② 并联式监控器

并联式监控器的工艺流程见图2。

 

    主调压器与监控器并联安装，正常运行时主调压器工作，监控器备用。当主调压器发生故障时，监控器自动启动，投入工作。主调压器的给定出口压力应略高于监控器的给定出口压力，因此正常工作时，监控器呈关闭状态。当主调压器发生故障，使出口压力增加到超过允许范围时，该调压路上的安全切断阀关闭，致使出口压力降低，当出口压力下降到监控器的给定出口压力时，监控器自动启动，进入工作状态。备用路上安全切断阀的切断压力应略高于主调压路上安全切断阀的切断压力。

    ③ 内装式监控器

    监控器直接安装在主调压器的阀体上，即两台调压器共用一只阀体。

    有些调压器是多功能的产品，如上海飞奥多功能调压器，除调压功能外还配备安全阀或超压切断阀。这类一体化的调压器有结构紧凑的优点，但成本较高且调节范围受到一定的制约，应根据实际情况选用。

    由于引起管道超压的原因可能多种多样，因此，对于调压站，应采用组合型的由不同安全装置组成的安全系统。安全装置的选择应遵循在任何情况下都不使压力超过限定值的原则。常用的安全系统有如下3种。

    较简单的安全系统为调压器+安全阀，其工艺流程见图3。

 

    这种1开1备的安全系统在调压站中是最简单、最基本的装置。其适用于出口压力较低、流量较小、调压器出现问题时影响小并定期有运行人员巡检的情况。其优点是调压流程相对简单，两条调压路可靠性比较有保障。其缺点主要是只能使用安全阀进行泄压。

    全流量安全阀可在调压器出现故障时将整个系统中的气体排入大气中。这种运行方式是最传统最普通的超压保护方法，具有安全可靠且投资经济的特点，但其排入大气的气体会造成污染，产生温室效应，特别是在人口密集的住宅区会产生危险，另外排入大气的燃气也会造成能源浪费。鉴于上述原因，此系统不是理想的超压保护方法。

    较经济的安全系统为监控调压器+安全阀，其工艺流程见图1、2。

    在主调压器发生故障时，监控器代替其进行调压，因此监控器实际上具有备用调压器的作用。

    这种系统相对于单台调压器，适用的场所比较广泛，节省占地和造价，只要监控系统正常或运行人员定期巡检，发现问题及时解决，就可以保证下游用户的供气安全和可靠性。目前中压以上调压站常采用此安全系统。

    ① 工艺概述

    较安全的安全系统为监控调压器+安全切断阀+安全阀，其工艺流程见图4。

 

    这种安全系统相对复杂，造价较高，但供气安全可靠性更高，适用于压力较高、流量较大的场所、重要用户和重要场所。目前次高压以上的调压站基本采用此安全系统。

    图4中，两条支路并联组成了燃气调压自动切换装置，每条支路均安装有进口阀门、过滤器、安全切断阀、主调压器与监控器、补偿器及出口阀门。如果不考虑两条支路相互之间的作用和联系，每条支路都可以单独正常供气。需要说明的是，若仅单条调压路使用，这种安全装置会存在缺陷，当安全切断阀作用时则该条调压路停止供气，若不及时恢复(需人工恢复)就会影响用户用气。在恢复供气时，需确认所有用户的阀门应处于关闭状态，否则有很大危险。鉴于上述原因，为保证下游的不间断正常供气，通常采用两路具有自动切换功能的调压路。

    ② 自动切换装置功能

    a. 其中任何一条支路都可以起到切断阀和安全阀并用的双重安全作用。

    b. 两路系统可自动切换，不需要人工操作。当某一支路发生故障，另一支路仍可正常供气，以便有充足的时间维修设备。

    ③ 自动切换装置原理

    燃气调压自动切换装置工作原理的关键在于自动切换。它靠两条支路中的调压器出口设定压力的不同、两个安全切断阀的切断压力不同而实现。调压站的出口压力由安全切断阀和安全阀进行控制。安全切断阀控制压力的上限和下限，安全阀只控制压力的上限。安全阀的放散压力应比安全切断阀的切断压力低。

    在图4中，假设我们选择上面的支路为常用支路，则下面一条支路为备用支路。正常供气时常用支路工作，备用支路处于准工作状态(进口阀门和出口阀门处于开启状态，安全切断阀处于开启状态，调压器处于关闭状态)。

    当常用支路调压器出现故障，燃气通过安全阀已进行放散，但出口压力仍继续升高，这样的情况就是事故。此时安全切断阀动作，关闭调压器前的燃气管道，常用支路停止工作。此时出口压力下降，随即备用支路调压器自动启动以保障正常供气。当燃气管道发生事故而出口压力过低时，安全切断阀也能自动关断。此时应及时检修常用支路，以便保证不间断供气。

    自动切换装置各设备的设定压力应遵循下列条件：

    p_qs＞p_q＞p_f＞p₂＞p_2s

式中p_qs——备用支路切断压力

    p_q——常用支路切断压力

    p_f——放散压力

    p₂——常用支路调压器的出口压力

    p_2s——备用支路调压器的出口压力

    为保证装置能够正确无误地工作，装置上各个设备的压力设定非常重要。

    ④ 自动切换装置对设备的要求

    自动切换装置要实现连续不断供气、不超压供气，主要的技术关键在于安全切断阀、调压器、安全阀的技术性能。

    安全切断阀的灵敏度将直接关系到自动切换的性能，至关重要。若安全切断阀不能及时切断，则可能造成切换装置不切换甚至超压供气，这很危险。另外，安全切断阀必须有明显的标志，使操作者能及时发现切断阀硬件切断，以便及时查明故障产生的原因，修复常用支路，避免后患。对于北京市的许多调压站，北京燃气集团实行集中管理体制，目前已陆续在许多安全切断阀上安装了信号采集装置，当安全切断阀发生动作时，其数据信号将直达集团调度指挥中心以便进行集中管理，这样可以通过现代化的管理手段准确及时地进行监控调度。

    调压器的调压要求应该比较高。自动切换装置两条支路供气压力不同，这个差别已经加大了供气压力的误差，若调压器的精度较差，势必造成供气压力波动较大。调压器喘动和关闭压力超标绝不允许。

    安全阀的性能应该良好。及时排气减压是自动切换必不可少的环节，如果安全阀不能正常工作，自动切换装置就会频繁切换，给自动切换装置的维护管理造成很大麻烦。

    ⑤ 并联同时运行

    燃气调压自动切换装置是保障安全、正常供气的重要设备，它除了有正常的自动切换功能外，还有一项重要功能，即当一路(常用支路)供气不能满足用户需要时，由于出口压力降低，另一路(备用支路)会自动启动，两条调压路同时运行。

燃气调压站是燃气输配管网中的重要环节，因此调压站安全装置的选择，将直接影响燃气管网的经济效益和社会效益，合理选择安全装置是保证燃气管网安全可靠运行的重要手段之一。

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[2] 郑爱华，张利平.雷诺式调压器超压保护技术探讨[J].煤气与热力，1999，19(3)：35-37.

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