浅谈燃气调压站的全寿命管理(以居民小区为例).doc

精品文档就在这里-各类专业好文档，值得你下载，教育，管理，论文，制度，方案手册，应有尽有-培 训 生：XXXX 毕业院校：XXXXXXXXX 所学专业：机械设计制造及其自动化导 师：XXXX浅谈燃气调压站的全寿命管理（以居民小区为例）摘要：燃气调压器是燃气输配系统的关键部件，其运行状况直接影响着燃气输配系统的安全可靠性。本文从调压站的设计、采购、施工、运行，维护保养、故障排除与检修、轮换报废处理等全寿命阶段对居民小区燃气调压站的日常管理进行研究探讨，旨在进一步提升居民小区燃气调压站的安全、稳定和可靠运行。关键词：燃气调压站，全寿命管理，研究探讨Abstract：Gas regulator is the key component of gas transmission and distribution system, that running condition directly affects the safety and reliability of gas transmission and distribution system. With the study of life-cycle management of gas regulator facility, the whole process of facility design , procurement, construction, operation , maintenance , fault diagnosing and repairing , renovation and scrap handling is taken considerate in , that is designed to enhance the security, stability and reliable operation of gas regulator station.Keywords：gas regulator, life-cycle management, study 1、概述城市燃气在长距离输送过程中，必须采用较高的压力，才能更有效益地输送气体。因此在进入用户前，需要降压和稳压，使管网压力处于适当和安全范围内，最后送到用户处。这样就要用到燃气调压器，居民用户调压站直接接驳市政管网。燃气调压站能否正常运行，决定着用户的日常生产生活用气。2、燃气调压器的结构与工作原理2.1典型调压站的工艺流程下图所示为一般典型调压站的工艺流程图，调压站一般由阀门、压力表、过滤器、流量计、调压器、切断阀和放散阀组成。2.1典型调压站的工艺流程图从上面图2.1工艺流程图可以看出，燃气从市政管网进入调压站，并经过进口阀、过滤器和调压器、出口阀进入庭院管网。一般调压站都是两路供气，一路工作，一路备用。调压器压力设定主路压力设定：一般调压器设定工作出口压力为P，则放散阀放散压力设定为（1.1-1.2）P，切断阀切断压力设定为（1.15-1.25）P。副路设定：副路调压器设定工作出口压力为0.85P；副路切断阀切断压力设定值为（1.5-1.6）P。一般情况先调试副路，确保副路工作正常后，再调试主路，确保主路各压力正常后，把调压器切换到主路供气。2.2调压器的结构与工作原理燃气调压器按工作原理可以分为直接作用式调压器和间接作用式调压器。2.2.1 直接作用式调压器直接作用式调压器是直接依靠调压器薄膜所感受到的出口压力变化，来移动阀门进行调节。直接作用式调压器按结构形式又可以分为拉杆式和平衡阀芯式调压器。拉杆式调压器的结构如下图2.2.1A所示图2.2.1A直接作用式调压器拉杆试调压器的工作原理是通过杠杆传递作用力。调压器的出口压力通过调节弹簧设定。当调压器下游流量增大时，出口压力P2有下降的趋势，此时，主调节器下腔内的压力下降，使得主薄膜在调节弹簧的作用下向下移动，在杠杆作用下，阀杆带动阀瓣离开阀口，从而通过阀口的流量增加，维持下游压力的恒定。当调压器下游流量减小时，其作用与上述过程相反，直到调压器关闭为止。图2.2.1BB平衡阀芯式调压器结构如右图所示。平衡阀芯式调压器的工作原理是：膜片的动作是借助阀杆传导，出口压力信号管连接在皮膜腔下方，产生的压力与弹簧平衡。流量需求增加时，出口压力下降，弹簧的作用大于出口压力，阀即打开，直到恢复出口设定压力为止。当出口压力升高时，过程相反。2.2.2 间接作用式调压器间接作用式调压器是当出口压力变化时，使指挥器动作，给出信号，使调节阀门移动。指挥器的作用是放大出口压力升高或者降低的信号，从而加快调压器的动作，提高调压器的精度和灵敏度。图2.2.2间接作用式调压当出口压力P2降低时，指挥器薄膜在调节弹簧的作用下向下运动，使阀瓣开启，操作压力P3增大，主薄膜在P3作用下向上移动，加大阀芯的开度，从而通过阀口的流量增加，维持下游压力的恒定；反之当出口压力P2增加时，指挥器降低操作压力P3，减少阀芯的开度以维持下游压力的恒定。间接作用式调压器一般用于大流量燃气管道中，调节压力较宽的调压器，一般适用在门站调压站中。2.3安全切断阀的结构与工作原理为了保护下游管网系统，防止由于设备故障造成系统压力过高，在调压系统加装紧急切断阀，如果出口压力高过设定的切断压力，切断阀就会切断气体供应。安全阀切断阀的结构如图2.3所示。当信号压力失常，超过切断阀启动压力设定值时，传感器内气动薄膜带动撞块移动，使脱扣机构动作，在关闭弹簧的作用下，主阀瓣迅速关闭阀口，达到保护调压器及计量仪器等下游设备的作用。图2.3安全切断阀2.4安全放散阀的结构与工作原理安全放散阀的功能是将超过预设压力的气体，排放至大气，保持下游的压力在安全的范围内，这个过程是在切断阀切断之前。安全放散阀所感知是调压器的出口压力，当作用于主薄膜下腔的调压器出口压力升高至放散阀的启动压力时，它克服调节弹簧的作用力带动拉杆向上运动，在杠杆的作用下，阀杆向下移动将主阀瓣顶开，排放燃气。当压力因燃气排放下降至放散压力设定值时，过程与上述相反。这样就实现了燃气的安全放散。其结构图如下图2.4所示。图2.4 安全放散阀安全放散阀的排气口应该安装在调压箱外，排放口的出口，应安装滤网及弯头，放散管的顶端还应加装防雨帽，防止雨水和昆虫的进入。 3.燃气调压站的全寿命管理 燃气调压站的全寿命管理是以燃气调压站整体作为研究对象，基于信息化管理系统，统筹考虑调压站的规划、设计、采购、施工、运行，维护保养、故障排除与检修、轮换和报废处理的全过程。而在这个全过程中，运行、维护保养、故障排除与检修这些阶段全部是由管网运行部完成。而设计和施工阶段是在工程部完成，这两个阶段对后续的维护保养有着至关重要要的作用。现代意义上的调压站全寿命管理涵盖了资产管理和设备管理的双重概念。3.1设计、施工阶段的全寿命管理3.1.1设计阶段管理设计质量的好坏，对调压站使用功能有长期影响，影响后续的运行与维护。一般来说，设计对调压站的影响高达75%，控制重点在设计阶段。对于调压站的设计，关键在于对调压站的选址、调压器的选型、过滤器的选型等。因此，在设计阶段就考虑设计方案对调压站全寿命管理的影响是很有必要的。加强设计阶段的管理是搞好调压站建设的基础。设计阶段的目标就是确定拟建调压站的具体方案，实际上就是选择和设计实施项目投资的优化实施方案的过程。对于我们后续的运行维护经验，还可以用来优化设计阶段的管理。3.1.2施工阶段管理施工阶段是全寿命管理周期中一个重要的阶段，它是把设计图纸、原材料和设备等形成调压站实体的全过程。对施工阶段进行管理是为了实现调压站建设的质量、工期和成本等目标。这一阶段管理的好坏，决定着调压站的质量，对后续我们日常维护，起着重大作用。有些调压站在施工过程中，为了赶工期，导致工序简化，细工粗做，造成施工质量不高，不利于后续维护保养。对于我们后续的运行维护经验，还可以用来加强施工阶段的质量控制与管理。3.2运行与维护阶段管理运行和维护阶段又称使用阶段，该阶段的管理对调压站的管寿命管理尤为重要。运行和维护阶段管理的目的是维持调压站的使用功能，提高调压站的使用效率。而且，这个阶段所发现的设计和施工缺陷可以提高设计和施工阶段的管理水平。3.2.1燃气调压站的信息化管理为了达到对调压站全寿命周期的高效管理，必须构建一个适合企业的设备全寿命周期管理系统。该系统不仅具有资产管理（台账），设备管理，维修工时和成本管理等基本功能，还应具有信息综合分析和诊断功能等。全寿命周期管理系统要求将相关信息按时按规定记录并输入计算机，如将故障类型产生原因，维修工时，维修成本等相关数据及时输入计算机，并对信息进行分析处理，然后利用分析结果采取针对性措施，以达到故障率大幅下降的目的。调压站全寿命周期管理信息系统要包含的具体信息：1.信息系统中调压站的基础信息：基础信息是台帐数据的基础，反映公司设备基本信息及其资产状况。所含信息包括：调压站编号、所处位置、调压器型号，切断阀型号、放散型号、结构类型，生产厂家，调压站地址，进出口管尺寸，附属设备类型，投用时间等。2.信息系统中调压站的维护保养信息：需要涵盖历次保养时间，保养更换零件清单，保养费用，日常维护日期，日常维护内容，故障情况，维修方法等。管理人员根据设备关键性及其各项经济技术指标对设备分类，编制保养计划，每日工作计划，记录维修信息，核算维修保养费用。 3.信息系统中运行状态信息：记录设备日常运行工时信息，运行状态（关闭、运行，未通气等），进出口压力，运行压力，放散压力和切断压力等。4.信息系统中统计分析管理信息：统计调压设备各项技术经济指标及综合状态，提供针对不同管理层次需求的报表输出。包括调压器结构统计报表、故障类型报表、维护保养费用报表等。通过各种统计数据及指标，使公司领导全面、快速、准确的了解当前调压设备运行情况，辅助领导进行管理决策。5.信息系统中备件管理信息：对调压设备的备件进行必要的库存管理，在保证设备正常运作的情况下，尽量降低其库存，减少资金占用量。备件管理主要包括建立备件台帐，完成备件的出入库管理，制定备件安全库存量。目前调压器的维护管理还采用人工方式，数据的管理以人工台账为主，调压器的系统分析存在数据丢失和历史数据不完整的现状，同时日常维护和维护成本的管理还没有有效的系统数据作为依据，因此，对调压器的信息化管理有着重要的意义。3.2.2调压站的日常维护与保养调压装置的定期试验及试验周期：切断动作试验、主副路联动试验、安全放散装置试验。居民小区调压站的切断试验及主副路联动试验周期为六个月，安全放散阀试验周期原则上为每年一次。居民小区调压装置，应每3年进行一次大保养，更换调压器内部所有易损件；设备在维护保养周期内，发现运行工况异常，即需要进行对调压装置内部清洁，必要时提前更换调压器内部主要易损零件，以保证运行的安全可靠。3.2.3 调压站常见故障诊断与维修维修前应先将调压器前后的进、出口阀门全部关闭，切断阀处于开启位置，完全泄压后，才能拆除；重装时应小心，以免损坏阀口、薄膜等零件；组装好后应检查各活动部件能否灵活运动；维修组装完后，按调压器压力设定方法进行维修后的压力设定，并检查所有连接密封部位有无外泄漏。一般通过调压器的进口压力、运行压力和关闭压力来进行故障诊断。根据调压器日常维护与保养经验，总结如下表所示的故障诊断与维修表。表3.2.3 苏州港华调压站故障快速诊断表序号故障问题主要原因故障诊断与维修措施1.调压器关闭压力升高阀口垫压痕过深阀口垫压痕过深后，就需要更大的关闭压力来平衡弹簧的压力，以此到达下游小流量和零流量时阀口关闭时的密封。处理方法：更换阀口垫。阀口有颗粒杂质由于气质中带有一些微小的杂质或灰尘，在阀口处堆积，造成阀口关闭不严。处理方法：可以拆开调压器阀口部分，进行吹扫、清理。阀口处密封O形圈溶胀或老化导致阀口关闭不严，关闭压力升高。处理方法：更换O型圈。阀口导杆偏斜加载器弹簧在安装的时候与阀口导杆错位，导致阀口导杆偏斜，阀口在关闭的时候就会倾斜，关闭不严，需要很高的关闭压力才能关严阀口，平衡弹簧作用力。处理方法：矫正阀口导杆2.调压器出口压力降低过滤器堵塞气质在输送过程中带有杂质，久积于调压站的过滤器的中，造成燃气经过过滤器时不通顺。处理方法：进行检查清理疏通，定期对过滤器进行排污。阀口积水结冰管网末端调压器积水较严重，如不及时排出，冬季气温低，容易造成阀口结冰，燃气无法通过阀口。处理方法：对调压器进行保温处理，增加排水、排污次数。3.调压器出口设定压力升高调压器阀口关闭不严阀口有污物或阀垫溶胀老化，使得调压器阀口关闭不严。处理方法：清理阀口，检查阀口垫的密封，及时更换老化和溶胀的密封元件。信号管堵塞信号管受到气质中杂质的影响造成堵塞，这样反馈到皮膜腔的压力就减小，在弹簧力的作用下阀口开度增大，出口压力升高。处理方法：拆下信号管进行疏通。4切断阀切不断切断阀阀口垫压痕深切断阀阀口垫压痕过深，密封性能变差，即使切断阀动作后，调压器出口还有气体通过，切断阀起不到切断作用。处理方法：更换切断阀阀口垫。5放散阀不能放散放散管进水由于防雨帽锈蚀，雨水从放散管进入放散阀口，导致放散阀无法放散。处理方法：对锈蚀的防雨帽和放散管进行更换。上述只是调压器故障的很小一部分，更多的故障原因与解决方法需要在日常的工作中不断积累与总结，并形成我们苏州港华燃气有限公司自己特有的技术文件。把上述的快速故障诊断与排除表张贴在每个小区调压站中，可以更加方便技工在遇到故障后快速诊断处理，并且在遇到新的故障后，及时添加到表格中，实现每3个月更新一次。把更多的技术经验书面化、规范化，不仅在出现故障后快速寻找原因，提出解决方法，而且对新员工的技术培训有着重要的指导意义。3.2.4 调压站故障统计与分析对2013年居民小区调压站故障情况进行统计，得出下表：表3.2.4 2013苏州港华居民小区调压站故障统计表故障数量故障类型结构类型间接式调压器直接式调压器平衡阀芯式拉杆式1.调压器关闭压力升高阀口垫压痕过深100阀口有颗粒杂质001阀口密封圈溶胀700阀口导杆偏斜0202.调压器出口压力降低阀口有水、结冰0413.调压器出口压力升高阀口有污物051降压改造后主弹簧选型不匹配0204.切断阀切断后关闭不严切断阀阀口压痕过深15.放散阀无法放散防雨帽锈蚀16调压箱基础不均匀沉降12底部锈蚀24从表3.2.4可以看出不同类型的调压器的故障有所不同。对于上表中的数据，我们可以从日常维护保养、设计和施工阶段来进行分析。1.日常维护保养分析：（1）公司现有调压器共330座。间接式调压器只有8座，只有占到总数的2.4%，但是在这8座调压器中有7座阀口密封圈溶胀的问题，所以对间接式调压器的大保养周期从3年可以缩短为2年甚至更短，以防止由于阀口密封圈溶胀而产生升压的问题。虽然缩短了大保养的时间，由于间接式调压器所占比例很小，所以对整个保养成本的影响并不会很大。（2）本年发现5处由于阀口有水、结冰导致出口压力降低。因此，对处于车坊松泽片区，唯亭怡邻片区管网末端积水严重的地区，可以由原来3个月巡查增加到1个月巡查一次，在冬季来临前，做好排水、排污工作，防止积水在调压器中结冰。（3）对新升压片区发现有6处阀口有污物导致调压器出口压力升高。管网压力升高后过滤器中污物会带进调压器，而影响阀口的开闭精度。因此，升压过后的地区，要加强过滤器的排污与阀口的清理工作，避免影响阀口的开闭精度。2.从设计阶段分析：设计质量的好坏，对调压站使用功能有长期影响，影响后续的运行与维护。因此，在设计阶段就考虑设计方案对调压站全寿命管理的影响是很有必要的。从故障统计表看出：（1）5处阀口积水、结冰的调压器均处在管网末端，由于管网末端积水较多，冬天气温过低会导致阀口结冰。在设计时，应尽量采用保温材料和吸附性强的干燥剂，保证在冬季气温过低的时候阀口不结冰，调压器能正常供气。（2）6处阀口污物的调压器中，平衡阀芯式占了5处。对于管网升压片区，平衡阀芯式调压器阀口有污物的情况比较多。对于这些地区的新建调压站，尽量减少使用平衡阀芯式调压器，可以改用拉杆式调压器。（3）1处放散管进水使放散阀无法放散。放散管雨水进入，无法起到放散作用。放散管顶端有防雨帽，防雨帽下方管道口留有放散小孔，雨水可以通过小孔进入放散管。而且防雨帽长时间暴露在空气中，出现锈蚀穿孔，雨水就能更容易进入放散管。解决这个问题有两个方法：1.放散管下端加一个三通和堵头，让进入放散管的雨水积于堵头上的管子中。只要定期拆下堵头，排出积水就可以。2.防雨帽的设计改为放散口45斜角水平放散管设计，这样就就能有效防止雨水的进入。3.施工阶段分析：这一阶段管理的好坏，决定着项目的质量，对后续我们日常维护，起着重大作用。（1）调压箱基础不均匀沉降。新建小区绿化用土都用外运土填高，土体本身不会完全夯实，且各处夯实程度也不同。调压箱基础下部至管底部分均为开挖后重新回填的土，回填后更加难以夯实。因此，基础与管道沉降不一致，长时间容易损坏调压箱管道进出接口。 对于这一问题的处理方法：可以在调压箱体底部四周打入4根木桩基础，箱体基础构筑物建于桩基础上，这种方法施工简单、成本较低，可以很好地解决箱体基础与管道不均匀沉降的问题。同时，也可以协调开发商的的土建单位在箱体基础施工位置做好小型混凝土桩，箱体基础就可以建于混凝土桩基础上。图3.2调压箱箱体基础（2）调压箱箱体底部锈蚀。调压箱基础施工没有统一规定，也没有质量验收标准，施工只是凭经验施工。调压箱基础构筑物，就是调压箱下部距土体表面只有约10-20厘米厚度的混凝土面板。这样每次下雨后箱体的底部都会受到土表湿气和雨水的侵蚀，长时间作用，就形成了箱体底部的腐蚀明显快于箱体的其他部位。 对于这个问题的处理方法可以有两种：1.加高箱体基础构筑物高度到40厘米左右，大大减少土表雨水的溅蚀与箱体底部湿气的聚集。2.加厚调压箱底部箱体的厚度和防腐漆面的厚度。但这种方法并不能根本上解决雨水与湿气的侵蚀，也没有减缓腐蚀速度，只是增加了能被腐蚀的材质数量 。3.2.5调压站运行状况评估对居民小区调压站进行风险评估，从而采取适当行动，降低居民小区调压站运行的风险。直观分类表适用于调压站状况的快速、便捷评估，将风险等级分成A、B、C、D、E类，进行分类控制。根据风险等级，安排日常运行维护。表3.2.5 调压站运行状况等级分类表调压站状况等级改善措施原则建议巡查频次举例说明A加强巡查，提前预判1次/2周如：调压器积水较多、调压器阀口有污物、调压箱基础不均匀沉降B制定改善计划，按计划进行1次/月如：调压箱箱体锈蚀、标识模糊、紧急联系电话缺失C不需额外控制措施，但须保证现有控制措施得以维持1次/3月如：调压箱箱内卫生不良说明：冬季对积水较多的调压站巡查周期应缩短。采用管道风险评估后，可合理安调压站巡查频次，主动安排调压站内设施的保养检修或更换工作。最大限度降低调压站的运行风险。3.3轮换及报废管理1轮换期：对于部分可修复设备，设备定期进行轮换和离线修复保养，然后继续更换服役，也可以作为备用调压设备，以应对突发情况。对于不可修复设备，还可以将可利用的零部件进行拆下作为备件。此期间的管理对于降低购置及维修成本，重复利用设备具有一定的意义。2报 废 期：设备整体已到使用寿命，故障频发，影响到设备组的可靠性，其维修成本已超出设备购置费用，必须对设备进行更换。更换后的设备资产进行变卖或转让处理，建立完整的报废流程，以使资产处置有效管理，既有利于追溯设备使用历史，也利于资金回笼。至此，设备寿命正式终结。4、结语管网运行部的日常维护保养工作主要是全寿命管理的运行管理阶段，在运行管理阶段所积累的宝贵经验不仅可以提高设备的运行寿命，还可以从现有的运行经验来提高我们设计与施工阶段的质量控制。调压站的全寿命周期管理是一种全过程的管理，其思想应贯穿于全寿命周期的各个阶段，不但在规划、立项、设计等前期阶段应贯彻全寿命周期管理理念，在施工、运行、退役等阶段也都必须以全寿命周期最优作为决策的依据。通过机制建设，形成适应全寿命周期管理要求的决策机制，提高决策的科学性，从调压站整体出发，总体考虑调压站的地址确定、设备选取、可靠性指标、环境指标等因素的影响，以整体优化作为决策依据。参考文献1 RTZ-50/0.4FVB燃气调压器说明书Z.2 RTZ-S燃气调压器说明书Z.3 管网系统压力调控Z. 4 GB 277902011，城镇燃气调压器S.5 周粉兰等.直接作用式燃气调压器自封压力的探讨J.煤气与热力，2007，（6）：8-9.6 于碧涌等.燃气调压器薄膜结构对调节特性的影响J. 煤气与热力，2004，（4），186-188.7 张汉成. 城镇燃气设施运行、维护和抢修安全技术规程M.北京：中国建筑科学出版社，2007.2010年读书节活动方案一、 活动目的：书是人类的朋友，书是人类进步的阶梯！为了拓宽学生的知识面，通过开展“和书交朋友，遨游知识大海洋”系列读书活动，激发学生读书的兴趣，让每一个学生都想读书、爱读书、会读书，从小养成热爱书籍，博览群书的好习惯，并在读书实践活动中陶冶情操，获取真知，树立理想！ 二、活动目标： 1、通过活动，建立起以学校班级、个人为主的班级图书角和个人小书库。 2、通过活动，在校园内形成热爱读书的良好风气。 3、通过活动，使学生养成博览群书的好习惯。4、通过活动，促进学生知识更新、思维活跃、综合实践能力的提高。 三、活动实施的计划 1、 做好读书登记簿 （1） 每个学生结合实际，准备一本读书登记簿，具体格式可让学生根据自己喜好来设计、装饰，使其生动活泼、各具特色，其中要有读书的内容、容量、实现时间、好词佳句集锦、心得体会等栏目，高年级可适当作读书笔记。 （2） 每个班级结合学生的计划和班级实际情况，也制定出相应的班级读书目标和读书成长规划书，其中要有措施、有保障、有效果、有考评，简洁明了，易于操作。 （3）中队会组织一次“读书交流会”展示同学们的读书登记簿并做出相应评价。 2、 举办读书展览： 各班级定期举办“读书博览会”，以“名人名言”、格言、谚语、经典名句、“书海拾贝”、“我最喜欢的”、“好书推荐”等形式，向同学们介绍看过的新书、好书、及书中的部分内容交流自己在读书活动中的心得体会,在班级中形成良好的读书氛围。 3、 出读书小报： -精品 文档-