shafer气液联动阀爆管电磁阀E口漏气风险分析及处理

  shafer气液联动阀爆管电磁阀E口漏气风险分析及处理  摘要：西气东输使用的shafer气液联动执行机构有两种类型，即带电控单元箱和不带电控单元箱；阀室内的气液联动执行机构都是带电控单元箱的。带电控单元箱的执行机构被安装在干线截断阀上，它可时刻监视管道的压力变化，当压力或压降速率高于（或低于）某一设定值时，电控单元箱输出电信号，爆管电磁阀接收到电信号时，气路导通，使关先导阀导通,进而使shafer气液联动阀关阀。因此，当电磁阀出现内漏时，也易导致阀门误关断。本文通过对气液联动阀气路进行深入分析及对爆管电磁阀进行模拟测试，加深了对爆管电磁阀的认识。结合西气东输管道现场应用情况,提出了提高气液联动阀运行可靠性的建议,以减少发生意外关断的频率,使管道系统安全平稳地运行。Keys：气液联动阀误关断爆管电磁阀一、气液联动阀执行机构气路分析气液联动阀自动关断主要有4种情况：通过LineGuard检测自动进行关断；通过SCADA系统远控进行ESD关断；通过SCADA系统远控进行正常关阀动作。其他故障如关阀电磁阀或者ESD电磁阀故障。如下图所示：对9870型号的气路进行分析，可以使阀门关闭的详细方式有：1）电控单元20的爆管电磁阀得电或此电磁阀内漏导致关位先导导通；2）关位先导阀18本体故障，导致关位先导阀PC口导通；3）关位电磁阀得电或此电磁阀内漏导致关位电磁阀PC口导通；4）手动拉关位提升阀手柄就地气动关阀；5）操作手动泵压杆就地液动关阀；6）关位提升阀故障。因此，当Shafer气液联动阀爆管电磁阀E口漏气量较大时，相当于电磁阀内漏导致关位先导导通可导致阀门自动关阀。图1：9870型号气路分析二、故障原因分析如下图所示：爆管电磁阀P口接二级调压阀19来气，当爆管电磁阀不得电时，C与E口相通，P口与C口或E口不相通；当爆管电磁阀得电时，P口与C口相通，E和C或P不相通。因此，正常情况下，当爆管电磁阀E口检测出有气体泄漏，证明C口也有气体，C口分别与23先导阀（复位手柄）D口、18关先导阀D口连接。正常情况下E口与大气相通，E和C口为常压。                       图2爆管电磁阀气路连接图由此判断导致E口检测到天然气的原因有：（1）爆管电磁阀内有气体杂质或本身故障；（2）23先导阀（复位手柄）故障；（3）18关先导阀故障；（4）19二级调压阀故障，导致调节后压力过高或过低。三、故障处理过程首先，对气缸进行放气，将气缸压力降到0.5Mpa以下，拆除爆管电磁阀C口连接管线，用手捂住C口，E口依然存在漏气，排除可能原因（2）23先导阀（复位手柄）故障和（3）18关先导阀故障；其次，对二级调压阀调节压力进行检查，在120.4PSI，排除（3）19二级调压阀故障，导致调节后压力过高或过低。再次，对爆管电磁阀进行开关测试关阀，以对爆管电磁阀进行吹扫，开关阀后，E口漏气依然存在；最后，拆下爆管电磁阀，换上新到的爆管电磁阀，E口还依然漏气，通过分析判断，新换上的电磁阀也存在内漏现象，因此，再换另外一个新的爆管电磁阀，故障现象消失。四、对爆管电磁阀进行模拟测试爆管电磁阀接线为三线制，正负极和接地，更换电磁阀时，正负极不做区分，供电电压为12VDC，正常情况下，电磁阀不带电，当电磁阀接收到电信号时，气路导通。首先，常态下在E口吹气，在C口可以检测到气流，P口无气体溢出（用吹气的方法内漏无法检测），可以证明当爆管电磁阀不得电时，C与E口相通，P口与C口或E口不相通；然后给爆管电磁阀提供12V直流电源，在P口吹气，在P口吹气，C口可以检测到气流,E口无气体溢出，证明当爆管电磁阀得电时，P口与C口相通，E和C或P不相通。其次，拆出电磁阀，当P口处的黑色密封圈损坏时可导致P口的高压气体通过P口结合面流经至连接C口处，最终导致E口处漏气。最后分解电磁阀本体，此电磁阀类似于弹簧式安全阀结构，由此可知，二级调压阀调节后的气体超过了弹簧的预紧力后，爆管电磁阀将会产生内漏，当压力严重时将导致P口与C口导通，产生1101关阀事件。由此也证明二级调压阀调节的压力偏小时导致阀门内漏的猜想是错误的。阀芯底部密封面为氟橡胶结构，当产生磨损后，导致阀芯密封不严，也会导致爆管电磁阀产生内漏。五、经验教训及预防整改措施日常应加强对爆管电磁阀E口处泄漏检测，如发现漏气，应立即专业岗及调度，通过气缸底部放空动力气，拔出DO端子，等待维修队人员进行维修，切勿通过拧紧泄压口或更换堵头的方式对漏气进行处理，一旦憋压，将导致1101阀门关断；（2）春秋检作业对爆管电磁阀进行测试后需对爆管电磁阀E口进行漏气检查，防止电磁阀阀芯未复位或阀芯进入杂质导致电磁阀内漏；（3）春秋检作业应严格对二级调压阀进行调压，防止应压力过高导致电磁阀内漏；（4）当爆管电磁阀本体结构产生内漏时，可更换外部接P口处的密封圈（电磁阀本体内部的氟橡胶密封面不易损坏），无需更换整个电磁组，以达到提质增效的目的。（5）建议采购或定做爆管电磁阀P口处的密封圈，当无此备件时，可试着通过对密封圈进行清洗和涂抹润滑脂以达到消除内漏的目的。六、Reference[1]张力伟.SHAFER气液联动阀远控开关工作原理.广东石油化工学院学报2014-02-15[2]高凤芝; 刘明.浅谈Shafer气液联动阀的维护与保养.中国石油和化工与质量[3]王多才;高鹏;王海峰;彭太翀;田家兴.气液联动执行机构意外关断分析及在西气东输的应用.石油规划设计[1]刘峰,刘志广,朱坤锋.西气东输工程线路截断阀设置与选型[J].石油规划设计,2001,12(2):9-11.[2]汪世军.shafer气液联动阀执行机构功能与维护[J].油气储运,2010,29(4):296-298.[3]刘润刚,宋华.气液联动阀的维护与保养[J].油气储运,2006,25(5):36-39.[4]郭华,张学舜.气液联动阀的日常维护及故障处理[J].油气储运,1999,18(10):43-46.[5]朱喜平.气液联动阀的应用与维护[J].油气储运2004,23(5):53-56. -全文完-