??? 這種防超壓調(diào)壓器,最早在日本東京瓦斯應用,收到了預期效果。
??? 其實,這種超壓切斷的機理早就有應用。我曾看到過費舍爾調(diào)壓器的一種組合用法,把兩個帶有外接取壓管(一般把取壓管接到本調(diào)壓器的出口)的調(diào)壓器串聯(lián),即一個調(diào)壓器的出口接到另一個調(diào)壓器的入口,而把兩個調(diào)壓器的取壓管都接到后面一個調(diào)壓器的出口,構(gòu)成一個復合式調(diào)壓器,前面調(diào)壓器的設定壓力高于后面調(diào)壓器設定壓力一個固定值。在兩個調(diào)壓器都正常的工作狀態(tài)下,前面調(diào)壓器由于設定壓力高而總是處于開啟狀態(tài),調(diào)壓作用由后面調(diào)壓器承擔。當后面調(diào)壓器出現(xiàn)故障,不能正常關(guān)閉時,出口管道壓力的升高,會使得前面調(diào)壓器進入工作狀態(tài),承擔關(guān)閉的作用,防止超壓發(fā)生。不過,我看到的這種應用是在中壓供氣的情況下的,據(jù)說美國的安全規(guī)程要求向廠房供應中壓燃氣,必須采用這種組合式調(diào)壓方式,以防超壓供氣。顯然,前面介紹的日本的防超壓調(diào)壓器或許可以看成這種組合式調(diào)壓器的改進或簡化。
??? 這種防超壓調(diào)壓器還有一個特點,無需放散閥,因此室內(nèi)安裝使用比較方便。
??? 那么,是不是這種切斷方式就一定比我們常用的人工復位方式更好,并能取而代之呢?不一定!據(jù)了解在日本這兩種方式同時在應用。那么應該如何考慮這兩種方式對應用環(huán)境的適用性呢?我從以下幾個方面,對這兩種方式的不同特點作一分析和探討:
??? 1.設計的出發(fā)點不同。手動復位切斷的設計理念是,引起超壓的原因是無法確定的,只要發(fā)生切斷,必須有人來作出判斷并排除故障以后,才能恢復使用;而上面介紹的自恢復切斷方式,其設計理念是建立在多年經(jīng)驗基礎上,認為引起超壓的原因,在一定條件下是可以確定的,因而作出了有針對性的設計;
??? 2.客戶關(guān)系的不同,選擇不同。燃氣供應商與客戶的關(guān)系,也會影響切斷方式的選擇,比方說,調(diào)壓站是由客戶自行管理的,供氣商會要求使用人工恢復的切斷裝置,以防不確定性危及安全。而如果調(diào)壓站是由供氣商管理的,并且管理人員技術(shù)素質(zhì)較高,輔助管理手段較強,那么就會選擇自恢復式,以提高管理效率;
??? 3.應用環(huán)境不同,選擇不同。調(diào)壓站周邊的環(huán)境差,不確定因素多,人工恢復方式宜被選擇;反過來,周邊環(huán)境沒有或很少有意外發(fā)生的可能,更容易選擇自動恢復式;
??? 4.負荷特性不同,選擇不同。連續(xù)用氣,流量波動小的負荷,自動恢復方式的保護效果不突出,更容易選擇人工恢復式;
??? 5.停氣影響不同,選擇不同。停氣的影響很大或損失很大,而又有其他輔助手段抑制超壓的發(fā)生,那么選擇自動恢復更有利。
??? 6.特別需要,也可以考慮雙重選擇,就是兩種同時使用,在防超壓調(diào)壓器的前面加裝人工復位式的切斷裝置,將人工復位切斷裝置的切斷壓力設定為高于自動切斷壓力一定值,那么絕大多數(shù)的超壓是由自動復位方式保護的,不會停氣,極特殊的情況下才會發(fā)生切斷停氣。
??? 從以上介紹和分析我認為,這種超壓切斷技術(shù)不僅適合日本,我們的燃氣系統(tǒng)也適用。
??? 二、燃氣管道泄漏的偵測方法
??? 地下燃氣管道的大量泄漏,很容易偵測,因為管道泄漏點周圍有明顯的物理特征,如空氣中有一定量的燃氣成分,或有明顯的氣味和響聲等,使用一般的檢測儀器,甚至靠感官就可以發(fā)現(xiàn)泄漏位置。然而少量甚至微量的地下燃氣管道泄漏,則還很難偵測。日本伊藤工機和矢崎兩家公司合作研發(fā)了一種方法和相關(guān)的設備,比較好地解決了小流量泄露的偵測問題。
??? 這種方法基于以下原理:
??? 1、假如我們知道某一供氣區(qū)域上的用戶都停止了用氣,而我們又偵測出給該區(qū)域的供氣管道上的燃氣流量不為零,那我們就可以斷定燃氣管道產(chǎn)生了泄露;
??? 2、一個特定區(qū)域上的燃氣用量是隨機變化的,一天當中有高峰時段,有低峰時段,還有的時段流量可能為零(比如深夜)。供氣區(qū)域越大(戶數(shù)越多),一天當中出現(xiàn)零流量時段的機會越小,反之越大。但在一段較長的時間(例如一個月),如果一個供氣區(qū)域管道沒有泄露,則出現(xiàn)零流量的機會是很大的;
??? 3、假如我們能夠知道,一個供氣區(qū)域,在一個周期內(nèi)(如一個月),出現(xiàn)供氣流量為零的次數(shù),那么我們就可以在不停止供氣的條件下,對地下管網(wǎng)泄漏情況作出判斷:當流量為零的次數(shù)不為零,則可以斷定該管網(wǎng)當前沒有泄漏,反之有泄漏的可能。
?
??? 以上原理給我們一個啟示,只要能夠給出一個可以接受的周期,允許在這個周期內(nèi)來判斷某個供氣區(qū)域的管網(wǎng)是否有泄漏(而不是馬上),那么,就可能通過偵測供氣管道零流量的方法,來判斷地下管道的泄漏情況。
??? 運用這個原理,日本已經(jīng)實現(xiàn)了管道泄漏的自動監(jiān)測,伊藤工機制造出了專用設備,它的工作原理介紹如下:
??? 這個裝置與區(qū)域燃氣調(diào)壓箱裝在一起,如圖(7)所示,在調(diào)壓箱的主調(diào)壓器管路上并聯(lián)一個輔助管道,輔助管道上裝有一個很小的子調(diào)壓器,和一個具有自動記錄功能的泄漏檢測裝置,泄漏監(jiān)測裝置的核心部件是一個流量計,監(jiān)測流經(jīng)子調(diào)壓器的燃氣流量。子調(diào)壓器的額定流量與主調(diào)壓器相比非常小,但子調(diào)壓器的設定壓力要高于主調(diào)壓器一定值。在主調(diào)壓器正常供氣流量下,子調(diào)壓器對主管路的供氣壓力和流量的影響完全可以忽略;但是當供氣流量很小,以致主調(diào)壓器接近關(guān)閉時(總流量小到進入了子調(diào)壓器的額定流量范圍),子調(diào)壓器的輸出壓力高,會迫使主調(diào)壓器關(guān)閉;這時管網(wǎng)的全部供氣實際上已經(jīng)由子調(diào)壓器來承擔,也就是監(jiān)測裝置的流量計檢測到的流量是全部的供氣流量。因此,監(jiān)測裝置偵測和記錄輔助管道上的零流量,就是管網(wǎng)的零流量。這種方法,能夠準確可靠地捕捉到供氣的零流量狀態(tài)。?
?
??? 這里的子調(diào)壓器和監(jiān)測裝置都是專門設計制造的,泄漏監(jiān)測裝置內(nèi)由四部分組成,主要部分是監(jiān)測傳感器,包括一個流量計,和一個壓差傳感器;其次是一個智能裝置,就是一個微電腦;第三是一個電磁閥;再就是顯示和報警部分。流量計是關(guān)鍵部件,監(jiān)測流過子調(diào)壓器的流量;壓差傳感器用于監(jiān)測主調(diào)壓器與子調(diào)壓器輸出壓力之差,是判斷泄漏的輔助部件;微電腦用于記錄數(shù)據(jù)并作出判斷,輸出監(jiān)測信息;電磁閥有微電腦控制,可切斷子調(diào)壓器的通路,進行功能試驗,或在不需要的時段關(guān)閉監(jiān)測氣路,延長監(jiān)測裝置的使用壽命和可靠性。使用過程大概是這樣,裝置被設置并啟動以后,每隔一定周期(一般是一個月),技術(shù)人員到現(xiàn)場(當然也可以借助通訊網(wǎng)絡)讀出顯示和報警情況,判斷管道是否有泄漏,然后進行復位操作,進入下一個監(jiān)測周期。
??? 當然這只是基本原理,為了提高設備的可靠性,和監(jiān)測的準確性,它還有一些附加功能、具體特點和使用細節(jié),這里不再介紹,有興趣可以去找廠家的資料。
??? 與傳統(tǒng)的地下管道檢漏方法相比,這種方法的工作效率和準確性大為提高。目前我們采用的方法是,按一定周期,通過人工或檢漏機械,在埋設地下管道的地面上方(或打探孔),監(jiān)測空氣中的燃氣含量,來判定管道是否泄漏,問題是檢查之前檢查人員并不知道所檢查區(qū)域地下管道是否有泄漏,檢查帶有很大的盲目性。如果采用上面所介紹的方法,則是首先定期對各個供氣區(qū)域進行漏氣的判斷(通過設在調(diào)壓箱的設備),然后只對已經(jīng)發(fā)現(xiàn)或懷疑漏氣的區(qū)域進行地面撿漏(用傳統(tǒng)方法),直至找到泄漏點的位置為止。值得重視的是,它明顯的改進在于,查找地下管道泄漏位置之前,檢查人員是知道該區(qū)域地下管道有漏點地,是有的放矢。顯然,這樣可以減少大量的無效勞動,能夠準確及時地發(fā)現(xiàn)管道泄漏,集中人力加快尋找特定區(qū)域內(nèi)的漏點,既能節(jié)省管理成本,又能提高管網(wǎng)的安全管理水平。
??? 其實在這個原理之下,可以有多種方法實現(xiàn)管道泄漏的偵測。作為例子,在這里我們設計一個簡單的,靠人工而不是用專門設備的偵測方法:在一個供氣區(qū)域的調(diào)壓站上,在每天的用氣最低峰(如凌晨3:00前后),把總閥門關(guān)閉一段時間(如1小時),然后通過壓力表觀察和記錄這段時間管網(wǎng)壓力的下降值。經(jīng)過一段時間后(如一個月),我們對這些觀察記錄的結(jié)果進行分析,就可以對該區(qū)域的管道是否有泄漏做出判斷。當然,這個例子只是進一步闡明原理,不是提倡“土法”。
??? 三、結(jié)束語
??? 九十年代開始,在我國涌現(xiàn)的管道液化氣發(fā)展大潮,洶涌澎湃的過去了。這個發(fā)展過程,恰逢我國改革開放,給我們帶來了大量發(fā)達國家的新技術(shù)新設備和安全服務的新方法,讓我們與發(fā)達國家的距離拉近了;也給我們帶來了先進的制造技術(shù),我們的燃氣設備的制造能力提高了;讓我們完成了從無到有,由少到多的初步技術(shù)積累;在給人們生活帶來方便的同時,大大促進了燃氣事業(yè)的發(fā)展,讓我們?nèi)細庑袠I(yè)的技術(shù)、能力和規(guī)模都有了很大的提高。
??? 但當我們靜下心來,回顧這段發(fā)展經(jīng)歷,在自豪和滿足之余,恐怕都會不無遺憾的看到一些問題。我們自認為復制了的發(fā)達國家的技術(shù),復制了的發(fā)達國家的方法,和發(fā)達國家的制造,但為什么達不到或者不能完全達到發(fā)達國家的效果?漏失率(或供銷差率)為什么難以下來?勞動效率為什么難以上去?安全事故為什么還在頻發(fā)?為什么我們的燃氣汽車老出故障?為什么…?
??? 難道,我們在向發(fā)達國家學習的過程中,從引進技術(shù)設備中,忽略了什么?
??? 我想我們可能忽略了許多細節(jié)。本文所介紹的兩項燃氣安全技術(shù)或許是被我們同行忽略了的細節(jié)?前面介紹的兩項技術(shù)所要解決的問題,在我們的工作中都存在著,我們也有應對的方法,但也許沒有日本同行們做得那么“細”。本文試圖在“細”上下點功夫,努力對這兩項技術(shù)做了剖析,挖掘其中的細節(jié),希望同行們能夠有所收獲,能夠有所借鑒。但由于筆者眼界、經(jīng)驗和習慣所限,難免存在缺陷和不足,難免還是不自覺的陷入了“粗”的習慣當中。
??? 燃氣事業(yè)今后新的發(fā)展階段,我們是不是應該把我們認為已經(jīng)從發(fā)達國家學會了的東西,回過頭來梳理一遍,再學習一遍,從中找一找細節(jié),在鞏固和提高中或許還能激發(fā)我們的創(chuàng)新靈感和創(chuàng)新熱情!我想,這大概是我們今后要走的路。
?