房供暖需求的之外，其他3部為功率為490kW、用以洗浴的設(shè)備。其中，前者耗氣量為20 m3/h，而后者為前者的三倍。由于天然氣在不同地區(qū)的組分并不完全相同，我們姑且取其平均值為38150 kJ/m3;丙烷的低位熱值是天然氣平均值的2.4倍。如果我們拋開別的因素不談，但從燃燒值角度來說，使用丙烷和使用天然氣在效率方面是完全相同的，沒有任何差別。如此說來，在該公司的該工程中，選取兩臺50m3/h的樓棟式燃?xì)庹{(diào)壓箱，就可以滿足該工程的燃?xì)庑枨罅?。但是，在?shí)際的運(yùn)作過程中，我們發(fā)現(xiàn)，上述條件根本無法滿足兩臺鍋爐的正常燃燒，更不用說是四臺鍋爐了。為什么理論的測算同實(shí)際的結(jié)果存在如此的差距呢？是什么因素導(dǎo)致這種壓力下降的狀況出現(xiàn)呢？原因主要是兩方面，一方面同流量減小有關(guān)，另一方面則可能同管道阻力有關(guān)，本案例中前者是誘因。在調(diào)壓裝置的運(yùn)行過程中，鍋爐實(shí)際消耗的燃?xì)饬看笥谌細(xì)饬?。這個結(jié)論的得出，需要借助于流量計。通過加裝流量計，我們發(fā)現(xiàn)調(diào)壓箱的實(shí)際供氣量同保持單臺鍋爐出力的需用丙烷耗氣量是完全一致的，問題的關(guān)鍵就在調(diào)壓箱上。經(jīng)過一系列的計算和思考后，我們終于得出了結(jié)論：只要在原有的基礎(chǔ)上加裝一臺200m3/h的調(diào)壓站, 固有的問題就會迎刃而解了。

二、設(shè)計的安全性問題

　　燃?xì)庹{(diào)壓裝置由調(diào)壓器、過濾器、換熱器、流量計等幾大模塊組成，分別承擔(dān)調(diào)壓、清潔過濾、杜絕冰堵以及燃?xì)庥嬃康裙δ?。“這些模塊通過焊接和法蘭連接的方式組裝在一起實(shí)現(xiàn)燃?xì)庹{(diào)壓裝置的功能?！盵2]鑒于燃?xì)庹{(diào)壓裝置功能的特殊性和用途的特異性，要高度重視燃?xì)庹{(diào)壓裝置設(shè)計的安全性問題。

　　燃?xì)庹{(diào)壓裝置既不同于壓力容器類型，也不屬于壓力管道類型，根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)有不同的分類。然而，有關(guān)企業(yè)在進(jìn)行設(shè)計制造時仍然會陷入一些誤區(qū)，不按壓力容器、壓力管道的規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行裝備的設(shè)計和制作工作，導(dǎo)致裝置存在暫時難以確定的安全隱患。事實(shí)上，這種裝置理應(yīng)列入特種設(shè)備目錄中的“元件組合裝置”來加以確定和管理。至于組合裝置，也要嚴(yán)格按照國家相關(guān)文件（《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》）的要求，依照規(guī)程向國家質(zhì)檢部門提出申請，獲得本類設(shè)備的制造許可證, 然后才可以從事具體的設(shè)計、制造和安裝工作。同時，就調(diào)壓形式來說，本類裝置一般有1級或者多級的區(qū)別。實(shí)際運(yùn)作中，根據(jù)調(diào)壓前后的具體壓力，可以制定不同的裝置要求：不同壓力段的閥門等不能按照完全相同的壓力級別進(jìn)行制作，以大限度實(shí)現(xiàn)降低成本的要求；對于焊接接頭的無損傷檢測判斷，也要根據(jù)實(shí)際情況提出并不相同的檢測標(biāo)準(zhǔn)，等等。

　　因此，在該裝置的設(shè)計過程中，要采取多種安全措施，提高設(shè)備的使用效度。其一，增加導(dǎo)靜電裝置和加臭口。由于這類裝置中法蘭、螺紋相連，設(shè)備中存在的螺紋密封膠等容易對管道的電阻起到大地促進(jìn)作用，導(dǎo)致火花引發(fā)等安全隱患的發(fā)生。鑒于這種情況，當(dāng)螺紋和法蘭間的電阻大于一定程度時，為了確保設(shè)備的安全運(yùn)作，必須要增加導(dǎo)電性能比較優(yōu)良的銅絞線等，達(dá)到將設(shè)備中的靜電導(dǎo)出的目的。本類裝置在安裝時也要考慮接地的可靠性和安全性，必要時要設(shè)立兩處接地引線，以避免任何危險情況的出現(xiàn)。同時，鑒于天然氣具有無色無味、不易察覺等特性，所以要嚴(yán)格按照城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范的要求，加入一種既不影響燃?xì)獗旧硖匦杂植挥绊懝艿肋\(yùn)行功能的特殊物質(zhì)，在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置加臭口。其二，增加緊急切斷和安全放散的閥門。之所以要設(shè)置緊急切斷閥門，是因為實(shí)際運(yùn)行中經(jīng)常發(fā)生燃?xì)獾膲毫Υ笥谠O(shè)備本身承受壓力的情況，所以，要在調(diào)壓器的上游設(shè)置這樣的閥門，實(shí)現(xiàn)超壓切斷的優(yōu)化效果，保證調(diào)壓器下游的管道以及調(diào)壓器的安全。同時，要在調(diào)壓器的下游位置設(shè)置安全放散的閥門，當(dāng)發(fā)生管道的壓力逾越開啟壓力時,該閥門會自動打開，通過燃?xì)獾尼尫糯_保管道壓力的正?；约霸O(shè)備的安全性。這兩種閥門的壓力在進(jìn)行設(shè)定時，要根據(jù)現(xiàn)實(shí)的狀況來定，沒有一成不變的模式。當(dāng)然，確保燃?xì)庹{(diào)壓裝置安全性的措施還有很多，例如為了驗證工作狀態(tài)的正常與否要設(shè)置測壓、測溫儀表，必要時更要增加遠(yuǎn)傳顯示儀表。

三、自動調(diào)壓問題

　　“在目前的燃?xì)庹{(diào)壓系統(tǒng)中, 大多使用調(diào)壓器來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的調(diào)壓要求, 但是目前的調(diào)壓器控制器基本上都是手動完成, 無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動監(jiān)控, 給工業(yè)現(xiàn)場的自動控制帶來了不少麻煩?！盵3]同時，經(jīng)常出現(xiàn)的調(diào)壓也增加了設(shè)備運(yùn)行的成本，難以符合現(xiàn)實(shí)需求。如何有效解決這種問題成為業(yè)界廣泛關(guān)注的問題。筆者認(rèn)為，目前比較可行的思路是：在維持原有調(diào)壓裝置基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在燃?xì)庹{(diào)壓器的控制部件上增加蝸輪絲杠精進(jìn)裝置, 通過技術(shù)手段解決這一問題。

　　所謂蝸輪絲杠精進(jìn)裝置，是我們解決這一問題的核心思路，主要包括光軸、滑動電位器、頂柱、步進(jìn)電機(jī)等部件。調(diào)壓器的控制器頂柱的行程較小，多也就是幾十毫米，因此，系統(tǒng)要充分運(yùn)用步進(jìn)電機(jī)控制好設(shè)備旋轉(zhuǎn)的角度，充分利用蝸輪減速機(jī)實(shí)現(xiàn)力矩和速度的優(yōu)化狀態(tài)。實(shí)踐證明，本文提出的解決該問題的思路在實(shí)際運(yùn)作中有著比較強(qiáng)的穩(wěn)定性，控制起來十分便捷，適應(yīng)于許多重要的場合。

　　近年來, 由于天然氣等清潔能源的廣泛推廣，燃?xì)庹{(diào)壓裝置也有了更大范圍的應(yīng)用。由于燃?xì)庹{(diào)壓裝置的技術(shù)發(fā)展局限以及設(shè)計制作標(biāo)準(zhǔn)的難以統(tǒng)一，這類裝置在實(shí)際的運(yùn)作中仍然存在諸多亟待解決的問題。如何大限度解決這些客觀存在的問題，保證該類裝置的安全性和可靠性，是我們以后要特別注意的事項。