高压泄压阀指挥器的改进.pdf

2 01 0焦 第 4期 管 技 术 Pi pe l i n e Te c h n i q u e ，5 设 备 a n d Eq u i p me n t 2 0l 0 No ． 4 高压泄压 阀指挥器的改进 张 大鹏 ， 徐 士影 ， 汪成龙 1 ． 管道储运公司潍坊处东营输油站， 山东东营2 5 7 0 0 0 ； 2 ． 胜利油田集输总厂孤岛原油库， 山东东营2 5 7 0 0 0 摘要 泄压设施是石油化工装置安全保护 系统的重要组成部分。对于长距 离密闭输 油管道 ， 输 油 泵站必须设有压力保护泄放设施， 防止瞬变压力对输油设备造成的危 害。担 负着胜利油田原油外输任 务的东临复线沿线泵站的高压泄压 阀出现的故障多集 中在泄压阀指挥 器上 ， 经过分析调研试验后 ， 对 高压泄压阀指挥器进行 了改造 ， 利用压力开关、 电磁换向阀、 继电器等 电器元件构成电气装置指挥器替 代原设备的机械结构指挥 器， 保证 了泄压阀的控制精度和可靠性。 关键词 泄压设施 ； 高压泄压阀； 指挥器； 防爆 电磁换向阀； 压力开关 中图分类号 T E 9 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 4 9 6 1 4 2 0 1 0 0 4 0 0 2 80 2 Ut i l i z a t i o n o f t h e So l e no i d Va l v e t o Re a l i z e t h e Co n t r o l o v e r t h e Hi g h- p r e s s u r e At mo s p he r i c Va l v e ZHANG Da - p e n g ，XU S h i y i n g ，WANG Ch e ng l o n g 1 ． P i p e l i n e S t o r a g e a n d T r a n s p o r t a ti o n C o mp a n y D o n g y i n g Oi l S t a t i o n， D o n g y i n g 2 5 7 0 0 0 ， C h i n a ； 2 ．G u d a o C r u d e Oi l L i b r a r y o f t h e Gu d a o B r a n c h F a c t o r y o f Ga t h e r i n g and T r a n s p o r t a t i o n， D o n g y i n g 2 5 7 0 0 0， C h i n a Abs t r a c t Th e d e pr e s s u riz e d d e v i c e i s a n i mp o r t a n t pa rt o f t h e s e c urit y p r o t e c t i o n s y s t e m o f t h e p e t r o c h e mi c a l f a c i l i t i e s ．Fo r l o n g - d i s t a n c e h e r me t i c o i l p i p e l i n e s ，p u mp i n g s t a t i o n mu s t h a v e d e p r e s s u r i z i n g p r o t e c t i v e f a c i l i t i e s t o p r e v e n t t h e d a ma g e c a u s e d b y t r a n s i e n t p r e s s u r e s t o t h e t r a n s f e r r i n g f a c i l i t i e s ． Ai me d a t t h e c a s e t h a t t h e f a i l u r e s o f t h e h i g h p r e s s u r e a t mo s p h e ri c v alv e o f t h e Do n g l i n d o u b l e l i n e p u mp i n g s t a t i o n wh i c h u n d e rt a k e s t h e o u t w a r d t r a n s mi s s i o n o f c r u d e o i l s i n t h e S h e n g l i o i l fi e l d ， a re f o c u s e d ma i n l y o n t h e d i r e c t o r o f t h e a t mo s p h e ric v a l v e ， t h r o u g h an a l y s i s ， r e s e a r c h a n d t e s t a n d v a l i d a t i o n， t h e d i r e c t o r o f t h e h i g h - p r e s s u r e a t mo s p h e ri c v a l v e h a s b e e n t r an s f o r me d ． T h e u s e o f p r e s s u r e s wi t c h e s ， s o l e n i o d v a l v e s ， r e l a y s a n d o t h e r e l e c t ri c a l c o mp o n e n t s o f e l e c t r i c a l i n s t all a t i o n s c o n s t i t u t e s a d i r e c t me c h a n i c a l d e v i c e t o r e p l a c e t h e o ri g i n al e q u i p me n t ， n a me l y t h e s t ruc t u r e o f t h e c o n ma n d de v i c e ． Th e p r e s s u r e r e l i e f v a l v e c on t r o l a c c u r a c y a n d r e l i a bi l i t y a r e g u ara n t e e d． Ke y wo r d s d e p r e s s u r i z e d d e v i c e ； h i g h p r e s s u r e a t mo s p h e ric v a l v e ；d i r e c t o r ； a n t i e x p l o s i o n r e v e r s i n g s o l e n o i d v a l v e ；p r e s s u r e s wi t c h 0引言 泄压设施是石油化工装置 的重要组成部分， 是安 全生产的关键环节。对于长距离密闭输油管道， 输油 泵站必须设有压力保护泄放设施 ， 当管道输送原油出 现压力扰动时， 在超压点把部分甚至全部液体泄放到 储油罐 中， 以减轻瞬变压力波动 ， 防止瞬变压力对输 油设备的危害。 东临复线是担负胜利油 田原油外输任务 的密闭 长输管道。2 0 0 0年底 ， 在沿线东营、 滨州等站安装并 投用了以F I S E R 4 1 4 6 3 0 5高压泄压阀为主要设备的 高 、 低压泄压系统 ， 当发生干线压力超高， 同时出站调 节阀失控和硬线压力跳泵保护不起作用时 ， 高低压泄 收稿 日期 2 0 1 0 0 31 9 收修改稿 日期 2 0 1 0 0 3 2 9 放系统将启动， 把压力泄放到进站低压管段 内， 防止 出现水击破坏现象 ， 对输油管道设施的保护作用。 1 F I S E R 4 1 4 6 3 0 5高压泄压阀的工作原理 6 3 0 5型指挥器是依据泄压 阀的上游压力来控制 泄压阀通断并进行泄压的装置。指挥器的球形阀芯 被夹在阀芯调整器和阀座之 间， 人 口压力作用到主阀 板上 ， 通过控制管线进人指挥器。只要入 口压力低于 设定压力 ， 球 的控制弹簧就会使指挥器排气球座顶在 指挥器球 阀芯上。入 口压力通过指挥器孔加载到活 塞上并且使主阀关闭； 当人口压力上升到高于设定压 力时 ， 指挥器控制弹簧并使指挥器排气座离开球形阀 芯。活塞加载压力通过指挥器排气球座圈泄放到下 游的速度 比通过指挥器节流孑 L 产生的压力快 ， 这样使 入 口压力不能平衡主 阀板并且使主 阀打开。当入 口 第 4期 张大鹏等 高压泄压阀指挥器的改进 2 9 压力下降到设定压力时 ， 指挥器控制弹簧会推动指挥 器膜片并且便指挥器排气球座与球接触 ， 入 口压力又 加载到活塞上 ， 关闭主阀。 2 高压泄压阀故障分析 1 主阀动作压力 降低 后 ， 指挥器连续泄漏不复 位。检修分析可知， 指挥器 出现故 障， 球形 阀芯等零 件受损 ， 不能从泄压状态恢复正常状态⋯ 。 2 出站压力达到定值后 ， 泄压 阀不动作 。检修 分析可知， 原油 中杂质多 ， 堵塞节流孔 ， 使球形 阀芯不 动作 ； 设定值漂移； 指挥器 内部球形阀芯等零件 配装 位置调整不当。 3 出站压力未到实际设定值 ， 泄压 阀动作 。检 修分析可 知， 设定值 漂移 ， 指挥器 内部球形阀芯等零 件配装位置调整不当。 上述问题 的出现不仅增加 现场工程技术人员 的 维护工作量 ， 还 大大 降低 了泄压 阀的可靠性 ， 为安 全 高效完成输油任务带来隐患。 3改造方案 防爆电磁换 向阀、 压力开关现场安装情况见图 1 。 图 1电磁换 向阀安装 示意图 3 ． 1防爆电磁换向阀 文中选用常闭型防爆 电磁 阀， 即在没有接到控制 信号时 ， 阀门处于闭合状态 ， 流体不通 ， 当接到控制电 信号后 ， 电磁阀动作 ， 将阀门打开 ， 流体导通。 3 ． 2压 力开关 压力开关 也称压 力控 制器 ， 主要 由压 力测 量元 件 、 微动开关和压力微动弹簧 3个部分组成 。被测压 力高于 或低于 压力设定弹簧产生的压力时 ， 微 动开 关动作 ， 常开触点组闭合 、 常闭触点组断开， 完成相应 的电气控制任务。 3 ． 3电气控制原理图 电气控制原理图见 图 2 。图 2中， 2 4 V一1为 2 4 V 电源； 2 4 V一2为本地 P L C机架提供 的电源； S A为消 音按钮 ； KA 1 为继 电器 油压 事件触发 ； KA 2为继电 器 自锁 ； K A 3为泄压阀断电触发 。 4 电气控制原理说明 利用压力开关 、 电磁换 向阀 、 继 电器 等电器元件 构成 电气装置 ， 实现对主阀体的控制 ， 替代原设备 的 图 2电气控制原理 图 机械结构指挥器。当管路压力上升至泄压值时， 压力 开关 动作 ， 使电磁换 向阀线圈动作 ， 原油 由引压管经 电磁换向阀进入泄压阀主阀体 ， 推动活塞打开泄压阀 泄压 ； 同时动作信号送人站控工业计算 机 P L C 可编 程序控制器 并报警 ； 当干线压力下降后 ， 压力开关复 位 ， 电磁换 向阀失 电， 主阀关 闭 ， 一次泄压完成 ， 同时 声音报警消除 ， P L C记录泄压阀恢复。 5 改进后的优点 1 原指挥 器是实现泄压 阀控制 的关键部件 ， 机 械装配精度要求高 ， 内部零配件长期承压易损坏 ， 检 修工作量大 ， 可靠性差。 2 利用简单的电气元件构成控制回路替代指挥 器 ， 不但保证 了控制精度和可靠性 ， 还大大减轻现场 维护人员 的检维修的工作量 。 3 通过将原来结构复杂机械设备改造为机 电一 体化设备 ， 泄压阀的控制不但没有改变， 同时还在电 器回路中增加了阀门动作信号在站控计算机的数据 采集、 值班室声音报警功能。 6 结束语 利用压力开关 、 电磁 换 向阀、 继 电器等 电器元件 构成 电气装置 ， 实现对 主阀体 的控制 ， 替 代原设备 的 机械结构的指挥器， 保证了泄压阀的控制精度和可靠 性 ， 减轻 了现场维护人员维护 、 维修工作量， 同时完善 了阀门动作信号在站控 系统计算 机的数据采集和值 班室声音报警功能 。 参考文献 [ 1 ] 李仕．贵阳输油站水击泄压阀误动作原因分析及防范措 施． 管道技术与设备 ， 2 0 0 8 1 3 2 3 3 ． 作者简介 张大鹏 1 9 7 4 一 ， 工程师， 主要从事输油泵站现场设 备 的安装 与技术指导工作 。