减压阀分区减压站总体设计同静态特性分析

(一)、分区减压站总体设计
在实际工程中，先导式减压阀的总体布置形式可分为地面和地下两种，其中将阀门的组装部件安装在地面以上是一种较为理想的方式。地面安装方式操作性，可以避免工作人员为进入有限操作空间而需要工具，同时还可避免在狭窄的空间工作。但地面安装也存在两点缺陷：1、这种安装方式会占用很多空间，特别是大管径的阀门安装。2、减压阀及相关设备受环境影响易损坏或失效，因此需根据具体情况选择合理的减压站布置方式。
为降低减压站建设成本，本文提出一种将减压站外壁及站内各设备整合为一体的减压站。该减压站设计具有占地面积小、安装方便(现场仅需提供符合减压站尺寸的土坑即可)等特点，现场布置。
整套减压站系统在设计时需采购如下主要设备：
1.自动控制减压阀
2.减压阀前压力传感器
3.先导式减压阀后压力传感器
4.流量测试设备：水表或流量计
5.减压阀导阀
6.PLC控制器
7.减压阀后排气阀
8.控制中心服务器及较不利点压力传感器
减压站设计时注意事项：
(1)减压站内壁为一体式材料，所有线路通过布线套管连接设备，防止无意碰伤。根据固定颜色标定各种线路，线路上需有编号及说明。
(2)如果旁通管旁通所有设备，旁通管可以考虑布置在减压站外。旁通管也可选择只旁通减压阀。
(3)可以考虑设置单独井室布置流量计或水表。
(4)井室内所有设备统一供电，可选择电池、太阳能电池板、外接电源等供电方式中的任意一种。
(5)充分考虑利用水表计量分区流量。
(6)减压阀前后应设置检修阀，也可考虑在站外设置井室。
(7)减压站内管径与减压阀同径，过检修阀要有扩径柔性连接方式。
(g)需根据减压阀尺寸选定减压站尺寸，并提供2~3种典型尺寸以供备选。
(9)如果减压站外围有混凝土井室，减压站设计强度可降低需求；如果外围为土或结露，要求站内有钢板等材料支撑。
(二)、减压阀静态特性分析
200X型先导式减压阀特性分为静态特性和动态特性。静态特性包括调压范围和稳定性。
调压范围指减压阀输出压力满足规定的稳压精度的可调节范围。稳定性指减压阀处于稳定工作状态下，输出压力的波动程度。为获得优的静态特性，需对减压阀调压范围和稳定性的影响因素进行分析。
1调压范围分析
在其他结构参数固定的情况下，调压范围主要依靠选择合适的调压弹簧来确定。在输入压力为1MPa、流量1352kg/h和2.1MPa、流量2957kg/h两种情况下，分别取调压弹簧刚度为原刚度的0.2，0.5，0.8，1.5，2，2.5，5，10倍，在不同刚度下，输出压力能达到规定精度(5%)的调压范围。经仿真试验，不同调压弹簧刚度下，规定精度内的调压范围。
2稳定性分析
减压阀的稳定性可由稳态下输出压力的波动频率和波动幅值来判断。由于200X型先导式减压阀出口压力波动的存在，在现行减压阀安装使用中，减压阀与下游阀门之间需保留50倍管径以上，以缓冲压力波动对下游设备的影响。故良好的稳定性，可以减少压力波动对设备的损坏，同时减少下游缓冲管道长度，节省成本。稳态下，输出压力波动由主阀口上下运动引起，降低主阀上下运动频率和幅值，可以降低单位时间内主阀膜片的疲劳损伤，从而延长膜片使用寿命。据，膜片疲劳损坏是减压阀不能正常工作的主要原因之一。为提高导控型减压阀质量，有对输出压力波动频率和幅值的影响因素进行要深入研究，为后续结构参数优化和疲劳分析提供依据。