長(zhǎng)輸高壓天然氣管線投產(chǎn)初期Shafer執(zhí)行機(jī)構(gòu)操作改進(jìn)獲獎(jiǎng)科研報(bào)告【摘要】由于Shafer執(zhí)行機(jī)構(gòu)操作正常工況下需要在儲(chǔ)氣罐內(nèi)有4MPa管線介質(zhì)氣體，而投產(chǎn)初期管道內(nèi)壓力達(dá)不到這個(gè)工況要求，從而導(dǎo)致只能通過(guò)人工現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作，為解決這個(gè)問(wèn)題，我們通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際改進(jìn)，解決了這一問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】Shafer氣液聯(lián)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu);注氮;ESD模擬控制

引言

隨著輸氣管道數(shù)量的逐年增加，作為監(jiān)控輸氣管道運(yùn)行重要保護(hù)器的指標(biāo)—線路截?cái)嚅y的性能突顯出的作用，同時(shí)它是確保管道安全平穩(wěn)有效運(yùn)行的必要條件。線路截?cái)嚅yShafer氣液聯(lián)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制執(zhí)行，在投產(chǎn)初期它的工作狀態(tài)逐漸成為投產(chǎn)工作中關(guān)注的焦點(diǎn)之一。Shafer氣液聯(lián)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)儲(chǔ)氣罐中達(dá)到4MPa的氣體方可正常應(yīng)急啟閉閥門(mén)動(dòng)作一個(gè)行程一次，在天然氣管道投產(chǎn)初期，管線壓力較低，氣液聯(lián)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)無(wú)法靠管線介質(zhì)壓力正常啟閉，且投產(chǎn)初期也是新建管道出現(xiàn)問(wèn)題最多的階段，一旦在投產(chǎn)期間出現(xiàn)問(wèn)題急需關(guān)閉閥門(mén)時(shí)，只能靠人工手動(dòng)操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)關(guān)斷閥門(mén)，操作人員將被置于易燃易爆的風(fēng)險(xiǎn)之中且費(fèi)時(shí)費(fèi)力，延誤解決問(wèn)題的時(shí)間，很可能使問(wèn)題、事故擴(kuò)大化，造成不必要的損失。因此在投產(chǎn)初期如何有效地將閥門(mén)緊急關(guān)斷，是保證投產(chǎn)期間安全和可行性的最主要問(wèn)題和控制點(diǎn)。

步驟1、執(zhí)行器處于全開(kāi)位置，液壓油無(wú)壓力，執(zhí)行器無(wú)旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。

步驟2、執(zhí)行器正朝關(guān)位順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，高壓液體進(jìn)入關(guān)入口，壓力補(bǔ)償通道使得兩關(guān)閉腔體同步受壓，此時(shí)，執(zhí)行器產(chǎn)生完全的扭拒，推動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)。

步驟3、一旦執(zhí)行器到達(dá)指定位置，液壓油壓力通過(guò)執(zhí)行器自身控制得到釋放，達(dá)到動(dòng)作目的。

在投產(chǎn)前對(duì)Shafer氣液聯(lián)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)注入一定壓力的氮?dú)?，其作用一、通過(guò)注氮可以檢查執(zhí)行機(jī)構(gòu)各連接件的密封性能，有問(wèn)題及早發(fā)現(xiàn)，及時(shí)處理，為順利投產(chǎn)排出隱患。二、投產(chǎn)初期，管線壓力較低，發(fā)生緊急情況可通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)儲(chǔ)氣罐封存的氮?dú)饽MESD系統(tǒng)，僅需幾十秒，甚至十幾秒，便可快速高效的將閥門(mén)關(guān)斷，避免事故擴(kuò)大化。

在了解Shafer氣液聯(lián)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及原理的情況下進(jìn)行注氮工作，工作所需氮?dú)鉃楦邏浩胀ǖ獨(dú)?，氮?dú)馄繅毫Τ跏級(jí)毫υ?2MPa-15MPa，引壓管接頭全部為金屬硬密封，加工精度高，一般為進(jìn)口接口，具體步驟及要點(diǎn)如下：

1、檢查減壓閥狀態(tài)，使處于不調(diào)壓狀態(tài)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)氣閥門(mén)處于關(guān)閉狀態(tài);

2、安裝減壓閥，檢查氮?dú)馄繅毫?，氮?dú)馄客ㄟ^(guò)高壓引壓管與執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)接;

3、引壓管分段固定，防止高壓氣流通過(guò)時(shí)，引壓管等活結(jié)部件甩出傷人;

4、緩慢打開(kāi)氣瓶開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)減壓閥手柄，進(jìn)入少量氮?dú)?，檢查各接頭有無(wú)漏氣現(xiàn)象;

5、打開(kāi)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)氣閥，緩慢充入氮?dú)?，多次調(diào)節(jié)減壓閥手柄，每次調(diào)節(jié)減壓閥調(diào)壓后壓力上升低于0.2MPa，待引壓管無(wú)氣流聲通過(guò)時(shí)，進(jìn)行下一次調(diào)節(jié)，直至壓力升至4MPa;

6、更換氣瓶時(shí)，關(guān)閉執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)氣閥門(mén)，關(guān)閉氮?dú)馄块_(kāi)關(guān)，調(diào)壓閥處于不調(diào)壓狀態(tài)，緩慢松開(kāi)氮?dú)馄窟B接口，使引壓管高壓氣體緩慢排出，方可拆卸，更換新氮?dú)庠础?zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)氣高壓管內(nèi)有單向閥，已沖入氮?dú)獠粫?huì)從執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)氣閥回流至引壓管;

7、對(duì)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣罐連接各接頭進(jìn)行檢漏，防止氮?dú)馔饴?

8、注氮完成，關(guān)閉氮?dú)馄块_(kāi)關(guān)，關(guān)閉執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)氣閥門(mén)，緩慢松開(kāi)接頭排凈引壓管氮?dú)?，拆卸引壓管、調(diào)壓閥，調(diào)節(jié)調(diào)壓閥使處于不調(diào)壓狀態(tài)。

投產(chǎn)前對(duì)Shafer執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行注氮后，投產(chǎn)期間可以實(shí)現(xiàn)ESD模擬控制。

1、ESD模擬控制

值班人員發(fā)現(xiàn)問(wèn)題（檢測(cè)單元），上報(bào)場(chǎng)站或調(diào)控中心，發(fā)出指令（控制單元），現(xiàn)場(chǎng)或中心操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作（執(zhí)行單元）。投產(chǎn)初期，長(zhǎng)輸管道輸送介質(zhì)壓力無(wú)法達(dá)到執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作壓力，模擬過(guò)程需通過(guò)投產(chǎn)前注入4MPa氮?dú)鈱?duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

2、線路截?cái)嚅y氣液聯(lián)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)

手動(dòng)閥室的氣液聯(lián)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，氣液聯(lián)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有就地控制，電子控制單元檢測(cè)管線壓力，自動(dòng)關(guān)閥等功能。

3、RTU閥室及越站干線氣液聯(lián)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)

RTU閥室及越站干線氣液聯(lián)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有就地控制、遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)控制、ESD緊急關(guān)斷控制，電子控制單元檢測(cè)管線壓力、自動(dòng)關(guān)閥控制，ESD及電子控制單元關(guān)閥后的手動(dòng)復(fù)位控制等功能，另外本控制原理也能夠保證電子控制單元關(guān)閥及ESD關(guān)閥具有最高的優(yōu)先級(jí)。

長(zhǎng)輸管線投產(chǎn)初期，巡線人員（檢測(cè)單元）發(fā)現(xiàn)泄漏等緊急情況，上報(bào)場(chǎng)站、調(diào)控中心（控制單元），發(fā)出指令，可通過(guò)三種執(zhí)行方式快速控制閥門(mén)，即就地氣動(dòng)控制、站控控制、中心控制，快速關(guān)斷閥門(mén)，優(yōu)先選用站控操作和中心操作（執(zhí)行單元）。

4、站場(chǎng)進(jìn)出站氣液聯(lián)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)

站場(chǎng)進(jìn)出站緊急關(guān)斷閥ESD氣液聯(lián)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，具有就地控制，遠(yuǎn)程開(kāi)關(guān)控制，ESD緊急關(guān)斷控制及ESD關(guān)閥后的手動(dòng)復(fù)位等功能，另外本控制原理也能夠保證ESD關(guān)閥具有最高的優(yōu)先級(jí)。

長(zhǎng)輸管線投產(chǎn)初期，場(chǎng)站操作人員（檢測(cè)單元）發(fā)現(xiàn)泄漏等緊急情況，上報(bào)場(chǎng)站、調(diào)控中心（控制單元），發(fā)出指令，可通過(guò)直接觸發(fā)ESD按鈕、站控操作、中心操作ESD連鎖信號(hào)。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行安全保護(hù)，避免危險(xiǎn)擴(kuò)散造成巨大損失。

通過(guò)Shafer執(zhí)行機(jī)構(gòu)注氮可高效的檢測(cè)出執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接件的密封性能，為投產(chǎn)創(chuàng)造安全條件。在投產(chǎn)中出現(xiàn)問(wèn)題需動(dòng)作閥門(mén)，需現(xiàn)場(chǎng)就地操作閥門(mén)時(shí)，可通過(guò)提升閥氣路控制塊上的開(kāi)關(guān)