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摘要：本文以勝利油田中心三號平臺為依托，介紹其緊急關斷（ESD）系統(tǒng)中αMax C執(zhí)行機構的工作原理。并針對設備在運用和日常維護中暴露出的問題提出見解，旨在優(yōu)化設備運行機制及強化風險管理。

關鍵詞：淺海平臺 緊急關斷 設備 執(zhí)行機構 氣動

1、前言

中心三號平臺是中石化勝利油田在淺海建設的第三座綜合型中心平臺。其設計理念、施工方法、工藝流程隨各工程學科技術進步已達到了中國淺海油田大型平臺建設的較高水平，特別是其設計有一套可根據現場生產數據進行自行調控的自動化系統(tǒng)。而該系統(tǒng)實現調控的方式即是利用現場工藝管線中設有的執(zhí)行機構對閥門關斷進行控制。

2、αMax C型執(zhí)行機構介紹

此執(zhí)行機構為美國泰科公司生產，含氣動、液動兩種控制方式。因其設計成熟，制造工藝精湛的特點，全部安裝在中心三號平臺的重點部位，擔任著重要工藝的切斷工作。

2.1工藝自動化系統(tǒng)工作原理

作為執(zhí)行機構的大腦，中心三號工藝自動化系統(tǒng)控制部分分為生產現場及中控室兩部分?，F場部分進行數據采集，通過安裝在設備各處的電子儀表對生產工藝進程中的各項數據進行收集。各層分別將收集到的數據以電信號的模式傳輸給生產平臺各層的遠程I/O柜，而后頂層、中層、底層的數據又匯至開排甲板潤滑油撬塊處的兩臺遠程I/O柜（RCP-1111、RCP-1101），通過它們內置的光電轉換器將電信號轉換為光信號，并以光纖輸至電力值班室的兩臺遠程I/O控制柜，最終與電力系統(tǒng)收集的數據共同進入位于中控室機柜間的PCS PLC和SIS PLC。

系統(tǒng)中的PCS PLC以及SIS PLC，不斷對遠程I/O口進行順序采樣，在發(fā)現有數據超出程序設定值后，便輸出指令使得相應執(zhí)行機構上電磁閥中的電磁線圈得電（或失電），電磁閥閥芯在電磁力驅動下在閥體中滑動改變閥內部通路，繼而改變壓縮空氣的流動方向，造成閥門狀態(tài)改變。

2.2控制開啟方式

2.2.1氣動控制方式開啟執(zhí)行機構

閥門開位時，手動閥位于2位，電磁閥線圈得電位于1位（AB口聯通）。此時，壓縮空氣經過氣動三聯件的減壓、過濾和加入霧化潤滑油后經手動閥和電磁閥構成的通路進入到執(zhí)行機構氣缸中。如圖1.4在壓強1Mpa左右的壓縮空氣推動下，活塞被推動向左運動，活塞軸上的豎銷帶動撥叉向左旋轉90°，此扭矩通過與撥叉連接的傳動軸套傳遞給閥門閥芯完成打開動作，而執(zhí)行機構左側氣缸內的彈簧隨即被壓縮儲能。

若在自動控制狀態(tài)下，當SIS PLC檢測到有生產數據超出設限值，將會輸出指令使電磁閥線圈失電，這時電磁閥內彈簧將會把閥芯推至2位使得BC口聯通，在彈簧彈性勢能和氣缸內外壓差的共同作用下氣體沿BC通路排入大氣，撥叉按照順時針旋轉90°，從而將閥門關閉。

2.2.2手動操作方式開啟執(zhí)行機構

倘若在平臺出現緊急狀況，此時自動控制的關斷功能由于各方面原因一旦失效，我們不得不對執(zhí)行機構進行手動操作，從而完成對工藝的切斷。

在進行手動關斷閥門時，我們需要先將氣源切斷，然后按下手動按鈕將手動閥閥芯打至1位，這樣氣缸中的壓縮空氣將沿電磁閥中的AB通路流入到手動閥中，并從節(jié)流閥排入大氣，當氣體排空后閥門完成關斷。

2.2.3液動操作方式開啟執(zhí)行機構

αMax C型執(zhí)行機構不僅可利用壓縮空氣進行驅動，同時也可進行液動方式驅動，作為氣動方式失效后的彌補措施。在需要進行液動方式前先切斷空壓機氣源，將氣缸與大氣聯通并排進缸內空氣，并把液壓油回路中的截止閥關閉以保證整個系統(tǒng)可靠鎖壓。后利用手動泵將油箱內的32#液壓油泵入油缸，并利用溢流閥進行回路中的壓力調節(jié)（最高不可超過12MPa）。在液壓油進入到油缸后，推動活塞壓縮彈簧完成閥門開啟。

而閥門關斷的操作完全受控于回路中的截止閥，當截止閥開啟后，油缸中的液壓油沿管路全部回流至油箱中，油缸泄壓，彈簧推動活塞完成閥門關閉。

3、αMax C型執(zhí)行機構應用現狀及改進措施

作為該設備在埕島油田的首次批量使用，我們仍在不斷摸索其使用方法以及維護措施。同時通過現場試驗和應用，對該執(zhí)行機構提出了以下整改措施：

（1）液壓驅動裝置中，未設計可觀察油箱液位的油窗，導致使用過程中無法判斷液壓油缸是否會因為設備長期使用造成單流閥以及截止閥失效。

解決方法：通過改裝油箱，對油箱加裝帶有示數的油窗解決。

（2）受管線流程位置及走向影響，很多執(zhí)行機構安裝方式采用非常規(guī)方法，對人員操作和設備維護造成很大不便，易造成液壓裝置供油不暢以及電磁閥排氣口易進水腐蝕閥芯的問題。

解決方法：重新改進油箱出口位置至最低點，使油可順利進入手動泵，解決了油缸供油不足的問題。利用彎管連接，將出氣方向改至向下，可解決電磁閥排氣口朝向問題，。

（3）由于長期裸露在海上含鹽度較高的空氣中，且在動作過程中的摩擦會導致防腐涂層破壞。長此以往會對機構形成一定程度的腐蝕，若不處理將會影響設備使用壽命。

解決方法：在對執(zhí)行機構進行保養(yǎng)時，將此位置涂抹黃油，如有條件可增設護套盡量防止與空氣的接觸。

參考文獻

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[2] 韓勇，宋志軍，白建文，牟春國.蘇里格氣田遠控緊急切斷閥與電磁閥研究[J].內蒙古石油化工，2010 19期：14-16