执行机构改装的必要性及改造方案选择.doc

执行机构改装的必要性及改造方案选择 导读：龙源期刊网 执行机构改装的必要性及改造方案选择作者：张 强 杨海英 来源：中国科技纵横2010 年第 14 期摘要:清管站改为加气站,将对进出站 ESD 系统进行改造,将电动执行机构改装的必要性及改造方案选择龙源期刊网 执行机构改装的必要性及改造方案选择作者：张 强 杨海英 来源：中国科技纵横2010 年第 14 期摘要:清管站改为加气站,将对进出站 ESD 系统进行改造,将电动执行机构改为气液联动执行 机构,由于干线不能停输,因此采用文中推荐的几种方法,并对其优劣进行对比,从而根据现场不同 情况,采用合适的改造方法。关键词:清管站 压缩机站 电动执行机构 气液联动执行机构天然气作为一种洁净能源,以其高热量、清洁、易输送等优势越来越广泛的被人们所应用, 而且呈逐年上升的趋势。近年来随着天然气需求量的不断增加,长输天然气管道的建设随之蓬 勃发展,一些原建管道为满足输量和压力的要求,将清管站改扩建为输气站或压气站,这不仅在工 艺、设备上有所改变,在安全要求上也更加严格,下面仅举将清管站进、出站阀门电动执行机构 改为气液联动执行机构进行一些设想。1 更换的必要性清管站目前进站阀门、出站阀门都是 ROTOK 的电动执行机构(见下图一和图二),在正常的 生产过程中,不存在任何问题。但是,改为压缩机站后,由于场站工作性能发生了很大的变化,因此 各方面功能也有所改变。给为压缩机站后,要求如果场站出现紧急情况,需要启动 ESD 系统,按照 ESD 系统设定的要求,程序会执行:第一 进站阀门和出站阀参与关闭动作,截断场站的进气和下游 输气,将工艺场区从干线隔离出来,由于目前清管站进、出站阀门的控制方式采用的是电动执行 机构,在关闭的过程中,需要的时间通常要 2 分钟(因运行期间无法进行关闭测试,通过对压缩机进 出口阀门单行程测试为 2 分 40 秒,过滤器前后的电动阀门关闭也要 40 秒,进出站阀门尺寸比压 缩机进出口阀门略小,比过滤器前后电动阀门尺寸大很多,所以估算为 2 分钟比较合理),当场站出 现的紧急情况造成进、出站阀门电动头失电时,必须人为现场手动关闭阀门,操作时间要达 15 分 钟以上, 由于没有及时关闭进、出口阀,多一分钟的延迟,都对整个场站及其整条管线的运行造成 难以估量的后果。如果改成 SHAFER 的气液联动执行机构不管 ESD 参与还是人为现场操作,关 闭的时间为 30 秒,时间上的缩短,安全上就有了保证 。因此更换气液联动执行机构会增加整个 场站及整条管线的安全运营系数,将电动执行机构更换为气液联动执行机构是非常必要的。2 更换方案比较:龙源期刊网 2.1 气液联动执行机构原理和结构气液联动执行机构在管道干线气液联动阀所起的作用是侦测下游管线压力,利用储气罐的 气做动力源,若发现下游管线出现大量泄压,使压降速率达到安全系统设定值时,阀室主干线阀门 自动关闭。由图二可知, A 点和 B 点是分别从阀门上游、下游干线取得天然气作为动力气,当储 气罐(D)内的动力气损耗后,通过 A 点和 B 点取气给 D 充压。图中所指 C 点为下游监测管线,通 过此管线侦测阀门下游压力。2.2 改为气液联动执行机构同电动执行机构的异同清管站站进出站改造无需 C 点监测,所以安装时不必考虑此处管线。需要解决的问题是给 储气罐充气的上、下游管线的连接(见图 4),对于进、出站阀门从站内取气管线的连接比较容易, 可以将场站放空,氮气置换后,开孔焊接就可以,难点是同运行中的主干线连接管线。2.3 主干线部位改造方法2.3.1 管线带压打孔焊接(在不停输的情况下);优点:各取压点和取压管线的选择符合气液联动执行机构的安装标准;缺点:成本较高,难度较大,带压打孔焊接技术在我国已经很成熟,但需要国内专业公司完成, 费用较高。2.3.2 :从进、出站阀周围的既有点做为取气点(图中所取为进、出站压力表取气)在压力表 针型阀同下面管线焊接阀之间加装三通,气液联动阀储气罐从三通取气。优点:同第一方案比较,利用现有工艺作为连接口,关闭仪表阀直接安装就可以了,实现起来比 较容易。缺点:此取气点是场站重要工艺参数的取压点,气液联动阀动作势必会造成进出站压力的短 暂波动。安装的连接管直径需要一个变径来增加尺寸。2.3.3 储气罐采用氮气作为动力源的对比优点:第一:从安全的角度考虑,压缩机站的进、出站