緊急切斷閥在埕島采油平臺(tái)的應(yīng)用

張?jiān)撇?趙興 李海峰(勝利油田海洋采油廠海一生產(chǎn)管理區(qū) 山東東營 257237)

一、概述

勝利海上埕島油田位于東經(jīng)118°44'-118°56'、北緯38°08'-30°16'，地處山東省東營市河口區(qū)渤海灣南部極淺海水域，水深2-18m，南距現(xiàn)海岸線約5km，與陸上樁西油田、埕東油田、五號(hào)樁油田相鄰，西北距渤海石油公司的埕北油田約35km，東距渤中25-1含油構(gòu)造高點(diǎn)約20km，東南距龍口港屺姆島碼頭80海里，距五號(hào)樁碼頭10海里。

區(qū)域構(gòu)造位置位于渤中坳陷與濟(jì)陽坳陷交匯處埕北低凸起的東南端，西、南以埕北大斷層與埕北凹陷相鄰，向北、向東傾伏于渤中凹陷和樁東凹陷。

勝利海洋采油廠所管理的埕島油田自動(dòng)化水平逐漸提高，從2000年6月開始撤離住人，但是一旦發(fā)生海管破裂事故，勢必造成大面積海洋環(huán)境污染，海洋采油廠結(jié)合公司實(shí)際情況，決定安裝緊急切斷閥。

二、緊急切斷閥的應(yīng)用

1.緊急切斷閥基本情況

緊急切斷閥是利用電動(dòng)或氣動(dòng)執(zhí)行器對(duì)蝶閥或球閥等管線閥門進(jìn)行遠(yuǎn)程開啟、關(guān)斷的設(shè)備。海上的緊急切斷閥包括海管緊急切斷閥和消防流程緊急切斷閥。海管緊急切斷閥一般都處于本平臺(tái)海管出口或其它海管來油處，進(jìn)行遙控操作能夠在最短的時(shí)間內(nèi)將海管流程切斷，預(yù)防安全環(huán)保事故的發(fā)生。消防流程緊急切斷閥能夠控制消防流程的供水線路，起到開關(guān)的作用。目前海上緊急切斷閥的電動(dòng)執(zhí)行器有兩種，一種是宣達(dá)公司的澳托克執(zhí)行器，另外一種是西貝執(zhí)行器，隨著產(chǎn)品的不斷改進(jìn)，目前西貝執(zhí)行器逐漸被澳托克執(zhí)行器所取代。

2.緊急切斷閥選型

緊急切斷閥必須為船用產(chǎn)品，防爆等級(jí)不應(yīng)低于ExdⅡBT4，防護(hù)等級(jí)不應(yīng)低于IP56。緊急切斷閥執(zhí)行器電源為220VAC，50Hz，使用UPS供電，具有就地和遠(yuǎn)程控制能力，遙控開關(guān)閥輸入信號(hào)為無源常開觸點(diǎn)，開關(guān)狀態(tài)輸出信號(hào)為無源常開觸點(diǎn)，閥位指示輸出信號(hào)為4～20mA兩線制。緊急切斷閥閥門的材料和類型應(yīng)當(dāng)適用于管線的介質(zhì)、壓力和溫度，使閥門的性能滿足所處工況的要求。操作者應(yīng)能在現(xiàn)場容易的啟閉閥門，可以在現(xiàn)場手動(dòng)或通過電動(dòng)按鈕開關(guān)閥門。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)本身應(yīng)有狀態(tài)指示和開關(guān)度指示，具備故障自診斷和報(bào)警功能，LCD應(yīng)能適應(yīng)現(xiàn)場環(huán)境的要求。

三、緊急切斷閥的操作

緊急切斷閥的操作可分為手動(dòng)操作和電動(dòng)操作，其中電動(dòng)操作又分為現(xiàn)場操作和遠(yuǎn)程操作。

1.手動(dòng)操作

壓下手動(dòng)/自動(dòng)離合器手柄，同時(shí)旋動(dòng)手輪，使其處于手動(dòng)位置，旋動(dòng)手輪便可對(duì)閥門進(jìn)行手動(dòng)操作，此時(shí)松開離合器手柄也便可以進(jìn)行手動(dòng)操作。松開離合器手柄后，手柄將自動(dòng)彈回初始狀態(tài)，當(dāng)執(zhí)行器進(jìn)行電動(dòng)操作時(shí)，手動(dòng)將自動(dòng)脫離，回到電動(dòng)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。

2.電動(dòng)操作

①遠(yuǎn)程操作

執(zhí)行器上的紅色選擇器可以選擇現(xiàn)場和遠(yuǎn)程兩種操作，并可以使用掛鎖鎖定。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)現(xiàn)場/停止/遠(yuǎn)程旋鈕，當(dāng)將選擇器鎖定在遠(yuǎn)程位置時(shí)，中控室便可以遠(yuǎn)程控制緊急切斷閥的開關(guān)。

②現(xiàn)場操作

順時(shí)針旋轉(zhuǎn)現(xiàn)場/停止/遠(yuǎn)程旋鈕，當(dāng)將選擇器鎖定在現(xiàn)場位置時(shí)，便可以通過旋轉(zhuǎn)旁邊的現(xiàn)場控制開關(guān)進(jìn)行緊急切斷閥的現(xiàn)場電動(dòng)開關(guān)操作。

③緊急切斷閥試運(yùn)

遠(yuǎn)程遙控試運(yùn)緊急切斷閥時(shí)，需要提前將電動(dòng)執(zhí)行器從緊急切斷閥上拆下來，從中控室發(fā)命令進(jìn)行遙控開關(guān)操作，中控室監(jiān)控好緊急切斷閥的開關(guān)度及開關(guān)狀態(tài)。遠(yuǎn)程試運(yùn)正常后，將電動(dòng)執(zhí)行器安裝到緊急切斷閥上，使用本地手動(dòng)操作將閥門關(guān)到80%位置，然后再手動(dòng)打開至100%位置，測試閥門是否靈活。緊急切斷閥所在管線停產(chǎn)期間，應(yīng)當(dāng)不拆除電動(dòng)執(zhí)行器，直接進(jìn)行0-100%全開全關(guān)試運(yùn)。

四、常見的故障原因及處理辦法

電動(dòng)執(zhí)行器顯示屏的上半部分有四個(gè)圖標(biāo)，分別為閥門、電池、控制系統(tǒng)和執(zhí)行器報(bào)警指示。

1.閥門報(bào)警圖標(biāo)

原因及處理方法：由于閥門故障，使力矩超出執(zhí)行器設(shè)定值而導(dǎo)致執(zhí)行器“跳斷”。可能的原因是：①閥門過緊或在行程中阻塞；②閥門粘住或卡住；③閥門運(yùn)行條件改變(壓力、流量等增大)。由于執(zhí)行器力矩跳斷，則在同方向上的電動(dòng)操作被禁止，圖標(biāo)也將保留。將執(zhí)行器沿相反方向運(yùn)行即可消除圖標(biāo)。如果執(zhí)行器運(yùn)行至設(shè)定的閥門行程末端停止，閥門報(bào)警圖標(biāo)將不顯示。

2.電池報(bào)警圖標(biāo)

原因及處理方法：在執(zhí)行器檢測到電池電量過低、完全沒電或丟失時(shí)顯示。在電池報(bào)警圖標(biāo)顯示時(shí)，應(yīng)立即更換電池。執(zhí)行器大約10分鐘檢查一次電池狀態(tài)。更換電池后，電池報(bào)警圖標(biāo)將繼續(xù)顯示10分鐘，直到下一次檢測到電池的狀態(tài)為良好，圖標(biāo)才會(huì)消失。

3.控制報(bào)警圖標(biāo)

原因及處理方法：在遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)保持一個(gè)有效的 ESD或聯(lián)鎖信號(hào) (ESD、聯(lián)鎖功能或使用條件控制)實(shí)際存在時(shí)顯示。 在 ESD或聯(lián)鎖信號(hào)實(shí)際存在時(shí)，就地和遠(yuǎn)程操作將被禁止。

4.執(zhí)行器報(bào)警圖標(biāo)

原因及處理方法：在一個(gè)執(zhí)行器報(bào)警實(shí)際存在時(shí)顯示。當(dāng)報(bào)警存在時(shí)，電動(dòng)操作將被禁止。可能的原因是：①電機(jī)溫度保護(hù)跳斷 ；②斷電時(shí)電池電量過低 ；③電源故障 ；④執(zhí)行器控制系統(tǒng)報(bào)警。

5.顯示面板不能正常顯示數(shù)據(jù)

原因及處理方法：打開執(zhí)行器的外殼，檢查電池電壓，若電壓不足，應(yīng)予以更換。若更換后仍然不能恢復(fù)正常，則可能執(zhí)行器存在故障，需要進(jìn)行檢修。

6.中控室不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控

原因及處理方法：首先檢查發(fā)出命令后控制執(zhí)行器操作的繼電器能否吸合，若不能吸合，則PLC柜程序存在問題；若該繼電器能夠吸合，則檢查執(zhí)行器供電是否正常，若供電正常，打開接線端子箱檢查控制線路是否有松動(dòng)或接觸不良，排除以上可能后仍不能進(jìn)行操作，則可能執(zhí)行器存在故障，需進(jìn)行檢修。

7.在操作過程中電機(jī)加電后閥體不轉(zhuǎn)動(dòng)

原因及處理方法：首先將執(zhí)行器選至手動(dòng)操作位置，使用手動(dòng)操作判斷閥門的情況。若使用手動(dòng)操作閥門仍然不轉(zhuǎn)，說明閥門與執(zhí)行器之間嚙合不好，需要將執(zhí)行器拆下后重新與閥門閥桿對(duì)好；若使用手動(dòng)操作閥門能夠正常轉(zhuǎn)動(dòng)，可以判斷電動(dòng)執(zhí)行器存在故障，應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行檢修。