李永利,高自偉,蔣兵偉,陳艷麗,張艷梅,柴 英,丁 川,周玉國(guó)

（中原油田采油四廠，河南濮陽(yáng)457000）

雙向安全閥作為一種新型雙向安全閥類，由于其雙向的特殊性能，在計(jì)量站水套爐上得到了廣泛應(yīng)用。

雙向安全閥是在單向安全閥的基礎(chǔ)上經(jīng)合理設(shè)計(jì)及安全改造后發(fā)展起來的一種新型閥類，其具有雙向作用、安全可靠、使用范圍廣、平衡壓力容器內(nèi)外壓力、靈敏度高等特點(diǎn)。近年來在油、氣計(jì)量領(lǐng)域得到迅猛發(fā)展。雙向安全閥作為一種新型閥類，其真正的意義在于石油行業(yè)的特殊性。

雙向安全閥是一種閥類自動(dòng)控制設(shè)備，適用于油田計(jì)量站水套加熱爐解決負(fù)壓、超壓的一種安全裝置。

1 雙向安全閥的工作原理

當(dāng)水套爐內(nèi)壓力超過規(guī)定壓力值時(shí)，閥芯被頂開，放出多余的壓力，當(dāng)壓力放到規(guī)定值時(shí)，閥芯自動(dòng)關(guān)閉，起到超壓安全保護(hù)作用。當(dāng)爐內(nèi)壓力低于外界壓力時(shí)，小球由于自身重量下落，使內(nèi)外壓力平衡，起到防止負(fù)壓產(chǎn)生的作用。雙向安全閥及內(nèi)部改進(jìn)件見圖1。

圖1 雙向安全閥及內(nèi)部改進(jìn)件圖

圖1中，由于水套爐承壓力和介質(zhì)的特性，通過反復(fù)論證，我們對(duì)小球的材質(zhì)做了特殊要求。

2 在油田計(jì)量站水套爐中的應(yīng)用

本新型閥的目的，是提供一種不停爐、不敞開燒爐，不手動(dòng)開閥泄壓，保持原安全閥超壓保護(hù)功能，并起到自動(dòng)平衡的作用。其解決了水套爐產(chǎn)生負(fù)壓的問題。其目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：將原安全閥的閥芯加裝自由落體式搪瓷小球和扶正彈簧，當(dāng)爐內(nèi)壓力低于外界壓力時(shí)，小球由于自重下落，使內(nèi)外壓力平衡；當(dāng)爐內(nèi)壓力高于外界壓力時(shí)，小球在壓力作用下，靠球面自動(dòng)密封閥芯，直至內(nèi)部壓力超過規(guī)定值時(shí)，閥芯被頂開泄壓（如圖2所示）。

圖2 閥芯頂開泄壓示意圖

3 應(yīng)用中注意的問題

雙向安全閥在油田水套爐中經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)用和現(xiàn)場(chǎng)反映，不但達(dá)到了設(shè)計(jì)的目的，而且確保了水套爐安全、延長(zhǎng)了水套爐的使用壽命。雙向安全閥的確有很多優(yōu)點(diǎn)。但同時(shí)也反映出雙向安全閥在使用中幾種影響因素及注意的問題：

（1）正確安裝方式。任何閥件都有其自身的使用范圍，雙向安全閥也不例外。根據(jù)雙向安全閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和原理，必須垂直安裝才能確保其準(zhǔn)確度。

（2）合理的選材。由于水套爐承壓力和介質(zhì)的特性，通過反復(fù)論證，我們對(duì)小球的材質(zhì)做了特殊要求。如果小球選擇不當(dāng)，將影響雙向安全閥的使用效果，甚至起不到保護(hù)作用。此外，雙向安全閥只能用于油田水套爐壓力容器，不能用作其他壓力容器。

（3）定期維護(hù)。雙向安全閥使用過程中需要的維護(hù)很少，但在蒸氣介質(zhì)條件較差的壓力容器場(chǎng)合，應(yīng)定期進(jìn)行校驗(yàn)，檢查球體有無雜質(zhì)和水垢等附著其表面，及各連接件是否泄漏，確保其靈敏度，保證壓力容器的安全性。

4 效益評(píng)價(jià)

該裝置在中原油采油四廠多座計(jì)量站推廣應(yīng)用，取得了預(yù)期的效果。實(shí)踐證明，改進(jìn)后的安全閥，能有效地消除水套爐的負(fù)壓?jiǎn)栴}，解決了以往因負(fù)壓而目前采取的敞口使用水套爐現(xiàn)狀，避免了天然氣的浪費(fèi)。

（1）經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，中原油田每年水套爐因產(chǎn)生負(fù)壓而損壞的數(shù)量不少于2具，每具水套爐的價(jià)格為4.5萬元，每年就可節(jié)約9.0萬元。

（2）社會(huì)效益。一是減少了職工勞動(dòng)工作量；二是提高了安全系數(shù)。

5 結(jié)束語

通過研究安全閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，對(duì)部件進(jìn)行更新改良，能夠最大限度地提高安全閥安全效果，消除水套爐自身產(chǎn)生的負(fù)壓。確保了水套爐的安全，延長(zhǎng)了水套爐的使用壽命。對(duì)于水套爐設(shè)備有著非常重大的意義，油田存在相當(dāng)數(shù)量的同類設(shè)備，可將上述經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用到其它壓力容器，從而提高油田經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。