沈卫娜 (太原天然气有限公司,山西 太原 063000)
民用户灶前压力是指用户在使用燃气时,燃烧器具入口处的运行压力,根据《燃气服务导则》(GB/T28885)规定,灶前压力的合格率应大于或等于99%。燃气灶前压力又分为动压和静压,动压是指燃器具正常工作状态下,燃器具前旋塞处的燃气压力;静压是指燃器具未工作时,燃器具前旋塞处的燃气压力。一般情况下以动压为准,城市燃气灶前压力合格标准为人工煤气:750Pa≤P≤1500Pa;天然气:1500Pa≤P≤3000Pa。灶前压力过高或者过低不仅使燃气设备不能正常工作,还会给用户带来极大的安全隐患。
灶前压力的合格和稳定性,关系到千家万户的用气安全和质量。随着燃气用户的增加、壁挂炉热水器等的大量安装、居民新燃气软管的更新利用,以及安全卡箍的运用,燃气企业民用户灶前压力的测试工作面临着新的挑战,如何及时准确地掌握用户的灶前压力,这就要不断地改进测试方法,现结合我公司实际情况,对民用户灶前压力的测试方法做出一些探讨。
保证燃气灶及燃气用具的灶前压力合格,达到燃气用具要求的额定压力,是确保燃气用户安全及正常用气的重要条件。目前,国内外测试灶前压力的主要手段是采取人工通过U型水柱管和压力表对现场压力进行测试,通过手写的方式记录下来,并通过计算机录入系统。压力数据都靠U型水柱管和压力表通过人眼观测记录,由于观测角度、观察人员的经验等关系极易造成数据采集的误差。
我公司人工灶前压力测试采用管网末端测压的方式,在用户单气嘴旋塞处用U型压力计对灶前压力(包括动压和静压)进行测试。民用户灶前压力的测试时间一般要选在用气高峰进行(午间高峰为 11:40~12:40,晚间高峰为 18:00~19:00),从而确保居民的用气压力正常。
根据规定,民用户灶前压力测试的户数按全部居民用户的0.2‰确定,公共建筑用户的测试户数按全部用户数的7‰确定,因此我公司的压力抽测点达到了166个。测试地点国家没有统一的规定,我公司是根据用户分布、管网负荷、调压站的距离等因素确定的,确定用户测试点后,由管理站维修人员入户后用U型压力计测量并记录数据,因此每月测压的人工成本较高。
随着燃气用户的增加,新技术、新设备的应用,我公司引进了智能测压系统,作为人工测压的补充。远程智能测压系统由燃气终端管道取压设施、手动球阀、过滤器、压力监测终端、管理系统服务器、手机APP及系统综合监控平台等组成。智能测压系统要在立管处取点,安装压力监测设备,通过高精度的压力变送器实时采集压力数据,监测终端内置无线通讯模块,通过网络传递到终端服务器上,现场监测终端如图1所示。
管道被测气体压力通过压力传感器、压力采集模块将气体压力值存储到存储器中,并按设定的周期通过GPRS网络将数据传输到系统服务器,客户端计算机通过综合管理平台系统对某一处燃气立管压力进行实时监测,及时准确地掌握民用户灶前压力情况,同时对压力数据进行分析统计,智能测压系统框图如图2所示。
图1 压力监测设备
图2 立管测压系统框图
取压设备测试地点出现灶前压力过高或过低,以及压力波动较大时会在综合管理平台弹出报警提示,有助于及时掌握突发情况。
显示所有立管分布情况(立管位置坐标需要手动输入或者手机在现场定位坐标),可以在地图页面看出压力数据,通讯状态,报警状态等基本信息,支持测压终端设备状态查询,根据在线,离线,报警三种状态进行查询。
用户选择需要查看的立管,选择需要查询的起始和停止时间,点击查询可以查看该立管的压力曲线图,支持切换为压力数据列表,显示查询时间段的最大值、最小值、平均值,图形支持打印导出,数据支持导出Excel格式输出。监测压力数据列表如图3所示,压力分析曲线如图4所示。
图3 压力数据列表
图4 压力分析曲线图
用户可以选择多对象或者多时间进行数据对比,即可以选择多个立管进行同一时间段的数据对比,可以选择一个立管进行多个时间段的数据对比,而且在同一界面生成对比曲线图,可以自动统计多对象或者多时间的最大值,最小值和平均值。
通过手机APP可以随时查询立管的实时压力数据,在现场可以将立管周围环境或者维护内容等重要信息,以图片形式传给综合管理平台。
相比较人工测压而言,智能测压系统打破了测压的时间限制,全天24小时均能采集到压力值。智能测压系统安装后解决了近几年遇到的一些拆卸问题,节约了更换成本。通过智能测压系统对立管压力的实时监测,还可以及时掌握供气能力的变化趋势,为生产助力,为安全提供一层保障。
智能立管测压设备可以大大提高测量压力的精度,大量的压力数据可以准确反映出立管压力运行的工况,降低了入户测压的工作量;实时监测提高了压力测试的准确性,及时性。在技术层面上解决了人工测量的误差,以及故障无法及时报警的问题,一定程度上保证了广大用户的用气安全。
通过远程智能测压系统实现了所测试立管的压力自动检测和自动上报;实时监测及计算机自动分析;发现故障及时报警和在手机通讯网络中发布故障信息请求人工干预等功能。在技术层面上解决了人工测量的误差,故障无法及时报警的问题,同时可以分析立管周期性运行状态,分析供气能力是否达到使用需求等。
4.2.1 需要制作现场取压设备
为了实现智能测压设备的适用性和安全性,需要到现场实地考察测量管道取压点,确定安装方式和取压设备的尺寸。现场居民楼的建筑年份和楼高不同,所采用立管的尺寸不同,因此测压设备接口的形式和尺寸要做不同的设计和施工,需要对法兰盲板进行改造如图5所示,而且在接口处须安装燃气专用过滤器和手动球阀。
为保证取压设备在户外的正常运行,还要做好防护外壳设计。根据压力采集终端和手动球阀的大小设计外壳,防护外壳材质必须为不锈钢,并加装安全锁,警示标语及抢修电话。
4.2.2 需要经常更换测压地点
由于智能测压系统的成本较高,不能每栋楼都安装,如果要在一定地域上全面掌握灶前压力情况,需要根据实际情况经常更换测压设备的安装地点,来完成不同区域的压力监测,因此需要操作人员的参与。
图5 测压设备接口形式和尺寸的设计制作
智能测压系统的应用可以对立管压力实现实时监测,大大提高压力测量的精度,降低测压工作的人力和物力,有效降低企业成本。智能测压系统的应用,相比人工测压而言,提高了测压的精度和效率,创新了燃气企业灶前压力测试方法,解决了近几年测压工作中遇到的一些问题,保障了居民的安全用气。