氮气式水击泄压阀的定制测试及故障处理.pdfVIP

氮气式水击泄压阀的定制测试 及故障处理 中石油管道联合有限公司西部甘肃输油气分公司 兰州7 3 0 0 3 0 李世奇 摘要 介绍了原油长输管道场站所使用的氮 气式水击泄压阀的结构 工作原理 定值测试方法及常 见故障的处理等 关键词 氮气式水击泄压阀 定值测试 故障 处理 一 前言 目前国内油品的管道输送多采用单管密闭压力输 送 在油品输送过程中 通常采用压力调节阀进行预 知的进出站油品压力调节和控制 当管道运行在发生 E s D 触发式的停输等异常工况下 管道内会产生巨大的 水击 水击产生的巨大压强可损坏油气输送设备 使 管路发生变形 甚至产生爆炸 原油管道中的水击波速 度为10 0 0 I I l s 柴油中的水击波速度为9 0 0 n 1 s 汽油中 的水击波速度为8 0 0 1 1 1 s 由于水击速度快 控制工艺的 S C A D A 系统已经无法消除水击形成的巨大压力波动 必须采用特殊的阀门形式来泄放干线产生的水击压力 该阀门的c 值应满足泄放水力计算要求 在原油管道输 送场站 考虑介质的黏度 通常采用D A N F L O 氮气式 水击泄压阀来消除异常工况下产生的水击对管道造成的 不利影响 从而保护油气输送设备的安全 二 氮气式水击泄压阀的结构及工作原理 1 阀门的结构 氮气式水击泄压系统由三大部分构成 氮气控制 系统 中间缓冲氮气瓶和水击泄放阀 见图1 图1 氮气式水击泄压阀结构 1 放气阀2 压力计3 控制组件4 隔断阀5 主管道 氮气控制系统是将橇座上的高压氮气瓶组 气 源 提供的高压氮气经调压装置减压至阀门设定值所对 应的氮气压力 通过连接氮气控制系统和主阀的31 6 不 锈钢管充入主阀内的阀腔 为水击泄放阀提供设定压力 背压 中间缓冲氮气瓶通过三通和主阀内腔 减压后的 氮气供应管线相连接 用来平抑由于温差变化给阀门内 腔压力造成的影响 中间缓冲氮气瓶通常加保温后埋地 存放 2 工作原理 如图2 所示 氮气式水击泄压阀工作原理如下 1 正常输送工艺条件下 阀芯在轴向受到弹簧向 前的推力为F 阀腔内氮气向前的推力为R 介质向后 的推力为B F 和R 向前的合力远远大于介质向后的推 力B 阀芯被紧紧地推向阀座 阀门处于关闭状态 嘶糊嗍黑熙4 52 0 1 6 年第1 0 期 w w e 嘶x m r 劂税商艨遣 缎诎施眦石川 G M 酗P e l r o l e u n l C h e m i c n l n d H s t H 图2 氮气式水击泄压阀工作原理 l 水击泄放阀2 阀塞座3 阀塞4 泄放管道 2 当干线出现水击情况时 凡瞬间急剧增大 当 B 的值大于F 和R 之和时 阀芯开始向后动作 阀门迅 速打开 介质开始向泄压罐进行泄放 3 由于液体介质不可压缩 当水击泄压阀前干线 内的大量介质迅速泄放至阀后泄压罐时 干线压力迅速 4 6 1 黑黑牌 噼籼期 下降 当压力降至正常范围时 F 和F 2 向前的合力再次 大于介质向后的推力B 阀芯向前动作直至阀门关闭 三 氮气式水击泄压阀的定值测试 按照行业的惯例和厂家的建议 氮气式水击泄压 阀通常是每半年进行一次定值测试 测试过程参照图3 进行 1 测试前注意事项 测试前首先需要确认氮气式水击泄压阀的泄放压 力设定值 保证泄压阀后连接的泄压罐处于低液位 并对泄压阀和前截断阀密封性进行检查 确认阀门本 体和前截断阀均无内漏 如有泄压阀本体或前截断阀 有内漏 必须解决内漏问题后 方可进行定值测试 确认测试用的工器具和介质 通常使用液压油 符合要 求 图3 氮气式水击泄压阀测试示意 下转第6 1 页 件来查找 通过常规地逐步排查 逐个开关量信号传输电缆 对地电阻检查 均未发现故障点 为了进一步排除该故 障 对室外设备开关量信号触点及信号传输电缆进行逐 步开盖检查 检查过程发现天然气精过滤器液位开关 信号传输电缆中间接头区域存在结露 对该信号电源进 行断电后 拆开电缆接头绝缘胶布 重新做绝缘防护处 理 处理结露引起的积水 并对所有室外接线盒 信号 电缆套管上的端子盖进行打玻璃胶进行密封 所有就地 接线箱放置防潮包 接线箱也进行打玻璃胶进行密封 经过一系列检查及防雨防潮措施后 经过长时间观察 电力透用机械G M G M i l IE l e c cP o w c r 及天气变化 时有时无的接地故障再没有出现 四 结语 燃机控制系统直流接地故障原因繁多 通过对直 流系统监测及几种不同直流故障的分析 体会到只有熟 悉电气控制系统 熟悉设备响应情况 充分利用系统监 测软件 排除方法得当 才能尽快查找出故障点 另 外 设备的维护保养也非常重要 定期测绝缘 发现异 常时及时更换 控制模件定期清扫 消除积灰 电缆铺 设及设备安装也应非常仔细 以免造成故障隐患 G M 收稿日期 2 0 1 6 0 5 2 5 上接第4 6 页 2 测试方法 1 观察干线压力值 工作压力 是否在泄压阀正 常工作范围内 2 连接手摇增压泵到打压接口T l 观察手摇泵压 力表读数并进行手动增压 当手摇泵压力表读数略大于 干线压力表 C 读数时 打开打压截断阀 K 连 通手摇泵管线液体 3 继续增压 密切观察干线压力表 C 读数 如果未到达泄放设定压力时阀门开启泄压 此时需关 闭打压截断阀 K 对打压泵泄压 顺时针调整氮 气控制柜中的调压阀 提高调压阀后压力 直至泄放 压力和设定压力值相符 如果到达设定的泄放压力时 未开启 此时关闭打压截断阀 K 对打压泵泄压 关闭氮气控制柜出口与水击泄压阀相对应引压管的充 气阀 D 缓慢开启水击泄压阀上的排气阀 F 使阀芯内加载的氮气压力缓慢下降 同时密切观察压 力表 G 的读数 当阀门开启动作时 关闭排气阀 F 打开氮气控制柜出口与水击泄压阀相对应引压 管的充气阀 D 逆时针调整氮气控制柜中的调压 阀 降低调压阀后压力 直至泄放压力和设定压力值相 符 4 阀门在设定压力点正确开启泄压后 关闭打压 截断阀 K 对打压泵泄压后进行拆除 稳压1 5 m i n 观察阀前干线压力表 c 读数变化不得超过O 1 M P a 5 缓慢开启前截断阀 投运水击泄压阀 四 氮气式水击泄压阀常见故障及处理 方法 1 阀门开启压力值偏离设计定值 当阀门出现在 阀前压力小于定值时开启或者阀前压力大于定值时不开 启的情况 说明阀门的定值不准确 需要立即重新核定 定值 2 阀门投运过程中不能正常稳压 且氮气压力下 降 若阀门在投运过程中发现无法稳压 且氮气泄放速 度极快 证明阀芯内部的橡胶O 形圈有破损或者老化 需要将阀门进行解体检查并更换损坏的密封O 形圈 3 阀门在投运或动作后不能正常回位稳压 且阀 前压力缓慢持续泄放至0 氮气压力无变化 有明显介 质过流声 表明阀芯和阀座密封面接触部位有杂质 此 时需要人为将水击泄压阀开启进行冲刷 若问题不能解 决时需要将泄压阀进行解体清洗处理 4 氮气压力损失快 出现氮气系统压力损失过快 时 高压氮气瓶频繁更换时 需要对所有氮气连接的阀 门