一闸千斤，提起放下皆平安——综述那些保障燃气安全的阀门及装置
文章作者：张天光
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编者按：近日收到行业内资深人士张天光先生的专稿，该文对涉及燃气安全阀门安全的规范和标准进行了深入总结与分析，希望对大家有所启发。
一、概论
在燃气行业，各种各样的阀门安装在燃气系统中以及燃气用户家中，这些阀门维系着系统的正常运转。有一类阀门在燃气安全上起到关键的作用，这些阀是专门为燃气系统安全和用气安全设计的，具体根据使用情况可以分为具有切断燃气气源功能的切断阀和具有泄放燃气压力功能的放散阀，这类阀门可以统称为“安全阀”。
保障燃气安全的道理与防洪同出一辙，防洪的主要手段是对洪水的拦截和(分洪)泄洪，拦截也好，泄洪也好，目的都是确保一方安澜。
显然，对于燃气来讲，切断燃气就是拦截，燃气放散就是(分洪)泄洪。放散阀的打开就是放散，切断阀的关闭就是切断，无论阀门的打开还是关闭，阀门阀芯的提起还是放下，目的就是保证燃气系统和用气的安全。
按照GB50494-2009《城镇燃气技术规范》的规定，这些阀门属于燃气供气系统的“附属安全装置”。
2.0.11 附属安全装置
“当燃气供气系统发生异常或发生燃气泄漏时，具有切断燃气气源、泄放或发出报警信号等功能的紧急切断阀、安全放散装置和可燃气体报警器等装置的总称”。
紧急切断阀放散阀的定义：
紧急切断阀，安装在气态或液态燃气设备或管道上，出现事故时，用手动或自动快速关闭的阀门。
切断阀根据驱动源来分可分为自力式和他力式；根据使用场合可分为户外应用和户内燃气管道应用；根据用途可以分为燃气输配系统、工业和商业用户、居民用户等。
放散阀，放散阀与传统的安全阀作用无异，都是通过泄放措施降低燃气压力来保障系统的安全。
在燃气系统中普遍采用自力式燃气切断阀和放散阀，相关标准：CJ/T 335—2010《城镇燃气切断阀和放散阀 》
3 术语和定义
3.1自力式燃气切断阀
“安装在燃气系统中，燃气系统正常工作时，切断阀处于开启状态，燃气系统内的压力达到设定值时，依靠系统内燃气压力自动切断燃气通路，燃气系统故障排除后，其执行机构由人工复位的阀。”
3.6自力式燃气放散阀
“自力式燃气放散阀并联安装在燃气系统中，燃气系统正常工作时，放散阀处于关闭状态，燃气系统内的压力达到放散阀设定压力值时，依靠系统内燃气压力放散阀自动开启，并向燃气系统外排放一定量的燃气，待燃气系统内压力恢复至设定值以下时，自动关闭的阀。”
燃气自力式切断阀与放散阀的组合广泛应用在各种调压站中，也称安全切断阀和安全放散阀，是构成调压站安全装置的一部分。
GB27791-2011《城镇燃气调压箱》
3.7安全装置
“确保调压箱的出口压力不超过安全限度的装置，包括切断装置、放散装置、监控调压器等。”
由于调压器薄膜破裂、关闭不严或调节失灵时，会使调压器失去自动调节及降压作用，引起出口压力突然上升，导致系统超压，危及安全，因此，调压站必须设置安全装置。
调压器的压力调节系统应保证下游压力在设定范围内，不超过允许值，然而在调压系统失灵的情况下，安全装置应自动工作防止下游压力超过允许值。
调压器的出口压力由安全切断阀和安全放散阀进行监控。如调压器发生故障出口压力异常升高时，燃气通过放散阀进行放散，但如果出口压力仍继续升高压力超过切断阀的设定压力此时，切断阀动作，关闭调压器前的燃气管道，切断燃气。
当燃气管道内发生事故导致调压器出口压力过低时，以至于低于切断阀的设定压力时，切断阀也能自动关断。切断阀切断发生后，需要在查明原因并进行故障处理后，由人工复位操作才能重新开启。
在燃气供应中，调压站切断是一种事故，会导致燃气供应中断，在选用安全方式时，切断应该是最后的手段，为保证下游的正常供气，应该采用两条具有自动切换功能的调压回路。
三、应用在工业和商业用户上的切断阀
应用在工业和商业燃气用户的紧急切断阀一般为它力式燃气紧急切断阀，它力式燃气紧急切断阀可以采用各种能源作为切断阀的驱动能源，有电力、气源、液压源等，应用最多的是电力驱动的电磁式燃气紧急切断阀，在这里只讨论以电力驱动的燃气专用紧急切断阀，即电磁式燃气紧急切断阀。
电磁式燃气紧急切断阀，相关标准为：CJ/T394-2018《电磁式燃气紧急切断阀》
3.术语和定义
3.1电磁式燃气紧急切断阀
“安装在燃气系统中，当切断阀上的电磁线圈接收到外部信号时，通过电磁力驱动实现自动关闭，并且只允许手动复位的阀门。”
1. 电磁式燃气紧急切断阀的应用
2.电磁式燃气紧急切断阀的特点
四、应用在居民用户家中的切断装置
1.安装在户内燃气管道上的管道燃气自闭阀
1）欠压、停气自动关闭：当供气压力过低及停气时自闭阀立即自动关闭。
2）超压自动关闭：当管道压力超过规定时，自闭阀立即自动关闭。
3）胶管脱落自动关闭：当与自闭阀连接的胶管不慎脱落，自闭阀立即自动关闭。
4）人工复位：当供气恢复正常时，自闭阀必须手动提拉复位钮后，方可正常通气使用，否则始终保持关闭状态。
自闭阀的欠压保护功能是它最有价值的功能之一，它能在燃气公司供气、置换、维修作业时，以及事故造成的燃气突然中断时，自动切断气源，降低事故发生率。
2．安装在灶具中的热电式切断阀（装置）
热电式燃具熄火保护装置实质上也是一种切断阀，为热电式切断阀，其相关标准为：CJ/T30-2013《热电式燃具熄火保护装置》
3.1热电式燃具熄火保护装置
“由阀体、电磁阀、热电偶组成的能响应热电偶产生的热电势，并使通向主燃烧器或主燃烧器和点火燃烧器的燃气通路开启，并在受监控火焰熄灭后，能自动切断燃气通路的装置”。
热电式燃具熄火保护装置实质上将火焰监控与燃气切断功能集合在一起，包括热电偶和电磁阀两部分,前者作用是火焰监控并向电磁阀提供开阀电源，后者作用是在火焰消失后切断气源。
代表产品为切断型膜式燃气表（不仅限于膜式燃气表，如超声波燃气表等），是在燃气表的基础上功能的扩展，应该属于燃气表的附加装置，其附加功能与计量毫无关系。
从附加功能角度看，可以认为是一种多功能燃气紧急切断阀（装置）。切断型膜式燃气表，相关标准：CJJT449-2014《切断型膜式燃气表》
“以膜式燃气表为计量基表，内置切断阀、控制器和其他辅助装置组成的具有监测燃气使用状态，异常情况切断燃气并报警的燃气计量装置。”
切断型膜式燃气表利用智能化的优势可以实现更多的保护功能。其功能如下：
“燃气表应具有与燃气泄漏报警器的通信接口，报警器宜具有不完全燃烧报警功能，在正常使用条件下，燃气表收到燃气泄漏报警器传来的报警信号时，应在10s内切断燃气，并输出报警信号。当燃气泄漏报警事件发生时应优先处理燃气泄漏报警事件。”
“与燃气表连接的燃气泄漏报警器检测到存在燃气泄漏时应持续发出报警信号。”
“在正常使用条件下，流通燃气表的流量超过燃气表最大流量的1.2倍时，燃气表应在120s切断燃气并报警”。
“在正常使用条件下，流通燃气表的流量超过燃气用户最大负荷流量1.5倍时，燃气表应在120s切断燃气并报警”。
“在正常的使用条件下，燃气表以低于2倍始动流量的流量持续流通时间达到制造商声明的设定值时（最长10d），燃气表应切断并报警”。
“在正常使用条件下，当燃气表以任一相对恒定流量持续使用时间超过制造商声明的设定值时，燃气表应切断并报警”。
注：此流量为2倍始动流量到过载流量之间，宜根据不同流量大小分段设定不同的使用时间。
6.7.6燃气压力过低切断报警
“在正常使用条件下，燃气表内有燃气流动，持续检测到燃气压力低于0.4kpa时，燃气表应切断并报警。”
6.7.7长期未使用切断
“在正常使用条件下，当燃气表在制造商声明的时间（最长30d）内未检测到流量应切断燃气。”
6.8可选功能项
6.8.1地震感应器动作切断报警
“具有地震感应器的燃气表，在正常使用条件下，燃气表附近发生较强地震时，应在强度达到250gal前，切断燃气并报警。”
切断型燃气表利用智能表的优势可以设置很多安全保护功能，是未来燃气用户安全措施的发展方向，有些省市还将相关规定写入本地方城镇燃气管理条例。
燃气用各种具有切断或者放散功能的阀门和装置虽然是燃气系统中的安全附件，但其在保障燃气系统和用气安全上发挥极其重要的作用。
这些阀门和装置往往是保障燃气系统及用气安全的最后一道防线，一旦这道防线失守，后果不堪设想，所以确保这些装置始终处于良好的工作状态是至关重要的，对其进行经常性维护保养以及定时检测是非常必要的。
一闸千斤，在关键时刻这些阀门（阀芯）能够提得起或者放得下，才能确保燃气系统及其用户安全无虞。