天然气管道阀室GOV阀门误关断整改与运维建议

1、天然气管道阀室GOV閱门误关断整改与运维建议 一、引言 GOV（ Gas Over Oil Valve ）是配备气液联动执行机构， 以实现快速关断和开启的阀门， 在西气东输一线、 二线普遍采用。 近年来GOV门以“误关断”为代表的失效事件发生的频次快 速增长， 从 2007 年 8 月至 2011 年 8 月，西气东输管道公司提 供的资料中有记录可查的（非完全统计）共发生30起GOV阀门 失效事件，其中 26 起造成了误关断。特别是在 2011 年，因为 雷电活动频繁而凸显出来，在 2011 年 7 月 14日至 8 月 12日 之间，因为雷电影响一个月之内连续发生 7 次（平均每 4 天发

2、生1起）GOV阀门误关断的事件。 2011 年 8 月至 2012 年 5 月，西气东输管道公司联系多家防 雷评估、设计、施工单位对一线干线阀室进行系列综合整改。自 2012年 5 月整改完成至发稿日，仅发生 5 次气液联动执行机构 误动作导致阀门关断，多因为压力传感器故障，GO嗣门防雷整 改效果显著。 本文将结合西气东输管道公司一线阀室抗干扰系列整改实 践，以 Lineguard 2200 的阀室为例，提出气液联动阀防雷保护 在设计施工及与运行维护中的要求和建议。 有效的抑制了 GOV 门误关断事件，现将经验介绍如下： 二、阀室防雷接地系统总体设计 结合西气东输管道公司运行实践， 本文认为阀

3、室防雷总体设 计在以下方面有待加强： 1. 完善接地网 在工艺阀室间增设内环闭合接地网， 需要接地的仪表设备直 接连接到接地网； 阀室钢窗、围墙围栏和铁艺大门与接地网连接， 形成更加完整的笼型屏蔽体。 对阀室接地网开挖检查， 对接地网 腐蚀严重的要重新敷设接地网。 2. 完善设备接地 阀室工艺间防雷接地系统的设置应按易燃易爆场所有关要 求进行， 不允许存在孤独金属体， 设备的接地应采用星形方式可 AR, 靠。 外部接入阀室的电缆应采用铠装屏蔽电缆， 铠装层采用双端 接地，屏蔽层在机柜间采用单端接地。 现场多采用“镀锌钢管 +Y 型隔离密封接头 +防爆挠性管”的方式接入设备/ 仪表接线盒。没 有

4、采用电缆密封接头，在设备 / 仪表端无法实现铠装层接地，从 而不能有效抑制雷电干扰（电感性耦合）。 机柜内部配线与外部进线、电源线与信号线（强电与弱电） 应尽量分开在不同的汇线槽布置， 减少干扰，并方便维护和检修。 3. 彩钢瓦屋顶与避雷带做可靠电气连接。 对于屋顶有卫星通讯设备或太阳能极板的阀室， 通常还设置 有避雷针。 但避雷针的设计意图为保护上述设备， 其保护范围不 能覆盖全部阀室房屋。 因此， 屋顶设置避雷带或将彩钢瓦作为雷 电接闪器是必要的 阀室屋顶彩钢板、 防盗窗、 围墙防护网宜作为屏蔽体和接闪 器处理，进行等电位连接，并妥善接地。 三、Lineguard 防雷建议 Linegua

5、rd 采用全封闭的金属机箱，对电磁干扰有较好的抵 抗能力。控制器ROC压力变送器PT和电磁阀均集成在金属箱 内，而且ROd身也是金属的机壳。因此，设备本身直接受电磁 干扰的可能性很小。 因此，受雷电影响的途径还是通过外部接入 的电缆，包括电源 PWR PT回路等，如下图 为防止 Lineguard 遭受雷电干扰入侵，可以采取以下措施： 1. 引压管加装绝缘卡套 由于引压管与大地、 Lineguard 控制箱构成电气回路，为防 止该电气回路遭受感应雷形成过电压， 建议在引压管上增设绝缘 卡套。 2. 加装浪涌保护器 电源进线、压力变送器信号输入通道应设置防浪涌保护器， 对于 RTU 阀室，如需在

6、 Lineguard 与 RTU 之间建立通讯，则应 在通讯回路上设置通讯用防浪涌保护器， 且浪涌保护器应可靠接 地。 3. 选择具有 SIL 认证的压变 压力检测信号是 Lineguard 用于监视、判断和控制的唯一 核心参数。压力变送器稳定、可靠工作是 Lineguard 发挥正常 功效的关键前提。 压力检测用于监控管线压力处于安全范围， 不 是用于计量补偿，因此可靠工作比仪表精度更加重要。选择 SIL ( Safety Integrity Level )认证的压力变送器可增加其工作的 可靠性。 4. 控制箱可靠接地 5. 系统和控制程序优化 对阀室G0失效造成阀门误关断的事件分析发现，

7、Lineguard 控制器遭受雷电干扰入侵，往往并不会直接造成设备 损坏，往往是压力等“数据”紊乱， 而“程序”仍然可以按用户 设置的参数进行事件 / 报警记录，关阀条件判断和计时，并在计 时完成后输出关阀指令。 对此， 我们采用多个压力变送器增强系 统的稳定性，数据紊乱情况下屏蔽关阀输出等办法，GOV阀门 制造商 shafer 厂家有较详细的研究，使用最新版本的控制程序 可以降低GOV阀门失效的风险。补丁程序现场装载和测试时， 要 采取适当措施避免造成阀门误动作。 四、GOX阀门运行维护建议 日常运行检查防雷系统电气连接可靠，施工时 1. 防雷系统电气连接检查、维护； 按照国家相关法规要求，

8、 每年定期对电气设备进行春秋季防 雷、防静电检测， 对检查发现的不合规项进行整改并开展复检工 作。日常定期检查防雷接地是否存在锈蚀、接线松动等现象，防 止防雷失效。 2. 引压管气路连接检查、维护 经常检查、清洁、紧固引压管，防止发生气路连接的故障， 主要是管线漏气、 因杂质堵塞、 因积水冬季结冰等妨碍压力正确 检测和妨碍电磁阀动作的情况。 3. Lineguard 数据远传 可以根据上传的检测压力、 输入电压等数据的异常变化， 预 判某些部件可能失效或即将发生失效，在最后导致GOV阀误关 断之前及时采取主动的防范措施。 在GOV阀关断的第一时间了解到事故发生，并快速定位发生 关断的具体阀室。在初步判断 GOV阀是误关断后，可远程打开， 及时恢复正常输气流程。 4. Lineguard 关断条件的设置 对GOX阀门误关断事件案例分析发现， 出现较多的关断条件 有“压力超高”( Major High )，