孟維健

（中石化河北建投天然氣有限公司，河北 石家莊 050000）

1 引言

天然氣分輸站主要由旋風(fēng)分離器、過(guò)濾分離器、計(jì)量撬、調(diào)壓撬等關(guān)鍵設(shè)備組成，調(diào)壓撬將上游8 MPa 壓力節(jié)流調(diào)壓至4 MPa 左右后向下游用戶進(jìn)行供氣。因下游用戶管道設(shè)計(jì)壓力在4 MPa 左右，調(diào)壓撬的運(yùn)行好壞將直接影響著下游用戶的直接供氣。

2 調(diào)壓撬組成及工作原理

博斯特調(diào)壓撬主要由安全切斷閥、監(jiān)控調(diào)壓閥、工作調(diào)壓閥、不銹鋼壓力表及閥組、設(shè)備鋼架、電氣控制箱及接線、儀表控制箱及接線、取壓系統(tǒng)及保證壓力控制系統(tǒng)正常運(yùn)行的所有相關(guān)配套附件等組成，通過(guò)二次減壓后向下游用戶進(jìn)行供氣，其工藝流程如圖1 所示。

圖1 博斯特調(diào)壓撬工藝流程圖

3 調(diào)壓撬故障分析與處理

因調(diào)壓撬設(shè)備主要故障集中在安全切斷閥、監(jiān)控調(diào)壓閥、工作調(diào)壓閥等主要設(shè)備上，因此，本文主要對(duì)其進(jìn)行分析[1]。

3.1 安全切斷閥

安全切斷閥一般由壓力傳感組件、脫扣機(jī)構(gòu)組件、關(guān)閉機(jī)構(gòu)組件三部分組成，安全切斷閥包括安全切斷閥和安全切斷器。其工作原理為由壓力傳感器感應(yīng)被監(jiān)控的氣體壓力，當(dāng)壓力超過(guò)監(jiān)控所允許的范圍時(shí)，壓力傳感器機(jī)構(gòu)產(chǎn)生位移，帶動(dòng)脫扣機(jī)構(gòu)，使脫扣機(jī)構(gòu)脫扣，在關(guān)閉彈簧和流動(dòng)氣體壓力的作用下使切斷閥關(guān)閉，達(dá)到切斷氣體通路的目的。

安全切斷閥常見(jiàn)故障主要有切斷關(guān)閉嚴(yán)密性、切斷反應(yīng)靈敏性、切斷閥壓力準(zhǔn)確性三方面。

3.1.1 切斷關(guān)閉不嚴(yán)的故障分析與處理

現(xiàn)象：切斷閥手動(dòng)切斷或關(guān)閉出口閥門，人為將出口壓力升高到切斷閥切斷壓力使其切斷，切斷后打開(kāi)切斷閥下游放空閥將閥后氣體排盡，如果出現(xiàn)切斷后流量不為0，即切斷閥關(guān)閉不嚴(yán)。

故障分析及處理：切斷閥主閥瓣損傷，應(yīng)進(jìn)行更換；切斷閥副閥瓣損傷，應(yīng)進(jìn)行更換；切斷閥閥口損傷，應(yīng)進(jìn)行更換；切斷閥閥口和閥瓣關(guān)閉密封線之間存在雜質(zhì)，應(yīng)進(jìn)行清除；切斷閥切斷后關(guān)閉不到位，主要表現(xiàn)為閥桿運(yùn)行阻力大于切斷閥關(guān)閉彈簧的彈簧力，應(yīng)對(duì)閥桿進(jìn)行清洗潤(rùn)滑。

3.1.2 切斷反應(yīng)不靈敏的原因及處理

現(xiàn)象：在切斷過(guò)程中切斷時(shí)間較長(zhǎng)，但切斷后也能關(guān)閉嚴(yán)密。

故障分析及處理：切斷閥主體部分內(nèi)的切斷閥芯阻力較大，應(yīng)立即清洗主體內(nèi)的閥芯；切斷閥閥桿運(yùn)行阻力較大，應(yīng)對(duì)閥桿進(jìn)行清洗潤(rùn)滑；脫扣機(jī)構(gòu)零件之間運(yùn)行不靈活，應(yīng)進(jìn)行維修或更換。

3.1.3 切斷壓力不準(zhǔn)確的原因及處理

現(xiàn)象：切斷閥未按照實(shí)際設(shè)定的壓力進(jìn)行切斷，切斷壓力偏高或偏低。

故障分析及處理：脫扣機(jī)構(gòu)運(yùn)行不靈活或滑塊位置安裝不正確，應(yīng)檢查更換脫扣機(jī)構(gòu)或調(diào)?；瑝K；檢測(cè)工具或方法不正確，檢測(cè)時(shí)對(duì)出口管道加壓時(shí)應(yīng)勻速加壓，加壓設(shè)備、壓力表（儀）及進(jìn)氣的管道孔徑應(yīng)一致。

3.2 監(jiān)控調(diào)壓閥

監(jiān)控調(diào)壓閥入口壓力經(jīng)前置指揮器穩(wěn)壓后進(jìn)入控制指揮器，控制指揮器調(diào)壓后輸出負(fù)載壓力進(jìn)入閥后腔，推動(dòng)膜片，克服彈簧作用力，使閥口打開(kāi)，實(shí)現(xiàn)減壓和穩(wěn)壓的流量輸出。當(dāng)下游用氣量減小時(shí)，調(diào)壓閥后的反饋壓力升高，經(jīng)測(cè)量管線反饋給控制指揮器，使控制指揮器失去平衡，其輸出負(fù)載壓力減小，調(diào)壓閥內(nèi)也打破平衡，膜片在彈簧和反饋壓力的作用下，使閥口開(kāi)度變小，甚至關(guān)閉，使調(diào)壓閥的出口壓力降回到設(shè)定壓力值。當(dāng)下游用氣量增加時(shí)，下游反饋壓力降低，其各部分的動(dòng)作相反。

監(jiān)控調(diào)壓閥常見(jiàn)故障主要有調(diào)壓器不能正常打開(kāi)、調(diào)壓器不關(guān)閉、調(diào)壓器不過(guò)氣、出口壓力過(guò)低、出口壓力過(guò)高、喘振、冰堵七方面。

3.2.1 調(diào)壓器不能正常打開(kāi)

現(xiàn)象：正常供氣狀態(tài)下調(diào)壓器無(wú)法開(kāi)啟。

故障分析及處理：調(diào)壓器前端供氣未打開(kāi)，流量不充足，應(yīng)開(kāi)啟前端閥門導(dǎo)通流程；指揮器供氣不足，應(yīng)更換指揮器過(guò)濾器；調(diào)壓器主皮膜損壞，應(yīng)進(jìn)行更換。

3.2.2 調(diào)壓器不關(guān)閉

現(xiàn)象：正常供氣結(jié)束后，調(diào)壓器無(wú)法正常關(guān)閉。

故障分析及處理：閥門墊磨損，應(yīng)及時(shí)更換閥口墊；閥筒密封環(huán)磨損，應(yīng)及時(shí)更換閥筒密封；指揮器閥口關(guān)不嚴(yán)，應(yīng)檢查指揮器閥口墊。

3.2.3 調(diào)壓器不過(guò)氣

現(xiàn)象：正常供氣狀態(tài)下，站控機(jī)顯示調(diào)壓器已打開(kāi)，但是下游無(wú)法供氣。

故障分析及處理：上游無(wú)壓力，應(yīng)檢查上游閥門是否開(kāi)啟，管線上是否有盲板未拆，管線是否堵了；指揮器故障，檢查指揮器上游信號(hào)管是否有雜質(zhì)或者結(jié)冰堵塞或指揮器皮膜破損；調(diào)壓器主皮膜破損，應(yīng)檢查調(diào)壓器皮膜腔兩邊是否相通。

3.2.4 出口壓力過(guò)低

現(xiàn)象：正常供氣狀態(tài)下，監(jiān)控調(diào)壓閥后壓力表顯示壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于正常值3.5 MPa 左右。

故障分析及處理：進(jìn)口端過(guò)濾器堵塞，應(yīng)及時(shí)消除污物；指揮器控制彈簧疲勞，應(yīng)更換彈簧；調(diào)壓器的流通能力無(wú)法滿足工況需求，應(yīng)增開(kāi)一路，兩路供氣。

3.2.5 出口壓力過(guò)高

現(xiàn)象：正常供氣狀態(tài)下，監(jiān)控調(diào)壓閥后壓力表顯示壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于正常值3.5 MPa 左右。

故障分析及處理：密封件損壞，應(yīng)及時(shí)更換密封件；密封墊太臟，導(dǎo)致閥口處發(fā)生內(nèi)漏，應(yīng)清除密封墊上臟物。

3.2.6 喘振

現(xiàn)象：正常供氣狀態(tài)下，現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)氣流沖擊設(shè)備管線的撞擊聲。

故障分析及處理：信號(hào)管的安裝位置距離監(jiān)控調(diào)壓閥過(guò)近，應(yīng)調(diào)整引壓管位置；下游需求是否過(guò)低，待下游需求增加后進(jìn)行供氣。

3.2.7 冰堵

現(xiàn)象：正常供氣狀態(tài)下，監(jiān)控調(diào)壓閥后路管段出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象。

故障分析及處理：控制單元缺失足夠的加熱措施，應(yīng)及時(shí)開(kāi)啟加熱裝置；前后壓差過(guò)大，應(yīng)根據(jù)下游管段設(shè)計(jì)壓力相應(yīng)提高出口壓力；過(guò)濾器等設(shè)備雜質(zhì)過(guò)多未進(jìn)行排污，及時(shí)對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行排污。

3.3 工作調(diào)壓閥

工作調(diào)壓閥是活塞型閥門，活塞在籠筒內(nèi)被導(dǎo)引，節(jié)流發(fā)生在活塞邊緣與籠筒的孔口之間，氣流來(lái)自籠筒外，因此在籠筒層孔內(nèi)氣流速度很快，籠筒選用的材質(zhì)高度抗腐蝕與磨蝕。調(diào)壓閥主密封圈位于籠筒的最前端，活塞在全行程上被導(dǎo)引，當(dāng)被推動(dòng)穿過(guò)主密封圈時(shí)，閥門前后的差壓強(qiáng)迫主密封圈緊貼活塞壁而緊密關(guān)閉閥門。

工作調(diào)壓閥常見(jiàn)故障主要有控制閥不能正常開(kāi)啟和關(guān)閉、全關(guān)位置內(nèi)漏、控制閥實(shí)際通氣能力顯著下降三方面[2]。

3.3.1 控制閥不能正常開(kāi)啟和關(guān)閉

現(xiàn)象：閥門無(wú)法進(jìn)行就地或者遠(yuǎn)控操作。

故障分析及處理：控制閥動(dòng)力電丟失，應(yīng)檢查線路重新供電；活塞被卡住或內(nèi)部被損壞，應(yīng)將控制閥從管道上拆下來(lái)，檢查活塞將阻礙物去除。

3.3.2 全關(guān)位置內(nèi)漏

現(xiàn)象：將工作調(diào)壓閥全部關(guān)閉后，現(xiàn)場(chǎng)能聽(tīng)到氣流聲或流量計(jì)走數(shù)。

故障分析及處理：雜質(zhì)在密封面處，應(yīng)連續(xù)啟閉幾次閥門，通過(guò)介質(zhì)吹掃密封面，使密封面清潔；密封圈損壞，應(yīng)及時(shí)更換密封圈。

3.3.3 控制閥實(shí)際通氣能力顯著下降

現(xiàn)象：上游輸氣壓力正常且下游壓力較低情況下，流量計(jì)瞬時(shí)流量較小。

故障分析及處理：控制閥開(kāi)度不夠，應(yīng)開(kāi)大控制閥位并現(xiàn)場(chǎng)檢查反饋閥位；籠套上的節(jié)流孔堵塞，應(yīng)對(duì)閥門進(jìn)行解體，清除籠套節(jié)流孔上的雜質(zhì)。

4 總結(jié)

調(diào)壓撬作為對(duì)上游高壓氣體進(jìn)行節(jié)流調(diào)壓的關(guān)鍵設(shè)備，其運(yùn)行良好直接關(guān)系到下游用戶正常用氣，本文對(duì)博斯特調(diào)壓撬安全切斷閥、監(jiān)控調(diào)壓閥、工作調(diào)壓閥三個(gè)主要設(shè)備故障時(shí)現(xiàn)象及問(wèn)題分析處理進(jìn)行了詳細(xì)的總結(jié)，對(duì)于后期輸氣場(chǎng)站日常保養(yǎng)及緊急情況下的處置可提供有效參考。