上海大众燃气有限公司 方 舫
浅谈区域调压器出口压力平衡对管网管理的重要性
上海大众燃气有限公司方舫
介绍了上海大众燃气输配部长宁站天然气置换后燃气供应出现的情况,分析了其中的原因,制订了解决的方案,并提出了相应的建议。
天然气置换改造方案调压器出口压力
随着城市燃气事业的不断发展,天然气的置换步伐不断加快,上海逐步进入了全天然气时代。作为燃气输配中一个必不可少的工艺设备,调压器控制着燃气供应系统的压力工况,其通常有两大功能:一是调节输气管网的压力。对多级管网,调压器出口压力被调节到下一级管网所需的压力。对与用户直接相连的管网,调压器出口压力被调节到用户所需的压力:二是将调节后的压力保持稳定。在用户用气量变化不大时,调压器将维持系统的压力。调压器日常管理工作中出现了如何优化地区调压器供气量、降低调压器的维修成本等新的问题。
通过十几年的天然气置换工作,上海大众燃气有限公司于2015年5月实现了全天然气化,原有的城市人工煤气管网随之进行了相应的置换和重建。按照设想由于天然气热值比人工煤气高,在居民用气负荷变化不大的情况下,管道内的流量将减小,相应的流动阻力也降低,调压器的数量会多于需要量。因此,气源由人工煤气改为天然气后,在保证原有燃气压力稳定性的基础上,应该可以考虑停用或废除一些区域调压器,从而减少区域调压器的日常维护工作。随着区域调压器个数的减少,管网末梢最低压力肯定也会变小,所以减少区域调压器个数时必须保证管网最低压力要大于天然气灶具的额定压力。另外,在管网总体流量不变的前提下,区域调压器个数的减少势必导致各区域调压器流量的增加。在减少区域调压器个数时,还要保证各区域调压器流量在其允许范围内。如果区域调压器的取舍不当,会导致各区域调压器出口流量严重不均匀,即有的区域调压器流量很大甚至超过其允许流量,有的区域调压器流量反而变得很小,使得整个管网自我调节性能下降,容易导致某些管段发生供气困难的事故。
由于在天然气置换时部分区域内的老旧调压器被拆除,调压器下游居民用户数量增多或是低压管网不畅通等原因都会导致区域压力偏低。2014年保高峰期间公司输配部长宁站对管辖内的古北、仙霞、航华、龙柏、华漕、诸翟和徐泾等区域进行了早、中、晚高峰用气压力的监测,测压到航华地区的二村和三村时发现晚高峰的压力偏低,末梢只有1 500 Pa,远低于所要求的正常压力2 000 Pa。二村和三村周围有3台通该地区的调压器,分别是T7202、T4309、T4321。航华二村以西T7202箱式飞奥调压器(出口压力1 900 Pa)主送二村和三村,航华二村以东T4309因在同一线路上且距离较近,出口压力又低于T7202,所以处于基本不工作的状态。而三村以东T4321雷诺式调压器因在中修时低辅和主体重块没有调整好,当下游用气量增大时主体阀口开启度不够无法满足下游用量,导致下游压力偏低。
站点当时的处理方法就是将T7202箱式飞奥调压器出口压力提高到1 950 Pa,T4309、T4321雷诺式调压器出口调整至2 000 Pa。调整之后通过1个工作日和2个双休日在气源的末梢、中游、上游挂表测压,晚高峰压力均为1 900 Pa的允许供气范围内。区域压力均达到供气标准,调整前后的压力情况见图1。
图1 调整前后的压力情况
根据这样一种情况对现在的调压器巡视保养方式进行分析后发现,目前是按“块区”进行日常维护保养的,这种“块区”的划分依据主要是历史传承。不断增加的新调压器会按照原有的行车习惯自动将它们添加入不同的“块区”,那么原本在同一区域内的区域调压器往往会被分在不同的“块区”内进行日常维护。这种做法造成了对同一区域、同一时段内调压器工作状况和出口压力平衡监控不够全面的状况,为此需要对“块区”进行重新调整。
目前将调压器分为30个“块区”。其中第9块有36台调压器,按照以往习惯会分成2天来巡视,但里面有3台是对同一区域供气的,它们往往会被分到不同巡视日来保养,这样对同一时间段内该区域的区域调压器工作情况掌握就不够全面了。另外第14块中的一台调压器和第18块中的三台调压器原本是对统一区域供气的,就是因为路程问题被分到了不同“块区”来保养了。如果在巡视保养中一旦对其中的一台进行了调整,势必会影响其他调压器的供气状态,且由于“块区”的不同使得管理者可能不会及时发现。此类情况在其他的“块区”中也同样存在。因而管理人员对所有的区域调压器进行了整理归类,打破以往的传统习惯,不论路程远近,都要求同一区域的区域调压器必须在同一天、同一时间段来巡视。在保高峰期间,还要求在供气高峰时段,对同一区域的各个调压器分别派人员到现场对同一时间“点”的供气状况进行统一观测,以掌握该地区的用气情况,为以后分析该地区的供气水平,供气平衡积累第一手的资料。
上述案例从成本运作考虑,箱式调压器3年需中修一次,雷诺式调压器1年需中修一次。箱式调压器维修费用肯定要远高于雷诺式调压器,如果让T7202箱式飞奥调压器作为主送,T4309、T4321雷诺式调压器作为辅送的话,会大大增加T7202调压器的故修率,从而造成成本的增加。在调压器上安装远程压力监测系统只能解决设备是否出现故障,而不能监测到区域调压器用气情况是否满足下游的用户,笔者建议在调压器的出口处安装涡轮式远程传输流量计,通过流量计算来观察每台调压器的工况,进而将调压器的主辅送方式进行改变,以降低设备的维护运行成本。
The Importance of the Regulator Outlet Pressure Balance to the Management of the Grid
Shanghai Dazhong Gas Co., Ltd.Fang Fang
This paper introduces issues in the gas supply of Changning division of the gas distribution department after replacing manufactured gas with natural gas. Reasons are analyzed, solutions for these issues are designed, and suggestions and advice are offered.
natural gas replacement, reconstruction solutions, regulator, outlet pressure