趙志濤 周煒彬 王坤 董伯一 胡秉璽

國家管網(wǎng)集團西南管道蘭州輸油氣分公司

摘要：水擊泄壓閥可有效避免輸油管道因突發(fā)原因造成的水擊現象，保障管道安全運行。分析了現用丹尼爾水擊泄壓閥動(dòng)作后閥芯不回位故障處置存在的問(wèn)題，發(fā)明了一種用于排除丹尼爾先導式水擊泄壓閥回位故障的頂壓法，以安全高效針對性解決問(wèn)題。經(jīng)現場(chǎng)應用，相較于重復拆裝水擊泄壓閥來(lái)解決故障，該方法明顯縮短了故障排除時(shí)間，節約了維修成本，消減了作業(yè)過(guò)程安全風(fēng)險。

關(guān)鍵詞：輸油管道；水擊泄壓閥；閥芯不回位故障；頂壓法

水擊泄壓閥對避免輸油管道發(fā)生水擊現象、保障管道安全運行意義重大，目前國內多用丹尼爾先導式水擊泄壓閥[1]。當管道壓力超過(guò)水擊泄壓閥設定值后，閥門(mén)動(dòng)作后常因多種原因導致錐形閥芯無(wú)法回位造成管道內漏[2]，需要整體拆卸并重裝以排除故障，給維修作業(yè)帶來(lái)了極大不便，還會(huì )留下安全隱患。針對此問(wèn)題，我們發(fā)明了一種用于排除丹尼爾先導式水擊泄壓閥回位故障的頂壓法（申請發(fā)明專(zhuān)利實(shí)質(zhì)性審查階段），以便安全高效、省時(shí)省力處置故障。

1  現有處置方法實(shí)例分析

2021年8月3日，某成品油管道首站對出站管道丹尼爾先導式水擊泄壓閥校驗后發(fā)現閥芯不回位問(wèn)題，6名維修人員采用拆裝及手動(dòng)排除閥芯腔內空氣方法，前后重復4次、耗時(shí)3天、使用價(jià)值20萬(wàn)元的維修包2套、排放并回收0.5 m3的油品，仍未能解決問(wèn)題。經(jīng)分析，原因大致有三點(diǎn)：水擊泄壓閥閥芯動(dòng)作后依靠彈簧提供的力量恢復原位，一旦出現彈簧疲勞、彈力不足和雜質(zhì)堵塞閥芯則無(wú)法完全回位；水擊泄壓閥拆卸后閥芯腔內的空氣無(wú)法通過(guò)手動(dòng)方式完全排干凈，影響回位；缺少合適的打壓裝置。

2  頂壓法工作原理及操作方法

2.1  工作原理

頂壓法工作原理如圖 1所示，配套研制了排氣和打壓一體裝置，包括缸體、管路組件、通流接口組件和管路切換組件。缸體內形成流路切換腔及分別與其連通的第一流道（PB管路與PU管路組成的流道）和第二流道（PA管路與PU管路組成的流道），排氣管路（PU管路）與第一流道連接，打壓管路（PA管路）與第二流道連接，管路切換鎖片可以選擇第一流道和第二流道之一與流路切換腔連通。同時(shí)，通流接口組件可以控制流路切換腔與外部通斷，并用于與打壓泵連接。當水擊泄壓閥需要排氣時(shí)，通流接口組件控制流路切換腔直接與外界大氣連通，再通過(guò)管路切換鎖片選擇第一流道與之連通，則來(lái)自水擊泄壓閥的上接泄壓管道的氣體可以依次流經(jīng)排氣管路、第一流道和流路切換腔，最后從通流接口組件排出。當水擊泄壓閥閥芯無(wú)法回位時(shí)，可以將打壓泵與通流接口組件連接，控制流路切換腔與打壓泵連通，再通過(guò)管路切換鎖片選擇第二流道與流路切換腔連通，則打壓泵的液壓油或者潤滑油可以依次流經(jīng)通流接口組件、流路切換腔、第二流道和打壓管路，最后流入閥芯腔中，以推動(dòng)閥芯自動(dòng)回位。

圖 1 頂壓法工作原理示意圖

2.2  操作方法

（1）發(fā)現泄壓閥故障后，第一時(shí)間關(guān)閉其前、后閥門(mén)，壓力泄至零，拆除閥門(mén)排氣口上的堵頭。

（2）將打壓泵與水擊泄壓閥排氣口連通，用內六方全關(guān)水擊泄壓閥過(guò)濾器上的切換鎖片，切斷主管道（PB管路）與排氣管路（PU管路）的連接，將排氣管路與閥芯后端閥腔（PA管路）連通，將打壓泵的壓力傳導至位于閥芯后端的閥腔空間內，推動(dòng)閥芯向上游方向回位�？刂拼驂罕脤⑿箟洪y閥芯推動(dòng)回位，預設打壓值小于泄壓設定值，如水擊泄壓閥設定值為7.7 MPa，可以打壓至7.0  MPa，如圖 2所示。

圖 2 頂壓法操作現場(chǎng)

（3）拆除打壓泵，并切斷流路切換腔與外部的連通；切換至第一流道與流路切換腔連通。水擊泄壓閥的上接泄壓管道充壓操作，根據泄壓管道壓力檢測數值判斷閥芯是否推動(dòng)到位。

3  現場(chǎng)應用

2021年8月7日，某成品油管道首站出站水擊泄壓閥重新拆裝后，閥芯腔內存在空氣使閥芯不能完全回位，維修人員采用頂壓法耗時(shí)2小時(shí)使閥門(mén)恢復正常工作狀態(tài)。2022年1月28日，某成品油管道中間泵站進(jìn)站管道的丹尼爾水擊泄壓閥校驗后閥芯不回位，維修人員采用頂壓法僅用1小時(shí)成功解決問(wèn)題，避免了重新拆裝水擊泄壓閥的繁瑣作業(yè)。

4  結語(yǔ)

頂壓法能快速有效解決水擊泄壓閥動(dòng)作后閥芯不回位及拆裝后閥芯腔內存在空氣的難題，避免多次拆除重裝閥門(mén)作業(yè)。與原有方法相比，具有安全高效、操作方便、省時(shí)省力、節約成本等優(yōu)點(diǎn)。但也存在一些不足，如操作不當容易導致水擊泄壓閥誤動(dòng)作引發(fā)油品泄漏隱患；打壓泵與水擊泄壓閥上的排氣口不匹配，需要額外制作安裝適配連接頭等。該方法有待進(jìn)一步改進(jìn)提升。

（1）制定頂壓法操作規程，明確適用范圍及注意事項。嚴格按照規程處置水擊泄壓閥故障，杜絕違規操作行為，確保作業(yè)過(guò)程安全高效、規范有序。

（2）改造水擊泄壓閥上的排氣口，使其與打壓泵匹配；同時(shí)改造打壓泵操作平臺，使作業(yè)更加安全便捷。

（3）嚴格按照維護保養和檢修規程、連鎖保護功能測試規程，做好閥門(mén)保養和檢修、保護邏輯測試等工作，確保閥門(mén)和自動(dòng)控制系統性能可靠。

參考文獻：

[1]董朋，楊昌群，楊光，等.水擊泄壓閥在成品油輸送管路中的應用[J].機床與液壓，2021，49(9)：182-186.

[2]楊春花.先導式水擊泄壓閥動(dòng)作原理及典型故障分析[J].內燃機與配件，2020(27)：193-194.

作者簡(jiǎn)介：趙志濤，1987年生，本科畢業(yè)于東北林業(yè)大學(xué)，工程師，蘭州輸油氣分公司蘭州作業(yè)區副經(jīng)理，現主要從事長(cháng)輸管道生產(chǎn)運行及安全管理工作。聯(lián)系方式：18189699971，715557742@qq.com。