梁力 杨娜 李仁鹏

摘要：以运用较为广泛的TARTARINI FL型、飞奥REFLUX819型、FISHER EZR 型以及杰森RTJ型4种型号自力式调压阀的并联组合模式开展了实验研究，观测了备用调压阀与工作调压阀参数变化趋势，获得了同时工作的压力区间范围，提出了不同工况需求压力设定建议。

关键词：自力式;调压阀;并联;相互影响

自力式调压阀无需外加外部作用力，依靠自身弹簧和管线内部压力的驱动实现阀门开度的调节从而达到压力调节的目的，广泛运用于输气生产中。为满足不同工况需求和安全要求，自力式调压阀一般采用组合方式组成调压系统，目前常见的组合形式有并联、串联及并串联组合三种形式，其中并联方式主要用于中断供气影响较大需要连续供气的用户或支线，采用两个调压支路，互为备用[1-3]。由于各种型号的自力式调压阀存在调压精度与误差的问题，在实际生产中并联式调压系统存在相互影响的情况，为更好的使用并联式调压阀以满足不同工况需求，有必要通过实验的方式掌握并联式调压阀相互的影响。

一、实验装置

选取运用较为广泛的TARTARINI FL型、飞奥REFLUX819型、FISHER EZR 型以及杰森RTJ型4种调压阀开展并联启停实验，并观察记录启停过程中两个调压支路的相互影响。并联调压阀系统常见的工艺流程如图1所示。各组实验采用的调压阀型号及相关实验参数如表1所示。

二、实验步骤

结合实验所采用工艺的特征，制定如下实验步骤：

（1）调压系统其中一个支路压力设定为需求值为工作支路，另一个支路压力设定为略低于需求值为备用支路;

（2）逐步调高备用调压阀出口压力，观察（听声音、看开度）备用、工作调压阀开度变化和启停情况，记录备用调压阀启动时的压力值;

（3）在备用调压阀启动后保持一段时间，观察两台调压阀工作状态，观察出站压力变化情况;

（4）继续调高备用调压阀出口压力，工作压阀全关后观察出口压力值变化情况，记录稳定后的压力值;

（5）缓慢关闭备用调压阀，观察（听声音、看开度）备用、工作调压阀开度变化和启停情况，记录工作调压阀启动时的压力值;

（6）观察出站压力值，记录稳定后的压力值;

（7）重复3次上述步骤。

三、实验结果分析

3.1现场趋势观察情况

通过4个不同型号调压阀的并联调压系統开展的现场实验，结合所获得的观测结果，得到了备用调压阀与工作调压阀参数变化趋势。

（1）在逐步调高备用调压阀出口压力设定值过程中，当备用调压阀调至启动临界点时暂时不再提高出口压力设定值，此时备用调压阀逐步开启至一个较小开度，工作调压阀略有关小;

（2）继续逐渐调高备用调压阀出口设定压力值过程中，备用调压阀逐步开大，工作调压阀逐步减小，在某一临界值时工作调压阀快速关闭，此时备用调压阀逐步开大;

（3）逐步降低备用调压阀出口设定压力值过程中，工作调压阀启动临界点时暂时不再降低备用调压阀出口压力设定值，此时工作调压阀逐步开启至一个较小开度，备用调压阀略有关小。

3.2备用调压阀与工作调压阀启停时压力记录情况

取每次实验过程中备用调压阀启动压力值、工作调压阀关闭压力值、工作调压阀重新启动压力值，将其与实验开始前调压阀出口压力进行对比，并计算其偏差值。

（1）TARTARINI FL型调压阀实验结果

图2为TARTARINI FL型调压阀并联调压系统实验结果。由图2可知，在进行的3次实验中，备用调压阀启动压力与初始压力的最大偏差为1.47%，最小偏差为0.4%;工作调压阀关闭时压力与初始压力的最大偏差为5.46%，最小偏差为4.26%;工作调压阀启动时压力与与初始压力的最大偏差为0.46%，最小偏差为-0.65%。根据实验结果得到：并联型TARTARINI FL型调压阀主备调压阀同时工作的压力区间在设定值的-0.65～5.46%。

（2）飞奥REFLUX819型调压阀实验结果

图3为飞奥REFLUX819型调压阀并联型调压系统实验结果。由图3可知，在进行的3次实验中，备用调压阀启动压力与初始压力的最大偏差为1.37%，最小偏差为0.76%;工作调压阀关闭时压力与初始压力的最大偏差为3.07%，最小偏差为2.29%;工作调压阀启动时压力与与初始压力的最大偏差为-0.58%，最小偏差为-1.43%。根据实验结果得到：并联型飞奥调压阀主备调压阀同时工作的压力区间在设定值的-1.43～3.07%。

（3）FISHER EZR 型调压阀实验结果

图4为FISHER EZR 型并联型调压系统实验结果。由图4可知，在进行的3次实验中，备用调压阀启动压力与初始压力的最大偏差为1.5%，最小偏差为0.66%;工作调压阀关闭时压力与初始压力的最大偏差为4.64%，最小偏差为2.8%;工作调压阀启动时压力与与初始压力的最大偏差为0.5%，最小偏差为-2.47%。根据实验结果得到：并联型FISHER EZR 型调压阀主备调压阀同时工作的压力区间在设定值的-2.47～4.64%。

（4）杰森RTJ型调压阀实验结果

图5为杰森RTJ型调压阀并联型调压系统实验结果。由图5可知，在进行的3次实验中，备用调压阀启动压力与初始压力的最大偏差为3.69%，最小偏差为1.93%;工作调压阀关闭时压力与初始压力的最大偏差为4.91%，最小偏差为4.73%;工作调压阀启动时压力与与初始压力的最大偏差为0.2%，最小偏差为-2.29%。根据实验结果得到：并联型杰森调压阀主备调压阀同时工作的压力区间在设定值的-2.29～4.91%。

四、小结

（1）调压阀正常工作状态下，逐步提高备用调压阀出口压力设定值时，备用调压阀逐步开启，工作调压阀逐步关闭，此后逐步降低备用调压阀出口压力设定值，工作调压阀逐步开启，备用调压阀逐步关闭，其压力在一定范围内两个调压阀处于同时工作状态，超过一定区间调压阀处于一台启用一台关闭的状态。

（2）根据实验结果可得不同型号调压阀其相互影响的区间不同，调压精度高的调压阀其相互影响的压力区间较小，调压精度较大低的调压阀其相互影响的压力区间较大，均小于其调压精度范围。

（3）由于不同工况需要并联型调压阀系统的工作模式需求存在差异，对于一用一备工作模式的调压系统工作、备用调压支路压力设定值应避开相互影响的区间，对于两个支路同时工作模式的调压系统应动态调整至开度基本一致。

参考文献：

[1]孙金玲，雷凌. 天然气分输站场调压系统设置探讨[J]. 仪器仪表用户，2015，22（1）：47-50.

[2]李敏.天然气分输站场调压系统安全设计浅析[J].化工中间体，2015，11（04）：83-84.

[3]赵杨文，梁晓龙.调压器在天然气行业中的应用[J].油气储运，2003，22（12）：44-46.

[4]刘春见. 浅析管道站场天然气调压系统[J]. 仪器仪表用户， 2013， 20（02）：66-68.