阀门驱动装置是利用外加动力启闭阀门的装置,是实现站场和管道自动控制不可或缺的关键设备之一。根据阀门使用场合和用途,驱动装置的几种类型:手动装置、气动装置、液动装置、电动装置、气液联动装置和电液联动装置。本文对某气田在用的多种阀门驱动装置出现的故障进行分类整理,归纳了故障原因,并从设计、安装、维护管理等方面提出了改进建议。
关键词:驱动装置;电动执行机构;气动执行机构;气液联动执行机构
1 引言
阀门驱动装置是利用外加动力启闭阀门的装置。阀门使用驱动装置的目的是为了让阀门的操作省力方便、迅速可靠,或者实现自动控制和遥控。阀门驱动装置满足的基本要求是:转矩或推力能满足阀门的启闭需要,对行程和转矩的控制精确可靠,动力的选用适合现场情况,启闭动作符合控制要求,装置本身轻小。随着阀门的大型化和生产过程的自动化,除了手动装置外,目前使用最多的有气动装置、液动装置、电动装置、气液联动装置、电液联动装置等。
2 某气田常用驱动装置及故障分析
2.1 电动执行机构
电动执行机构是用电动机带动减速机构作直线或者旋转运动来驱动阀门的装置,特点是体积小、力矩输出大、安全可靠性高等,适合于遥控和自动控制的需要,使用较为广泛。一般由专用电动机、减速机构、远程控制机构、手动、电动切换机构及开度指示器组成。
截止2017年,某气田在用电动执行机构447台。主要使用品牌有LIMITORQUE、ROTORK及BIFFI,存在的问题具体详如表1所示。
故障原因分析:
①电路板上的元器件引脚氧化、电路板本身因材质、温度变化引起固化在上边的线路断开等原因,会导致电子产品故障;②产品选型上:产品功率过小、操作力矩无法满足阀门启动需要;产品耐电压范围过窄,无法满足气田站场位于乡镇等特殊地区的客观使用要求;③产品制造上:个别产品制造精度达不到要求,密封不严;④现场操作员工对于设备的操作使用、维护保养、一般故障排查技能还有待提升。
2.2 气动执行机构
气动执行机构多数由压缩气体驱动的压力缸构成。特点是结构紧凑、启闭迅速,适用于室内或有腐蚀、易燃易爆的环境;其缺点是配管较复杂,不适于远距离控制。
截止2017年,某气田在用气动执行机构40台。主要使用品牌有ROTORK、BIFFI及BETTIS。主要作为场站ESD系统配套的紧急放空阀门的驱动装置。该类设备一般平时仅在调试时动作,主要故障原因为在役时间较长引起的配件老化问题。
2.3 气液联动执行机构
气液联动执行机构主要由提升阀气路控制块、手动泵装置、执行器、气液罐、备用气源罐、限位开关、LINEGUARD控制箱等部分组成。特点是动作迅速、出力大,可驱动大口径的阀门。
截止2017年,某气田在用气液联动执行机构110台。主要使用品牌有BIFFI和SHAFER。设备大多位于线路阀室,运行性能比较稳定。
设备主要故障原因分析:
①在役时间较长气液联动执行机构部分密封件的老化、加之受氣质影响,出现控制器路串气引起误动作、关闭阀门动作后球阀不能正常开启等故障;②气路控制部分密封件较多、密封要求高;部分通孔较小、对颗粒和粉尘类杂质敏感,易堵塞。
3 改进建议
①针对老化、氧化和易堵塞的元器件,应做好备品备件的储存工作,并对站场员工开展针对性维护保养、故障排除培训,确保现场问题能够得到及时处置;②项目开展初期认真进行技术规格书的审查、货物入库验收检查和现场安装联调测试等工作,确保产品质量满足现场使用要求、安装规范。
参考文献:
[1]周祥彬,何静等.电动执行机构的故障检修和维护的研究[J].中国石油和化工标准与质量,2013(6):247.
[2]杨日永,康亮,彭振华.SHAFER气液联动执行机构维保探讨[J].科学之友,2010(3):26-28.
作者简介:
李博(1976- ),男,汉族,四川威远人,输气高级工,主要从事天然气管输工作。
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