趙旭卜

國家管網(wǎng)集團廣東省管網(wǎng)有限公司

 

摘要：輸氣站調壓閥的穩定性是保障天然氣輸氣系統安全運行、向下游用戶(hù)正常供氣的關(guān)鍵因素。通過(guò)對輸氣站調壓閥故障數據統計分析，找出故障發(fā)生原因，制定相應措施進(jìn)行處理，降低了調壓閥故障率。其經(jīng)驗可為輸氣站相關(guān)工作提供借鑒。

關(guān)鍵詞：輸氣站調壓閥；污堵；調壓閥指揮器；天然氣過(guò)濾；排污

 

壓力是輸氣站場(chǎng)重要參數，調壓閥能夠根據下游用戶(hù)用氣量、通過(guò)調整調壓閥開(kāi)度值來(lái)控制輸出壓力以保持穩定供氣。壓力控制系統是由安全切斷閥、監控調壓閥、工作調壓閥按照從上游到下游的順序串聯(lián)在一起的監控式調壓系統。安全切斷閥（SSV）、監控調壓閥（PSV）、工作調壓閥（PEV）為相互獨立的設備。正常情況下，安全切斷閥和監控調壓閥處于全開(kāi)位置，由工作調壓閥對下游壓力進(jìn)行控制。當主路工作調壓閥出現故障無(wú)法控制下游壓力時(shí)，監控調壓閥開(kāi)始工作，以維持下游壓力的安全范圍；若監控調壓閥也出現故障不能控制下游壓力時(shí)，下游壓力升至安全切斷閥的設定壓力，則安全切斷閥自動(dòng)切斷氣源，同時(shí)開(kāi)啟備用回路，保證下游管道和設備的正常運行。由此可見(jiàn)，調壓閥能否正常運行是輸氣站安全平穩輸氣的關(guān)鍵。

1  調壓閥故障情況

某公司管道工程投產(chǎn)運行以來(lái)，輸氣站調壓閥故障頻發(fā)，造成檢修工作量大幅增加，人工成本和維修成本增高。經(jīng)對2018年5月至2018年11月調壓閥出現的各種故障進(jìn)行調查統計（表 1），調壓閥實(shí)際運行時(shí)間為4658 h，發(fā)生各類(lèi)故障共計382 h，設備故障率為7.58%，未達到工藝設備設施月故障率不高于5％的標準要求。

表 1 輸氣站調壓閥故障率調查表

根據表 1可以看出，調壓閥指揮器故障及調壓閥引壓管故障是調壓閥故障的兩個(gè)主要方面。

2  調壓閥故障原因分析

結合調壓閥維保技術(shù)規程及技術(shù)資料分析，繪制了調壓閥故障因素關(guān)聯(lián)圖（圖 1）。

圖 1 調壓閥故障因素關(guān)聯(lián)圖

經(jīng)現場(chǎng)調查，六類(lèi)因素中人員巡檢、人員技能水平、維保和壓力波動(dòng)均保持正常狀態(tài)，故對其余兩類(lèi)因素進(jìn)行分析驗證。

2.1  管輸雜質(zhì)影響

（1）過(guò)濾分離器濾芯更換情況。2018年5—11月兩個(gè)輸氣站過(guò)濾分離器濾芯更換記錄顯示， 5—9月沒(méi)有進(jìn)行更換，而10—11月每站更換3次（表 2）。

表 2 過(guò)濾分離器濾芯更換情況

（2）過(guò)濾分離器及其上游匯管排污情況。5—9月污物較少，10—11月污物較多（表 3）。

表 3 過(guò)濾分離器及匯管排污情況

（3）調壓閥指揮器污堵情況。5—9月每月7～10次，10—11月每月14～16次（表 4）。

表 4 調壓閥指揮器污堵次數

根據以上分析，5—9月輸氣站過(guò)濾分離器壓差小，管輸過(guò)程中雜質(zhì)較少，濾芯更換次數較少，調壓閥指揮器月平均污堵次數較少。10—11月站場(chǎng)過(guò)濾分離器壓差大，管輸雜質(zhì)較多，過(guò)濾分離器濾芯更換次數較多，調壓閥指揮器月平均污堵次數較多�？梢耘卸ü茌旊s質(zhì)較多是調壓閥指揮器故障的主要因素。

2.2  過(guò)濾分離影響

（1）過(guò)濾分離器下游匯管排污情況。如果過(guò)濾分離器分離效果不好，會(huì )導致下游匯管污物較多。對同期輸氣站3#、4#、5#匯管排污情況調查，表明5—10月匯管污物僅少量，10—11月污物較多（表 5）。

表 5 過(guò)濾分離器下游匯管排污統計

（2）下游用戶(hù)過(guò)濾分離器污堵情況。查看下游用戶(hù)2018年5—11月過(guò)濾分離器濾芯更換記錄及照片，顯示濾芯表面附著(zhù)大量雜質(zhì)且更換濾芯頻次多。

綜上所述，5—9月過(guò)濾分離器下游管線(xiàn)雜質(zhì)較少且調壓閥指揮器故障率較低，10—11月過(guò)濾分離器下游管線(xiàn)雜質(zhì)較多且調壓閥指揮器故障率較高。說(shuō)明過(guò)濾分離器的過(guò)濾效果對調壓閥的平穩運行有明顯影響。

3  改進(jìn)方案及效果

3.1  具體措施

針對引起調壓閥故障的主要原因，決定加裝天然氣過(guò)濾處理裝置和增加過(guò)濾分離器的排污頻次。

（1）天然氣過(guò)濾處理。如圖 2所示，將指揮器上游管線(xiàn)設計為互為備用的兩條支路(紅線(xiàn)部分)。一條支路分別加裝進(jìn)出氣體的截斷二閥組、過(guò)濾器、小球閥，二閥組的排放端設計在截止端的下游。通過(guò)開(kāi)關(guān)二閥組針閥及出口球閥控制該條支路的啟停，通過(guò)二閥組的放空閥對該條支路進(jìn)行放空操作。另外一條支路加裝小球閥，便于在更換過(guò)濾器濾芯前切換流程，避免了整條調壓支路的停輸放空操作，現場(chǎng)操作性強。

圖 2 調壓閥指揮器改造圖示

（2）增加排污頻次。將工藝匯管及過(guò)濾分離器排污頻次由每月1次增加至每月2次，并停用指揮器前端加裝的過(guò)濾器，以保證增加排污頻次對指揮器故障次數影響的真實(shí)性。記錄并比較排污次數調整后調壓閥指揮器故障率，以驗證該措施的效果。

3.2  實(shí)施效果

經(jīng)統計，2019年3—4月調壓閥故障率由之前的7.58%降低到1.37%，故障率顯著(zhù)降低（表 6）。

表 6 調壓閥故障率調查表

4  結語(yǔ)

調壓閥作為天然氣輸送站場(chǎng)的關(guān)鍵設備，其運行狀態(tài)對站場(chǎng)安全生產(chǎn)起著(zhù)至關(guān)重要的作用。通過(guò)加裝過(guò)濾裝置解決調壓閥指揮器污堵問(wèn)題，顯著(zhù)降低了調壓閥故障率。經(jīng)其他輸氣站場(chǎng)推廣應用，2021年全公司調壓閥故障率控制在5%以?xún)�。目前，公司新建項目調壓撬技術(shù)協(xié)議書(shū)明確要求調壓閥指揮器前端加裝過(guò)濾裝置（一用一備），實(shí)現在線(xiàn)更換，保障了輸氣站場(chǎng)調壓閥穩定運行。 

作者簡(jiǎn)介：趙旭卜，1988年生，大學(xué)本科，現為汕頭管理處生產(chǎn)管理主管，主要從事天然氣長(cháng)輸管道生產(chǎn)管理工作。聯(lián)系方式：13925171126，zhaoxb@gdngg.com.cn。