長輸高壓天然氣管線投產初期Shafer執行機構操作改進

楊鵬

【摘 要】由于Shafer執行機構操作正常工況下需要在儲氣罐內有4MPa管線介質氣體，而投產初期管道內壓力達不到這個工況要求，從而導致只能通過人工現場手動操作，為解決這個問題，我們通過現場的實際改進，解決了這一問題。

【關鍵詞】Shafer氣液聯動執行機構;注氮;ESD模擬控制

引言

隨著輸氣管道數量的逐年增加，作為監控輸氣管道運行重要保護器的指標—線路截斷閥的性能突顯出的作用，同時它是確保管道安全平穩有效運行的必要條件。線路截斷閥Shafer氣液聯動執行機構控制執行，在投產初期它的工作狀態逐漸成為投產工作中關注的焦點之一。Shafer氣液聯動執行機構儲氣罐中達到4MPa的氣體方可正常應急啟閉閥門動作一個行程一次，在天然氣管道投產初期，管線壓力較低，氣液聯動執行機構無法靠管線介質壓力正常啟閉，且投產初期也是新建管道出現問題最多的階段，一旦在投產期間出現問題急需關閉閥門時，只能靠人工手動操作執行機構關斷閥門，操作人員將被置于易燃易爆的風險之中且費時費力，延誤解決問題的時間，很可能使問題、事故擴大化，造成不必要的損失。因此在投產初期如何有效地將閥門緊急關斷，是保證投產期間安全和可行性的最主要問題和控制點。

步驟1、執行器處于全開位置，液壓油無壓力，執行器無旋轉動作。

步驟2、執行器正朝關位順時針方向旋轉，高壓液體進入關入口，壓力補償通道 使得兩關閉腔體同步受壓，此時，執行器產生完全的扭拒，推動葉片轉動。

步驟3、一旦執行器到達指定位置，液壓油壓力通過執行器自身控制得到釋放，達到動作目的。

在投產前對Shafer氣液聯動執行機構注入一定壓力的氮氣，其作用一、通過注氮可以檢查執行機構各連接件的密封性能，有問題及早發現，及時處理，為順利投產排出隱患。二、投產初期，管線壓力較低，發生緊急情況可通過執行機構儲氣罐封存的氮氣模擬ESD系統，僅需幾十秒，甚至十幾秒，便可快速高效的將閥門關斷，避免事故擴大化。

在了解Shafer氣液聯動執行機構內部結構及原理的情況下進行注氮工作，工作所需氮氣為高壓普通氮氣，氮氣瓶壓力初始壓力在12MPa-15MPa，引壓管接頭全部為金屬硬密封，加工精度高，一般為進口接口，具體步驟及要點如下：

1、檢查減壓閥狀態，使處于不調壓狀態，執行機構進氣閥門處于關閉狀態;

2、安裝減壓閥，檢查氮氣瓶壓力，氮氣瓶通過高壓引壓管與執行機構對接;

3、引壓管分段固定，防止高壓氣流通過時，引壓管等活結部件甩出傷人;

4、緩慢打開氣瓶開關，調節減壓閥手柄，進入少量氮氣，檢查各接頭有無漏氣現象;

5、打開執行機構進氣閥，緩慢充入氮氣，多次調節減壓閥手柄，每次調節減壓閥調壓后壓力上升低于0.2MPa，待引壓管無氣流聲通過時，進行下一次調節，直至壓力升至4MPa;

6、更換氣瓶時，關閉執行機構進氣閥門，關閉氮氣瓶開關，調壓閥處于不調壓狀態，緩慢松開氮氣瓶連接口，使引壓管高壓氣體緩慢排出，方可拆卸，更換新氮氣源。執行機構進氣高壓管內有單向閥，已沖入氮氣不會從執行機構進氣閥回流至引壓管;

7、對與執行機構氣罐連接各接頭進行檢漏，防止氮氣外漏;

8、注氮完成，關閉氮氣瓶開關，關閉執行機構進氣閥門，緩慢松開接頭排凈引壓管氮氣，拆卸引壓管、調壓閥，調節調壓閥使處于不調壓狀態。

投產前對Shafer執行機構進行注氮后，投產期間可以實現ESD模擬控制。

1、ESD模擬控制

值班人員發現問題（檢測單元），上報場站或調控中心，發出指令（控制單元），現場或中心操作執行機構動作（執行單元）。投產初期，長輸管道輸送介質壓力無法達到執行機構動作壓力，模擬過程需通過投產前注入4MPa氮氣對執行機構進行驅動。

2、線路截斷閥氣液聯動執行機構

手動閥室的氣液聯動執行機構，氣液聯動執行機構具有就地控制，電子控制單元檢測管線壓力，自動關閥等功能。

3、RTU閥室及越站干線氣液聯動執行機構

RTU閥室及越站干線氣液聯動執行機構具有就地控制、遠程開關控制、ESD緊急關斷控制，電子控制單元檢測管線壓力、自動關閥控制，ESD及電子控制單元關閥后的手動復位控制等功能，另外本控制原理也能夠保證電子控制單元關閥及ESD關閥具有最高的優先級。

長輸管線投產初期，巡線人員（檢測單元）發現泄漏等緊急情況，上報場站、調控中心（控制單元），發出指令，可通過三種執行方式快速控制閥門，即就地氣動控制、站控控制、中心控制，快速關斷閥門，優先選用站控操作和中心操作（執行單元）。

4、站場進出站氣液聯動執行機構

站場進出站緊急關斷閥ESD氣液聯動執行機構，具有就地控制，遠程開關控制，ESD緊急關斷控制及ESD關閥后的手動復位等功能，另外本控制原理也能夠保證ESD關閥具有最高的優先級。

長輸管線投產初期，場站操作人員（檢測單元）發現泄漏等緊急情況，上報場站、調控中心（控制單元），發出指令，可通過直接觸發ESD按鈕、站控操作、中心操作ESD連鎖信號。對現場設備進行安全保護，避免危險擴散造成巨大損失。

通過Shafer執行機構注氮可高效的檢測出執行機構連接件的密封性能，為投產創造安全條件。在投產中出現問題需動作閥門，需現場就地操作閥門時，可通過提升閥氣路控制塊上的開關操作桿來迅速的啟閉閥門，有效的節約了人力和物力資源，減少了相應的安全風險和隱患。

結束語：

通過以上方式改進，目的使Shafer執行機構在低壓狀態下，達到其工況狀態，從而保證在投產期間達到線路截斷閥的速斷功能。

參考文獻：

[1]SHAFER氣液聯動執行機構操作維護保養規程（說明書）