发电厂天然气调压站的故障分析及处理探讨

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摘 要：发电厂天然气调压站作为燃机电厂燃料供应调节系统中的关键组成部分，直接关系到电厂的安全及经济运行，深入分析调压站调压系统的常见故障，并针对性提出解决对策具有重要意义。接下来，本文将结合笔者电厂发生过的事故及多年相关工作经验，详细论述调压站的故障分析及处理。

关键词：调节阀;故障分析;处理

随着全民环保意识的增强，国家加大了对环境的整治，清洁能源的需求日益强烈，天然气发电作为一种无污染的电力，近年来在华南、华东已经被大力引进。天然气发电厂所需的天然气需经过一系列的过滤、调压后才可以进入机组的燃烧系统，其中天然气调压站是电厂与城市管网连接的第一个门户，调整天然气的压力达到燃机的需求，调压系统是其关键的构成部分，其是否安全可靠直接影响到机组的安全稳定运行。

1.调压系统的一般配置及工作原理

调压系统的一般配置及工作原理，如下分析：主路工作，如果调压后压力低于2.4MPa，辅路调压阀将打开加大通流面积，保持阀后压力在2.4MPa。如果阀后压力大于3MPa，主辅路的超压切断阀将自动切断，切断阀需人工恢复。详细系统如图1所示：

（图1：调压站系统图）

2.常见的调压阀异常、原因与处理对策

2.1调压站切断阀切断故障

2.1.1辅路调压阀启动原因分析

辅路调压阀在主调压路切断阀故障切断时不能正常投入的原因主要有：辅路的调压阀存在内泄漏现象，在无监控调压器的情况下，使出口压力升高并导致备用调压路切断阀动作，而未被运行发现而及时复位处理，也就是说此时的备用调压路未处于热备份状态，直接导致了主调压路切断阀动作后无法使备用调压路启动，并最终导致停气。

2.1.2 主路切断阀动作的原因分析

导致紧急切断阀动作的可能原因如下：①设定压力误差，不同设备设定压力的设定误差的累积和实际运行处于误差的极限位置时，可能会造成主副路调压器和切断阀设定压力间的干涉，从而导致切断阀的误动作。产生误差的原因如下：

调压器精度2.5%的影响;切断阀精度1%的影响;调压器设定用压力表自身的误差为1.6%;切断阀设定用压力表自身的误差为1.6%;视觉误差，上述因素均可通过现场确认排查。②压力超高切断。若紧急切断阀动作前流量在增大，出口压力基本保持稳定，且进口压力在持续下降，无出口压力升高的迹象，则可基本排除该因素。③气质较差的影响。气质较差的情况下，杂质进入阀芯导向环等位置可能导致调压器阀芯在某些位置无法正常运行并导致调压器阀口开大后无法正常复位，从而产生超过切断阀设定压力的瞬间高压并直接导致切断阀切断。该因素也可通过经现场验证排除。④切断阀误动作。使切断阀产生误动作的原因如下：切断阀脱扣机构由于长期工作而磨损，经查证如未磨损可排除这种可能;⑤外部管路系统的振动导致脱扣机构振落，从而使切断阀动作;⑥流量过大或进口压力过低导致阀口流速过大，使紧急切断阀阀芯失稳并导致切断。

2.1.3主要解决对策分析

第一，对调压站中对调压器、监控器和切断阀等设定参数和关闭性能进行复查，确保其准确性，特别是备用调压路必须处于热备份状态。第二，为使主调压路和备用调压路能相互切换，以确保其工作稳定性，建议将备用调压路的配置与主调压路一致，增加监控调压器。第三，为提高切断阀的运行稳定性，建议将紧急切断阀型号由SBC782改为稳定性更高的HBC975紧急切断阀。第四，为提高SBC782紧急切断阀的运行稳定性，可以采用如下方式：①提高进口压力能提升紧急切断阀的流通能力，经稳定性计算需要将进口压力提升至3.5MPa。②减少燃气轮机负荷，使流量不超过调压橇的设计流量。第五，加强调压设备的日常维护。在进行调压站日常维护保养时，仔细检查易损件的磨损情况，一经发现，马上更换。在完成设备保养、设定性能参数后，需要对设定值进行三次验证。需注意，使用同一个高精度压力表设定所有设备的性能参数，以避免不同压力表的累积误差。

2.2 调压撬高压排放管异常

气动调节阀正常备用中，一旦出现调压站异常，高压放散管有天然气排放故障，①首先需要判定是否由于主路还是辅路泄漏造成的。首先检查调压撬后的压力是否过高，如果是，则证明调压撬主辅路有泄漏的可能。在本文案例中由调压撬后的压力表的压力过高可判断1调压撬有泄漏，现场可以通过以下操作加以确认：关闭调压撬主、辅路出口手阀，打开调压撬主、辅路微放散阀旁路手动阀，将管内压力放至2.5MPa，然后后关闭调压撬主、辅路微放散阀旁路手动阀，恢复主、辅路超压切断阀。观测主、辅路调压阀后压力，辅路压力值缓慢爬升，升至3.1MPa，主路压力测点则稳定在2.5MPa，由此可初步判断辅路调压阀泄漏。为进一步确定以上判断，需将上述操作重复一次，在打开主路超压切断阀时发现位置行程开关松动。打开1支路调压撬后缓冲罐安全放散阀旁路手阀，将缓冲罐内压力释放至2.5MPa。重新较正行程开关后主路超压切断阀恢复正常。同时也必须对主路是否存在泄露加以确认：打开调压撬主路出口手阀，恢复调压撬 1支路主路至运行状态，观察各个压力测点数值，若各压力值仍稳定在2.5MPa左右，因此可判定主路系统正常。②如果调压撬后压力在正常范围内，则应该检查安全放散阀是否有泄露或者整定值已经变动。调压撬后安全放散阀动作在正常运行过程中出现动作，则必须检查主路的调节阀及监视器的设定值是否有变动，可以重新整定。

3.结语

综上所述，本文针对气动调节阀工作原理开始入手分析，从三个方面深入分析了常见的气动调节阀故障类型、原因与处理对策，旨在为一线工作提供理论指导。

参考文献：

[1]赵永峰.气动调节阀常见故障诊断[J].设备管理与维修，2011（10）

[2]丁长云.气动调节阀的维护修理及故障处理[J].化学工程装备，2010（05）

[3]张鲁滨，李静，吴志欣.气动调节阀故障原因分析[J].化学工程与 装备 ，2011（02）

[4]周雪冰，郭威华.控制回路中气动调节阀的选用[J].工业仪表与自动化装置，2004（01）

bott< ? p ;～y@? ght：150%; " >3.3 责权明晰保障塔机稳定

塔机产权归属不同对应的所负责任也不同，塔机的产权属于使用单位，也就是现在的土建施工企业的，由于这些企业缺乏设计的专业人员，不能够保障塔机安全运行，也不能保障整体稳定性，因此要委托给有资质的安装方或者有经验的第三方进行设计，制造附着装置;如果产权属于租赁企业的，这种情况一般都是由自己设计，不管这两种情况的哪一种，为了确保设计完好无缺，设计之前要签订责任合同，如果发生事故，事故造成的后果由设计者承担，如果是塔机质量问题，这个责任是由制造商承担，如果是由于超载使用造成事故，则由使用方承担责任。只有将责任分清，才能保证塔机工作的整体安全。

4.案例分析

2009年，一建筑工地一台自升式塔式起重机在吊运钢管时，塔身发生严重歪斜，最后倾倒在建筑楼体上，将在该楼体上一名施工人员当场砸死。

经分析，事故的原因是该塔体附着装置的支架与附着框连接处发生变形，承载力下降导致事故发生。详细了解此台起重机，一共有6处附着装置，发生变形的是最上层附着装置，上文提到受力最大的就是处在上层的附着装置，因此一定要做好最上层装置的结构和连接[4]。

另一个原因就是施工单位私自对起重机进行改造，附着装置中的调节杆存在热处理缺陷，各个焊接点也存在不足，使得整个塔体的承载力大幅度降低，当超过承载力的时候，塔身就会因变形逐渐倾倒。

这个事故警示我们，在进行建筑作业时，一定要按照施工要求仔细认真的完成，各部门之间要做好统计和监督工作，提高施工人员整体素质，定期检查塔体承重情况和后期维修工作，保证塔体的安装质量和维护质量，不要再发生类似的伤人事件。

综合分析，塔机设计和基础定位是影响塔机整体稳定性的重要因素，正是由于这两种原因导致塔机事故频发，往往这些事故都有共性就是塔机设计不合理，最终导致塔身倾斜，塔身受力超出了应有的范围，附着装置不规范必然会引起基础受力超标，这两者之间互相影响，最终导致事故发生。

因此，为了避免这种事故，也是为了加强塔机整体稳定性，一定要把好设计的关口，再设计过程中一定要严格遵守标准，同时相关部门比如施工企业、监理部门、生产厂家等这些部门也要加强自身管理，预防这些事故的发生。同时要将计算机技术应用到塔机设计过程中，运用互联网技术将塔机设计与安装过程公开化，实现社会化监督、网上监督，从而保证塔机质量和运行效率。

5.结束语

塔机结构的设计针对不同建筑物具有不同特点，未来塔机的发展方向就是超远性、高弹力性。在施工过程中不断查找附着装置存在的不足，及时邀请相关技术人员进行受力分析，保证附着装置的使用能够提高塔身稳定性，从而保证操作人员生命安全。

参考文献：

[1]陈肖妹.多款式性支撑高耸施工机械结构分析方法研究[D].哈尔滨工业大学，2011，21（10）：56-60

[2]陈念力，刘思明.塔式起重机塔身稳定性计算[J].起重运输机械，2012，10（07）：77-79

[3]罗冰，路念力.塔式起重机合理附着间距与塔身最大外伸高度的确定[J].工程机械，2011，21（11）：77-80

[4]兰朋.二阶应力作用下梁杆精确有限元方程及其在非线性分析与稳定性计算中的应用[D].哈尔滨建筑大学，2011，20（10）：55-60