淺談費希爾調(diào)壓閥調(diào)壓失效及處理對策

趙周紅 蔣偉 余慧

摘要：近年來，隨著我國天然氣開采利用飛速發(fā)展，國內(nèi)絕大部分地區(qū)已實現(xiàn)天然氣使用，生產(chǎn)單位如何保供是關(guān)乎國計民生及社會和諧穩(wěn)定的重要問題。原料含硫天然氣從氣井采出，經(jīng)增壓、脫水、集輸?shù)教烊粴鈨艋瘡S處理形成產(chǎn)品天然氣，然后輸氣站將一部分高壓天然氣輸送進(jìn)入長輸管網(wǎng);一部分高壓天然氣通過調(diào)壓閥（器）進(jìn)行調(diào)節(jié)降壓，就地銷售滿足用戶需求。目前現(xiàn)場使用的費希爾調(diào)壓閥在調(diào)壓過程中，受氣質(zhì)、安裝方式、設(shè)計缺陷和調(diào)壓閥本身閥件質(zhì)量等的影響時常導(dǎo)致調(diào)壓、控壓失效的安全隱患，不能持續(xù)穩(wěn)定滿足用戶用氣需求進(jìn)行分析探討，提出相應(yīng)對策建議，對減少調(diào)壓環(huán)節(jié)中的能源，能量損失和浪費，具有一定借鑒作用。

關(guān)鍵詞：調(diào)壓控壓;安全隱患;處置對策

一、基本情況

忠縣采輸氣作業(yè)區(qū)目前有調(diào)壓閥（器）35臺，目前現(xiàn)場選用的費希爾調(diào)壓閥雖然有的集調(diào)壓與安全切斷為一體;大流量，高精度，關(guān)閉靈敏，壓力控制精確;壓力設(shè)定簡單，操作維護(hù)方便，高性能降噪設(shè)計;超壓自動切斷;二級上扣/脫鉤機(jī)構(gòu);手動復(fù)位;手動緊急切斷按鍵;內(nèi)置旁通平衡裝置;開關(guān)位置顯示;可選配切斷信號遠(yuǎn)傳裝置。使用的費希爾調(diào)壓閥受客觀原因、設(shè)計缺陷和調(diào)壓閥本身閥件質(zhì)量的影響仍然時常出現(xiàn)調(diào)壓、控壓失效的安全隱患，導(dǎo)致下游管線壓力超高安全閥起跳泄壓事件發(fā)生，同時影響下游用戶正常安全用氣。

二、存在問題分析

1.費希爾調(diào)壓閥指揮器主調(diào)節(jié)彈簧疲勞導(dǎo)致彈性降低

指揮器供給壓力從主閥進(jìn)口連接到指揮器進(jìn)口，下游壓力通過下游控制管路先作用在主閥活塞上，然后作用在指揮閥膜片上。如果下游需求增加，使閥門的下游壓力低于指揮器控制彈簧的設(shè)定值，則彈簧迫使指揮器閥塞打開，提供主閥活塞上的加載壓力。

2.費希爾調(diào)壓閥指揮器出口閥墊與泄壓口不能正常分離

費希爾調(diào)壓閥指揮器出口閥閥墊安裝存在問題，當(dāng)受到同站下游忠縣民旺石寶鎮(zhèn)燃?xì)夤景惭b使用的老式TS調(diào)壓器大壓差頻繁啟動（即實際工況壓力值與壓力設(shè)定值達(dá)到±0.10MPa以上才開啟或關(guān)閉），使作用在主閥皮膜上閥腔的高壓天然氣根據(jù)壓力設(shè)定值進(jìn)行頻繁快速自我調(diào)節(jié)泄放，高壓天然氣氣流長期沖擊指揮器出口閥墊，導(dǎo)致出口閥墊向上凸出與出口閥墊座脫離堵塞了出口閥噴嘴，費希爾調(diào)壓主閥無氣流通過;指揮器出口閥墊長期受天然氣氣質(zhì)影響，導(dǎo)致出口閥墊發(fā)泡膨脹，向上縮短了出口閥墊與閥噴嘴間的正常間距甚至直接與噴嘴接觸，使作用在主閥皮膜上閥腔的高壓天然氣無法正常泄放，致使費希爾調(diào)壓主閥無法開啟氣流無法通過。

3.工藝安裝回壓信號管和泄壓管存在問題

費希爾調(diào)壓閥指揮器回壓信號管與泄壓管安裝不正確，即調(diào)壓閥指揮器下游泄壓信號管與回壓信號管用卡箍式三通串連在一起，在一定工況條件下容易形成相互干擾。特別是回壓信號導(dǎo)壓管存在液體時，干擾就特別明顯。

4.冬季費希爾調(diào)壓閥出現(xiàn)凍堵

眾所周知，冬季極冷天氣導(dǎo)致費希爾調(diào)壓閥凍堵是困擾行業(yè)多年的難題。值班人員采取熱水沖淋、安裝電伴熱、增加保溫層等措施和方法，也沒有從根本上解決問題。2021年忠縣末站豐天司費希爾調(diào)壓閥指揮器出現(xiàn)凍堵，管輸壓力持續(xù)降低，當(dāng)班員工用熱水沖淋指揮器解堵后，由于調(diào)壓閥設(shè)定壓力值與現(xiàn)場管輸供氣壓力值形成較大壓差，導(dǎo)致調(diào)壓閥主閥突然開大，在強(qiáng)大的氣流沖擊下又導(dǎo)致調(diào)壓閥主閥活塞損壞，調(diào)壓閥失效無法調(diào)節(jié)用戶流量和供氣壓力，調(diào)壓閥下游壓力快速上升直接導(dǎo)致安全閥起跳。為了確保供氣安全只能停用調(diào)壓閥，現(xiàn)場采用人工調(diào)節(jié)調(diào)壓閥旁通節(jié)流閥為用戶供氣。增加了值班員工勞動強(qiáng)度。

三、整改措施及建議

通過上述分析，我們得到了如下整改措施及建議：

1.解決費希爾調(diào)壓閥指揮器調(diào)壓彈簧彈性不足問題

在處理趕場壩費希爾調(diào)壓閥故障的維修過程中，我們采取增加指揮器上下彈簧座厚度的方式臨時解決了指揮器主調(diào)節(jié)彈簧彈性降低問題。為后續(xù)購買更換指揮器彈簧贏得了時間，確保了用戶正常供氣。

2.對費希爾調(diào)壓閥指揮器出口閥墊安裝進(jìn)行改進(jìn)

由于指揮器出口閥墊設(shè)計安裝存在缺陷，建議生產(chǎn)廠家對其進(jìn)行改進(jìn)，使出口閥墊與出口閥座配合緊密，防止氣流沖擊移位堵塞出指揮器口閥噴嘴 ;同時對密封閥墊進(jìn)行材質(zhì)改進(jìn)使提高其抗腐蝕能力。

3.費希爾調(diào)壓閥指揮器回壓信號管和泄壓管進(jìn)行分離

針對下游用戶忠縣民旺石寶鎮(zhèn)燃?xì)夤纠鲜絋S調(diào)壓器導(dǎo)壓管和泄壓管安裝進(jìn)行技改，避免指揮器信號管和回壓管在工作時相互干擾，增強(qiáng)提高其調(diào)壓穩(wěn)定性和持續(xù)性，消除其大壓差頻繁啟動安全隱患;同時從源頭上消除上游費希爾調(diào)壓閥被動頻繁啟動源，降低故障頻率。

4.采用迷宮設(shè)計消除冬季費希爾調(diào)壓閥凍堵問題

通過多年的工作經(jīng)驗和對目前生產(chǎn)現(xiàn)場所采用的防凍堵的各種措施方法進(jìn)行分析研究，得出結(jié)論為：調(diào)壓閥關(guān)鍵部位保溫不足是導(dǎo)致費希爾調(diào)壓閥凍堵的根本原因。為了解決這一困擾行業(yè)多年的難題，我們建議采取調(diào)壓閥至指揮器間的高壓引壓管采用迷宮設(shè)計，在迷宮中均勻布置一定數(shù)量的加熱片連續(xù)多次對高壓氣體進(jìn)行加熱，提高指揮器控制氣體溫度，從而有效解決費希爾調(diào)壓閥凍堵難題。

四、總結(jié)認(rèn)識

綜上所述，天然氣作為清潔能源在國民經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的地位，如何保障天然氣供給已成為關(guān)乎國計民生及社會和諧穩(wěn)定的重要問題。因此，石油天然氣行業(yè)從業(yè)人員應(yīng)不斷提高自身技術(shù)素質(zhì)擔(dān)當(dāng)起社會責(zé)任，確保天然氣日常保供工作，同時我們還應(yīng)不斷的研究、創(chuàng)新和改建調(diào)壓設(shè)備，完善其調(diào)壓、控壓能力的持續(xù)性和穩(wěn)定性，這樣，在以后的保供中就能減少故障頻率的發(fā)生;對從事石油天然氣行業(yè)的基層班組員工定期開展技能培訓(xùn)，加強(qiáng)設(shè)備日常維護(hù)保養(yǎng)促使其提高履職能力，保證各種設(shè)備在保供運行時不會出現(xiàn)任何安全問題。

參考文獻(xiàn)：

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