田曉龍 馬玉琴 李夢(mèng)潔 馬克詳（中國(guó)石油天然氣股份有限公司長(zhǎng)慶油田分公司第一采氣廠，陜西 西安 710021）

當(dāng)天然氣集氣站站內(nèi)設(shè)備及管線發(fā)生天然氣超壓、泄漏或破裂等突發(fā)事故時(shí)，通過(guò)微機(jī)遠(yuǎn)程控制防爆電磁截?cái)嚅y，或利用截?cái)嚅y本身欠超壓自動(dòng)保護(hù)功能來(lái)實(shí)現(xiàn)迅速關(guān)閉閥門切斷氣源，阻止事故的進(jìn)一步擴(kuò)大，降低干管及集氣站內(nèi)設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，有效保證設(shè)備和人員的安全。

1 防爆電磁截?cái)嚅y的參數(shù)性能和作用原理

1.1 截?cái)嚅y特點(diǎn)

（1）具有遠(yuǎn)程控制功能和防砂功能，體現(xiàn)于操作簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)。主要在一些沙漠腹地、與集氣站保持一段距離等工況中比較適合。

（2）可以起到“弱電強(qiáng)動(dòng)作”的作用，這是因?yàn)殡姶啪€圈在最短的時(shí)間實(shí)現(xiàn)通電的效果，促使閥處在常開(kāi)亦或是常閉的環(huán)境下，體現(xiàn)于耗電量極小。能夠滿足井口沒(méi)有常規(guī)電源，并利用65W太陽(yáng)能電池板亦或是蓄電池的手段進(jìn)行供電。

（3）可以起到破冰開(kāi)閥的效果，這樣就能夠處理在寒冷的臺(tái)年期閥體出現(xiàn)結(jié)冰的情況，也可以處理無(wú)法快速開(kāi)井的情況，大大節(jié)約了操作時(shí)間，較好的呈現(xiàn)出省時(shí)、省力的特點(diǎn)，尤其是一些寒冷的地區(qū)比較適合；

（4）可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)開(kāi)啟及其關(guān)閉的目的，這樣可以較好的呈現(xiàn)出操作便捷等特點(diǎn)；

（5）閥的各部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,壓力損失小,重量相對(duì)同類產(chǎn)品較輕，安裝方便。體現(xiàn)于便于更換安裝、易于維修保養(yǎng)；

1.2 工作的基本原理

①對(duì)于集氣站來(lái)說(shuō)，主要是利用該設(shè)備的控制軟件下達(dá)相應(yīng)的命令，然后通過(guò)相關(guān)電臺(tái)將接收到的信號(hào)再傳輸?shù)较鄳?yīng)的接收電臺(tái)中；②當(dāng)接收天臺(tái)接收到信號(hào)以后，就會(huì)將其變?yōu)榭刂泼?，接著輸送到指定的控制模塊中；③就這些控制模塊而言，主要是依據(jù)通、斷電實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁閥的開(kāi)和關(guān)控制；開(kāi)閥：這個(gè)時(shí)候電磁線圈已經(jīng)處于通電的狀態(tài)，所形成的電磁力能夠推動(dòng)鐵芯和靜鐵芯之間實(shí)現(xiàn)吸合的目的，當(dāng)相關(guān)人員將卸荷孔啟動(dòng)以后，就會(huì)發(fā)現(xiàn)主閥上腔所存在的壓力都是依據(jù)卸荷孔進(jìn)行卸荷的，這是因?yàn)閴毫Σ钤谂c電磁力產(chǎn)生的作用下，最大程度推動(dòng)主閥芯朝著上方運(yùn)動(dòng)，最終將主閥打開(kāi)；最后在關(guān)閉閥門的時(shí)候，這個(gè)時(shí)候電磁線圈即刻通電并產(chǎn)生相應(yīng)的電磁力，而動(dòng)鐵芯在彈簧的作用下和靜鐵芯處于分開(kāi)的狀態(tài)，同時(shí)也將卸荷孔關(guān)上了，這個(gè)時(shí)候介質(zhì)順著平衡孔的方向逐漸朝著主閥芯上腔的方向前進(jìn)，這樣會(huì)推動(dòng)上腔的壓力不斷增加，并且在主閥芯彈簧產(chǎn)生的作用下促使閥門關(guān)閉。

2 對(duì)當(dāng)前電磁截?cái)嚅y存在的不足及其處理手段進(jìn)行分析

2.1 電磁截?cái)嚅y無(wú)法開(kāi)啟

故障描述：截?cái)嚅y關(guān)閥后手動(dòng)、遠(yuǎn)程不能將截?cái)嚅y打開(kāi)，電磁頭動(dòng)作、卸荷孔不排氣。

故障分析：卸荷孔堵塞，上腔室無(wú)法泄壓，上下腔室無(wú)差壓。

解決方法：拆除閥蓋，清洗卸荷孔。（因?yàn)樾逗煽着c大氣連通，贓物易堵塞卸荷孔）。

2.2 截?cái)嚅y主閥芯不能完全打開(kāi)

故障描述：閥打開(kāi)后，上下游差壓較大，油管壓力緩慢上升，強(qiáng)制將手輪提升后，通過(guò)截?cái)嚅y氣流聲較大，上下游差壓降低。

故障分析：相關(guān)人員可以將閥體進(jìn)行拆開(kāi)，這個(gè)時(shí)候看到橡膠墊子出現(xiàn)了變形的情況，而且也沒(méi)有較高的密封性能，無(wú)論是上腔室還是下腔室都沒(méi)有差壓的情況，重新更換新墊子問(wèn)題再現(xiàn)，墊子仍然局部變形膨脹，判斷為橡膠與凝析油發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)致墊子變形。

處理方式：需要利用不同材質(zhì)的墊子將其替換掉，而且墊子里面要將墊子的位置固定好，這樣是為了減少墊子出現(xiàn)變形的情況。

2.3 電磁截?cái)嚅y在強(qiáng)制開(kāi)啟的時(shí)候也不能開(kāi)啟

問(wèn)題描述：需要把閥截?cái)嘁院?，通過(guò)提高手輪的方式開(kāi)到頭，采取強(qiáng)制的方式將其開(kāi)啟，結(jié)果截?cái)嚅y不過(guò)氣。

問(wèn)題分析：主閥芯無(wú)法再次提起，認(rèn)為手輪和閥桿固定的銷子地方出現(xiàn)了斷裂的情況。

處理手段：將閥蓋拆除掉，替換一個(gè)新的定位銷。

2.4 截?cái)嚅y主閥芯無(wú)法完全坐封

問(wèn)題描述：截?cái)嚅y在手動(dòng)或遠(yuǎn)程關(guān)閥后流量計(jì)還有108.5 m3/h的順時(shí)流量。

問(wèn)題分析：可能存在的因素有以下幾點(diǎn)：①在主閥芯下面的密封異型圈出現(xiàn)了破損的情況，這樣就有可能致使截?cái)嚅y主閥芯無(wú)法完全坐封；②在平衡孔中出現(xiàn)了雜質(zhì)，導(dǎo)致孔內(nèi)不暢通。

處理方式：可以將異型圈墊子重新?lián)Q一個(gè)，并且對(duì)平衡孔做好輸通工作

2.5 截?cái)嚅y主閥芯頻繁回坐

故障描述：DN80截?cái)嚅y，當(dāng)遠(yuǎn)程或手動(dòng)將截?cái)嚅y打開(kāi)后，截?cái)嚅y持續(xù)上下抖動(dòng)，氣體間歇通過(guò)截?cái)嚅y，造成支管地面管線部分抖動(dòng)較劇烈。

故障分析：上下抖動(dòng)是由于截?cái)嚅y頻繁回坐導(dǎo)致的。截?cái)嚅y開(kāi)啟是靠截?cái)嚅y上下游差壓作用在主閥芯上來(lái)實(shí)現(xiàn)，一般要求差壓在0.6MPa以上，當(dāng)差壓小于0.6 MPa時(shí)，主閥芯就會(huì)回坐，回坐后當(dāng)差壓增至0.6MPa左右時(shí)，主閥芯又會(huì)打開(kāi)，從而導(dǎo)致主閥芯頻繁回坐，氣體間歇通過(guò)，管線劇烈抖動(dòng)。

解決方法：更換為新型的截?cái)嚅y。

3 對(duì)電磁截?cái)嚅y加大保養(yǎng)及其維護(hù)的力度

相關(guān)人員對(duì)截?cái)嚅y進(jìn)行了多次的試驗(yàn)，維修等一系列環(huán)節(jié)，當(dāng)前的井口電磁截?cái)嚅y開(kāi)始了順利的運(yùn)行，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)和運(yùn)行情況，提出了以下幾個(gè)維護(hù)保養(yǎng)的建議，具體如下：

(1)所有截?cái)嚅y每月需進(jìn)行一次截?cái)嚅y測(cè)試，包括遠(yuǎn)程是否可控制開(kāi)關(guān)、欠超壓保護(hù)是否正常、手自動(dòng)開(kāi)關(guān)后截?cái)嚅y能否完全打開(kāi)或坐封，如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行整改。

(2)日常巡檢時(shí)，加強(qiáng)對(duì)井口遠(yuǎn)傳運(yùn)行狀況的監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)井口遠(yuǎn)程系統(tǒng)出現(xiàn)故障（如數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤、假值或死值，截?cái)嚅y開(kāi)關(guān)狀態(tài)顯示黃色），及時(shí)聯(lián)系專業(yè)保運(yùn)人員進(jìn)行整改問(wèn)題。

(3)日常巡井錄取油套壓時(shí)，不可隨意吹掃油管壓變考克或干管壓變考克，否則會(huì)引起欠壓保護(hù)而截?cái)嚅y自動(dòng)坐死。

(4)定期對(duì)截?cái)嚅y內(nèi)部進(jìn)行清洗保養(yǎng)，重點(diǎn)更換墊子、疏通平衡孔和卸荷孔，檢查副閥芯彈簧、鎖芯彈簧和主閥芯彈簧的彈性。