立式緩沖罐是指罐體垂直于地面安裝的壓力緩沖設(shè)備，按結(jié)構(gòu)形式可分為：

空罐式：?jiǎn)渭円揽繗怏w壓縮緩沖（如天然氣長(zhǎng)輸管道調(diào)壓站）。

隔膜式 / 氣囊式：內(nèi)置隔離元件（適用于需介質(zhì)與氣體分離的場(chǎng)景）。

活塞式：通過活塞運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)壓力平衡（高壓大流量系統(tǒng)常用）。

 

一、定義與分類

• 空罐式：?jiǎn)渭円揽繗怏w壓縮緩沖（如天然氣長(zhǎng)輸管道調(diào)壓站）。

• 隔膜式 / 氣囊式：內(nèi)置隔離元件（適用于需介質(zhì)與氣體分離的場(chǎng)景）。

• 活塞式：通過活塞運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)壓力平衡（高壓大流量系統(tǒng)常用）。

二、結(jié)構(gòu)與工作原理

1. 典型結(jié)構(gòu)

• 進(jìn)氣口（底部或側(cè)面）、出氣口（頂部或側(cè)面）；

• 壓力表、壓力傳感器（實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)罐內(nèi)壓力）；

• 安全閥（起跳壓力為設(shè)計(jì)壓力的 1.05 倍）、排污口（底部，定期排液）。

• 

• 

• 

• 罐體：圓柱形直立容器，高度通常為直徑的 2-5 倍（如直徑 2m、高 8m），底部設(shè)支座固定。

• 關(guān)鍵部件：

2. 工作原理

• 當(dāng)系統(tǒng)壓力升高時(shí)，介質(zhì)進(jìn)入緩沖罐壓縮上部氣體（或推動(dòng)活塞 / 隔膜上移）；

• 當(dāng)系統(tǒng)壓力降低時(shí)，氣體膨脹（或活塞 / 隔膜復(fù)位）釋放介質(zhì)，維持系統(tǒng)壓力穩(wěn)定。

三、與臥式緩沖罐的對(duì)比

四、天然氣領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景

1. 城市燃?xì)庹{(diào)壓站

• 場(chǎng)景：安裝于門站或小區(qū)調(diào)壓柜，緩沖居民用氣高峰時(shí)的壓力波動(dòng)（如早晚用氣時(shí)段）。

• 優(yōu)勢(shì)：立式結(jié)構(gòu)占地小，底部排污口便于排出天然氣中的冷凝水。

2. 工業(yè)燃?xì)忮仩t系統(tǒng)

• 場(chǎng)景：多臺(tái)鍋爐啟停時(shí)，穩(wěn)定燃?xì)鈮毫Γú▌?dòng)范圍≤±1%），避免燃燒不充分或設(shè)備損壞。

• 設(shè)計(jì)要點(diǎn)：容積按鍋爐最大用氣量的 10%-15% 計(jì)算，壓力等級(jí)匹配鍋爐額定工作壓力。

3. 天然氣汽車加氣站

• 場(chǎng)景：緩沖壓縮機(jī)出口壓力（通常 20-25MPa），確保加 供氣穩(wěn)定，縮短加氣時(shí)間。

• 特殊要求：罐體需通過高壓容器認(rèn)證（如 TSG R0004），材質(zhì)選用高強(qiáng)度合金鋼（如 16MnDR）。

五、設(shè)計(jì)與安裝關(guān)鍵參數(shù)

1. 容積計(jì)算

• $Q$：最大流量（m3/h），$\Delta t$：緩沖時(shí)間（通常 5-10s），$P_1/P_2$：系統(tǒng)最高 /  壓力（MPa），$k$：氣體絕熱指數(shù)（天然氣約 1.3）。

• 公式：$V=\frac{Q\times \Delta t}{(\frac{P_1}{P_2}{)}^{\frac{1}{k}}?1}$

2. 壓力等級(jí)

• 設(shè)計(jì)壓力≥1.1 倍系統(tǒng)最高工作壓力（如系統(tǒng)壓力 1.6MPa，設(shè)計(jì)壓力取 1.8MPa）。

3. 安裝要求

• 基礎(chǔ)承重≥罐體滿液重量的 1.5 倍，地腳螺栓需防振固定；

• 進(jìn)出口管道設(shè)支架，避免罐體承受額外應(yīng)力；

• 頂部設(shè)避雷針（露天安裝時(shí)），接地電阻≤10Ω。

六、維護(hù)保養(yǎng)要點(diǎn)

1. 日常檢查

• 每日記錄壓力表讀數(shù)，壓力波動(dòng)超過 ±5% 時(shí)排查系統(tǒng)泄漏；

• 檢查罐體外觀有無(wú)變形、銹蝕（防腐層每 2 年重涂一次）。

2. 定期維護(hù)

• 每季度通過排污口排放冷凝水（建議安裝自動(dòng)排水器）；

• 每年進(jìn)行內(nèi)部探傷（UT/RT 檢測(cè)），重點(diǎn)檢查焊縫及支座連接處；

• 安全閥每 1 年校驗(yàn)一次，爆破片每 3 年更換一次。

3. 特殊維護(hù)（隔膜 / 氣囊式）

• 每 5 年更換隔膜 / 氣囊，更換前進(jìn)行氣壓密封性測(cè)試（0.5 倍設(shè)計(jì)壓力保壓 30min，壓降≤1%）。

七、安全規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)

• 國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)：GB 150《壓力容器》、TSG 21《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》；

• 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：ASME VIII Div.1、EN 13445《非直接火壓力容器》；

• 天然氣行業(yè)特殊要求：SY/T 0060《天然氣脫水設(shè)計(jì)規(guī)范》（涉及腐蝕性介質(zhì)時(shí)）。