家用安全型調(diào)壓器的技術(shù)研發(fā)及推廣

摘 要

摘要：本文重點討論了適用于分戶調(diào)壓的供氣方式的家用安全型調(diào)壓器的研發(fā)背景以及技術(shù)研發(fā)、進而推廣應(yīng)用的過程，并且介紹了家用安全型調(diào)壓器所具備的優(yōu)良性能特點和獨到的技術(shù)
摘要：本文重點討論了適用于分戶調(diào)壓的供氣方式的家用安全型調(diào)壓器的研發(fā)背景以及技術(shù)研發(fā)、進而推廣應(yīng)用的過程，并且介紹了家用安全型調(diào)壓器所具備的優(yōu)良性能特點和獨到的技術(shù)創(chuàng)新。
關(guān)鍵詞：分戶調(diào)壓；調(diào)壓器；技術(shù)研發(fā)；技術(shù)創(chuàng)新；推廣應(yīng)用
    隨著我國天然氣產(chǎn)能不斷擴大，以及國家對環(huán)保政策的不斷強化，天然氣在全國得到迅速普及，由于燃氣本身的易燃易爆的特性，在城市燃氣的輸配環(huán)節(jié)都毫無例外的把安全放在第一位。燃氣調(diào)壓器作為城市燃氣管網(wǎng)與用戶的紐帶，既是城市燃氣輸配管網(wǎng)的終端，也是用戶燃氣管線的前端設(shè)備。安全、及時、穩(wěn)定地保證城市燃氣供應(yīng)是城市燃氣事業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵所在，安全可靠、運行穩(wěn)定也是對燃氣調(diào)壓設(shè)備的基本要求。
1 家庭用戶燃氣供氣(調(diào)壓)方式
    目前國內(nèi)城鎮(zhèn)家庭用戶的燃氣供應(yīng)，絕大部分采用中壓0.2～0.4MPa的管網(wǎng)壓力，通過燃氣調(diào)壓器，調(diào)壓至2～2.8KPa供用戶使用。調(diào)壓方式分為樓宇集中調(diào)壓、區(qū)域調(diào)壓、中壓入戶調(diào)壓等方式。
    通過多年的供氣實踐證明，集中調(diào)壓及區(qū)域調(diào)壓方式在經(jīng)濟發(fā)展迅速，用戶能源消耗不斷攀升的今天，一旦遇到用氣高峰，終端用戶就容易發(fā)生欠壓和流量不足的問題，而中壓入戶的供氣方式，避免了終端用戶之間的相互影響，能讓用戶得到較為穩(wěn)定的供氣壓力。同時，集中調(diào)壓的供氣方式為實現(xiàn)供氣壓力穩(wěn)定的目的，需要靠提高管道直徑，增大流通面積才能得到保證。相反，中壓入戶卻可實現(xiàn)小管徑長距離輸送燃氣，能節(jié)省大量管材，同時有效地降低施工難度、縮短施工周期，以往施工中同樣噸位的鋼材所輸送燃氣的距離得以成倍提高。再者，中壓進戶的調(diào)壓方式，能在中壓管網(wǎng)燃氣壓力大幅度波動時，不至影響到末端用戶燃具前壓力的變化，使供氣壓力更接近于標準值，而標準穩(wěn)定的供氣壓力，可有效保證燃氣充分燃燒和熱值的最大釋放，起到良好的節(jié)能作用，燃燒后產(chǎn)生的有害氣體也會降至最低，燃氣使用更加環(huán)保，這一切對提高燃氣的利用率具有十分積極的作用。此外，穩(wěn)定的供氣壓力也可以保證燃氣計量的準確度，這些優(yōu)點在長期的使用過程中會變得越發(fā)明顯。
    區(qū)域調(diào)壓還有一些未被人們引起重視的缺點，這就是一旦調(diào)壓站出現(xiàn)故障影響面會很大，此外，區(qū)域調(diào)壓站往往無人值守，遇到人為損壞甚至被人破壞導(dǎo)致中壓直接入戶就會產(chǎn)生很嚴重的社會問題，在社會矛盾不斷出現(xiàn)的時期，如果采用中壓分戶調(diào)壓方式進行燃氣供應(yīng)的話，這些社會安全隱憂也就迎刃而解了。由此可見分戶調(diào)壓還有著積極的社會效益。深圳市處于改革開放的前沿城市，在近些年的發(fā)展過程中，深圳市燃氣集團股份有限公司依據(jù)深圳市高層樓宇多等情況，在深圳地區(qū)廣泛采用了中壓入戶的供氣方式。
2 安全型調(diào)壓器研發(fā)的背景
    (1) 在《城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范》GB50028中明確規(guī)定了調(diào)壓裝置應(yīng)設(shè)有超壓安全保護裝置，目前國內(nèi)在用的大、中型燃氣調(diào)壓器大部分都能夠滿足此項要求，自身能夠?qū)崿F(xiàn)超壓緊急切斷、超壓放散等安全保護輔助功能，一旦調(diào)壓器出現(xiàn)故障，調(diào)壓器的輔助裝置會立即切斷氣源或通過放散減壓來避免事故發(fā)生。
    (2) 一般大中型調(diào)壓器多安裝于室外，燃氣的泄放一般不會危害到人身財產(chǎn)的安全。而對于單戶居民用戶使用的小型燃氣調(diào)壓器，因造價和現(xiàn)有技術(shù)等原因的制約，無法實現(xiàn)超壓緊急切斷，若采用超壓放散減壓則有可能危及用戶安全，并非真正意義的安全保護措施。一旦調(diào)壓器發(fā)生問題，在高樓大廈林立的今天所引發(fā)的危害難以估量，這的確是先進中壓入戶調(diào)壓方式的一種缺憾，產(chǎn)品和政策法規(guī)障礙，直接影響到這一先進燃氣輸配技術(shù)在國內(nèi)的推廣應(yīng)用。
    (3) 國內(nèi)普通居民用戶燃氣表的最大承壓一般在10～50KPa之間，一旦中壓進戶會發(fā)生難以預(yù)料的事故，其影響范圍小到一戶普通居民，大到一個住宅小區(qū)，類似事故在北京、上海等一些城市均有發(fā)生，這給燃氣的使用安全帶來諸多不確定因素。
    (4) 多年來，隨著燃氣行業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，在燃氣工程設(shè)計施工、材料設(shè)備選型和日常檢查維護等方面，各燃氣公司不斷采用新設(shè)備、新材料、新技術(shù)、新工藝，通過不斷提高設(shè)備本體的安全性能以求減少此類事故的發(fā)生。
    鑒于上述原因，深圳市燃氣集團股份有限公司從燃氣企業(yè)自身的社會責(zé)任感出發(fā)，在企業(yè)運營過程中，不斷加強對燃氣技術(shù)發(fā)展的投入，同時與國內(nèi)外的燃氣設(shè)備制造企業(yè)互助溝通，積極組織、參與燃氣新型設(shè)備的研發(fā)、應(yīng)用等工作，及時向部分有實力的企業(yè)提出了合作研發(fā)生產(chǎn)帶有安全保護功能的家用安全型調(diào)壓器。
3 安全型調(diào)壓器的技術(shù)要求
    (1) 安全型調(diào)壓器的技術(shù)要求
    深圳市燃氣集團依據(jù)目前深圳本地供氣管網(wǎng)的情況，提出了相關(guān)的基本技術(shù)要求：
    ① 調(diào)壓器應(yīng)符合國家行業(yè)標準《城鎮(zhèn)燃氣調(diào)壓器》CJ274—2008的要求。
    ② 外形尺寸及接口要求：為便于施工安裝，新設(shè)計的調(diào)壓器進氣口與出氣口長度約150mm，調(diào)壓器本體高度不大于75mm，尺寸與深圳市目前在用的分戶調(diào)壓器基本一致。接口形式采用標準螺紋連接，進氣口采用外螺紋，出氣口采用內(nèi)螺紋，也與深圳市在用的分戶調(diào)壓器基本一致。
    ③ 進口壓力范圍(P1)：0.05～0.3MPa
    ④ 額定出口壓力(P2s)：2.16KPa
    ⑤ 穩(wěn)壓精度等級：AC15
    ⑥ 額定流量(Qn)：天然氣≥3m/h
    ⑦ 關(guān)閉壓力等級：SG25
    ⑧ 關(guān)閉壓力：天然氣＜2.7KPa
    (2) 安全保護功能技術(shù)參數(shù)
    ① 欠壓保護
    當入口壓力低于0.03MPa時，調(diào)壓器應(yīng)能自動關(guān)閉。當入口壓力恢復(fù)到正常值時，采用人工手動復(fù)位方式復(fù)位之后，調(diào)壓器方可正常工作。
    ② 出口壓力超高壓保護
    當出口壓力超過9KPa時，調(diào)壓器應(yīng)能自動關(guān)閉。
    ③ 當出口壓力恢復(fù)正常時，調(diào)壓器應(yīng)能夠通過人工復(fù)位的方式正常工作。
    在初步確定了調(diào)壓器的基本技術(shù)參數(shù)后，通過向多個國內(nèi)外多個調(diào)壓器生產(chǎn)廠家發(fā)出研發(fā)邀請，并且逐一審核回復(fù)方案后，確定了研發(fā)合作關(guān)系。在經(jīng)過前期的反復(fù)調(diào)查論證和可行性分析，以及近兩年的努力，終于研發(fā)出來具有超、欠壓切斷保護功能的一體化家用安全型調(diào)壓器，并且經(jīng)國家燃氣用具質(zhì)量檢測中心抽樣測試合格，填補了國內(nèi)外家用小型調(diào)壓器領(lǐng)域的空白。
4 安全型調(diào)壓器的主要技術(shù)特點
    圖1和圖2分別是普通型家用和新研發(fā)的安全型調(diào)壓器。
 

    這種帶有安全保護功能的家用安全型調(diào)壓器與現(xiàn)有的戶用燃氣調(diào)壓器技術(shù)相比，新研發(fā)的安全型調(diào)壓器具有結(jié)構(gòu)簡單合理、使用安裝方便、制作成本低廉、安全性能可靠等優(yōu)點：
    (1) 新建樓宇的燃氣管道施工驗收合格交付用戶使用前，該調(diào)壓器始終處于關(guān)閉狀態(tài)，只有對其進行復(fù)位后才可使用燃氣，避免了未用氣用戶由于誤操作閥門等原因造成燃氣泄露的可能性。
    (2) 在遇到燃氣調(diào)壓器內(nèi)部因管道中雜質(zhì)以及日久磨損導(dǎo)致內(nèi)密封出現(xiàn)問題，可能使出口壓力超高的時候，調(diào)壓器會立即在其進口將氣源切斷，防止調(diào)壓器高壓側(cè)燃氣竄入低壓側(cè)危及用戶安全。
    (3) 在燃氣輸配系統(tǒng)檢修和意外事故等原因造成停氣時，一旦供氣中斷，個別用戶忘記關(guān)閉燃具閥門，再次供氣就可能導(dǎo)致燃氣大量泄漏等安全危害，該調(diào)壓器能夠在停氣管道壓力下降時自動切斷，有效避免了此類問題的發(fā)生。
    (4) 安全型調(diào)壓器與普通調(diào)壓器的外觀及尺寸看與普通調(diào)壓器沒有大的區(qū)別，這給安全型調(diào)壓器的普及帶來極大的方便，同時，該調(diào)壓器采用手動復(fù)位技術(shù)，進一步提高了燃氣系統(tǒng)整體安全性。
    (5) 在內(nèi)置安全型調(diào)壓器采用雙閥頭技術(shù)，平時調(diào)壓閥頭工作，意外發(fā)生時，將切斷閥頭從進口處關(guān)閉氣源；普通調(diào)壓器只有一個調(diào)壓閥頭，如果長期使用發(fā)生磨損及異物等故障，就會出現(xiàn)超壓問題。
    (6) 該產(chǎn)品采用安全裝置一體化結(jié)構(gòu)，相比于傳統(tǒng)的分體輔助超壓切斷方式成本大幅降低，并且體積小巧，易于安裝操作。
5 安全型調(diào)壓器實際應(yīng)用情況
    深圳市自上世紀九十年代初期開始，率先在國內(nèi)采用了分戶調(diào)壓的供氣方式，隨著2008年天然氣轉(zhuǎn)換的結(jié)束，深圳進入了天然氣時代，中壓管網(wǎng)的供氣壓力也由原來的0.07MPa提高到了0.15MPa，壓力的升高使得燃氣設(shè)備的安全可靠性變得尤為重要。
    在安全型調(diào)壓器研發(fā)成功并被批準批量生產(chǎn)后，深圳市燃氣集團自2009年開始逐步開展了安全型調(diào)壓器的試用工作。目前已安裝試用安全型調(diào)壓器12000多個，所有調(diào)壓器均運行穩(wěn)定。同時，相關(guān)試用單位亦選擇了部分小區(qū)的部分用戶對安全型調(diào)壓器的切斷性能進行了實際測試，測試的結(jié)果均符合該調(diào)壓器的性能要求。
6 安全型調(diào)壓器發(fā)展前景展望
    安全型調(diào)壓器是適應(yīng)社會發(fā)展需要，使中壓進戶調(diào)壓的供氣方式在國內(nèi)普及應(yīng)用提供了有力的產(chǎn)品保障。填補了國內(nèi)外戶內(nèi)用小型安保型燃氣調(diào)壓器產(chǎn)品的空白。為傳統(tǒng)產(chǎn)品升級換代打開了空間，由于產(chǎn)品具有很高的可靠性和實用性，也使得產(chǎn)品的附加值得到一定提高，符合當前天然氣普及的時代背景，是建設(shè)節(jié)約型社會、低碳、高效社會有益的技術(shù)補充。
    在天然氣迅速普及的今天，燃氣事故不可避免，一旦發(fā)生事故，將會對家庭、企業(yè)以及社會產(chǎn)生非常大的負面影響，作為燃氣企業(yè)，一方面要通過嚴格管理，降低燃氣安全事故發(fā)生的概率，另一方面也要不斷尋求新的燃氣技術(shù)、設(shè)備、材料，從根本上降低燃氣事故發(fā)生的可能性，保障用戶的生命財產(chǎn)的絕對安全，安保型調(diào)壓器將安全防范工作從每一個用氣家庭入手，在整個社會層面上提高了燃氣系統(tǒng)的整體安全性，在市場需求以及推廣使用方面必將具有非常廣闊的前景。
 
(本文作者：劉健 深圳市燃氣集團股份有限公司 廣東深圳 518040)