自力式緊急切斷閥遠(yuǎn)程控制改進(jìn)
按照GB50183-2004《石油天然氣工程防火設(shè)計(jì)規(guī)范》要求,在液化石油氣進(jìn)站和裝車管道安裝緊急切斷閥,若上述部位出現(xiàn)泄漏,驟現(xiàn)壓力下降,則切斷閥及時(shí)切斷管道內(nèi)液化氣流動(dòng),防止泄漏量進(jìn)一步擴(kuò)大,減少損失,保證安全。
1、工作原理
吐哈油田銷售事業(yè)部輕烴外運(yùn)站使用加拿大產(chǎn)BETTIS(Actuators&controls)自力式緊急切斷閥,結(jié)構(gòu)見圖1。若管道壓力>0。4MPa,球閥兩端引壓管線將壓力傳至壓力控制器,壓力連桿向上推動(dòng)。手動(dòng)液壓泵的部分液壓油由控制液管1進(jìn)入三通控制閥,經(jīng)液壓控制管2進(jìn)入手動(dòng)卸壓閥推動(dòng)旋塞向右移動(dòng),此時(shí)1、2連通,3、4關(guān)閉,手動(dòng)液壓泵液壓油由1、2進(jìn)入液壓執(zhí)行器液壓缸,推動(dòng)活塞向左移動(dòng),帶動(dòng)閥體連桿轉(zhuǎn)動(dòng),打開切斷閥;若管道壓力<0.4MPa,在三通控制閥內(nèi)彈簧作用下,壓力連桿向下運(yùn)動(dòng),液壓控制管2和液壓控制回油管連通,手動(dòng)卸壓閥推動(dòng)旋塞向左移動(dòng),1、2關(guān)閉,3、4連通,液壓執(zhí)行器彈簧推動(dòng)活塞向右移動(dòng),帶動(dòng)閥體連桿轉(zhuǎn)動(dòng),關(guān)閉切斷閥。
2、存在的問題
(1)由于緊急切斷閥是通過液化氣在管道內(nèi)壓力變化快速關(guān)閉閥門,因此要求管道壓力波動(dòng)不能過大。壓力控制器關(guān)閉閥門設(shè)定的最低壓力為0.58MPa,但隨著季節(jié)改變和庫存上升,管道壓力在0.6~1.2MPa變化,根據(jù)液化石油氣性質(zhì),管線泄漏時(shí),隨著管道壓力高低分布,管道壓力下降產(chǎn)生在不同時(shí)間,造成切斷閥不能及時(shí)關(guān)閉。
(2)切斷閥開關(guān)狀態(tài)未遠(yuǎn)傳至中控室,無法監(jiān)控,當(dāng)切斷閥液壓部分出現(xiàn)故障時(shí),閥門將會(huì)自動(dòng)關(guān)閉,容易發(fā)生管線超壓事故。
3、改進(jìn)實(shí)施
改進(jìn)目的是當(dāng)管道出現(xiàn)故障發(fā)生大量泄漏而壓力變化又不及時(shí),采取人工遠(yuǎn)程關(guān)閉切斷閥,保證安全。分析認(rèn)為,要關(guān)閉緊急切斷閥,則需連通液壓控制管2和液壓控制回油管,使手動(dòng)卸壓閥卸壓,為此在二者之間加裝電磁閥,在閥體連桿安裝美國(guó)產(chǎn)Automax(valeautomationsystems)閥門回訊器(圖1虛線框)。由于電磁閥安裝在緊急切斷閥液壓油路,液壓油路主要為手動(dòng)卸壓閥提供動(dòng)力,流量較小且壓力≤0.6MPa,同時(shí)為保留切斷閥原有功能,選擇內(nèi)螺紋防爆型常閉電磁閥(DC24V,流量口徑12mm,壓力0.6MPa)。
實(shí)際使用時(shí),上位機(jī)控制電磁閥打開,液壓油經(jīng)回油管進(jìn)入液壓油箱,切斷閥關(guān)閉,切斷管道液化氣。同時(shí)球閥轉(zhuǎn)動(dòng)過程中帶動(dòng)閥桿上端回訊器凸輪轉(zhuǎn)動(dòng),向上位機(jī)反饋信號(hào),上位機(jī)顯示切斷閥開關(guān)狀態(tài)。