榆林配气站流量调节阀改造及效果评价

（5）将压缩空气送入执行器使执行器杆到达最大
电，无法给指挥器输出命令时，弹簧将要复位带动阀门 行程；
关闭，但是旋转限制机构将阻止弹簧的复位，阀门将保
（6）在臂和框架上插入螺栓并用保持销钉锁住；
持在开状态；方案二，调整执行器的安装位置（见图2）， （7）将执行器中的压缩空气放掉；
改变原调节阀的作用方式，即，将故障关改造为故障
1 研究背景
2 改造思路及方案实施
榆林配气站主要负责苏里格第二处理厂和第四处 理厂来气的转接、计量和外输任务。其中苏里格第二处 理厂来气共计 9 路计量，并通过流量调节阀实现对气 量的控制。改造前只有 2 路计量的流量调节阀作用方 式是故障开，其余 7 路流量调节阀的作用方式均为故 障关。流量调节阀的故障关断将直接影响榆林配气站 正常转输天然气任务，严重时会造成上游系统超压导 致大面积关井事故。为了保证天然气正常转输，需要对 故障关的流量调节阀的作用方式改造为故障开，继而 提升榆林配气站数字化控制系统的可靠性。因此本次 改造的主要方向是改变流量调节阀的作用方式，满足 现场生产需求，同时对改造效果做出评价。如何能够在 不破坏流量调节阀功能完整性和可靠性的前提条件 下，实现对调节阀的作用方式的改造是此次创新的关 键之处[1，2]。
Vol.38 No.愿 粤怎早. 2019
石油化工应用 PETROCHEMICAL INDUSTRY APPLICATION
第 38 卷 第 愿 期 2019 年 愿 月
榆林配气站流量调节阀改造及效果评价
姚 政，张衍梅，田 建，魏 霞，孙玉强，李 峰，高 波，侯晓云
（中国石油长庆油田分公司第二采气厂，陕西榆林 719000）
关到开的动作过程是，当控制系统给出关命令，指挥器
经科学论证确定了此次创新方案后，严格按照方
接到命令后，关闭气源进气阀，同时打开气缸排气阀， 案要求进行现场实施。具体步骤为：
此时弹簧开始复位，活塞杆带动阀轴转动，直至阀门关
（1）断开压缩空气连接；
闭。
（2）从定位器上取下凸轮板；
2.2 改造思路
（3）拧下螺丝，脱开执行器臂和框架；
通过本次改造，实现了苏里格第二处理厂来气全 部计量管线流量调节阀故障开的作用方式，实际生产 过程中运行良好。通过以下几方面来阐述流量调节阀 阀位改造的应用效果。
要调整执行器的位置，并更改控制系统程序即可实现
（1）实施方法简单。只调整执行器，控制系统反向
调节阀由故障开变为故障关。此改造过程，既保证了流 输出就实现最终目的。
2.2.1 方案的提出 通过对 VETEC 调节阀的基本结
（4）从框架上取下执行器并安装在框架的另一边，
构及工作原理的深入研究后，初步设想两套方案。方案 取下密封套夹，将套夹向相反方向移动，并松开锁紧螺
一，给执行器加装额外的旋转限制机构，实现对阀门故 帽，以便拧上框架；
障关闭的限制，即当控制系统命令丢失或者非正常停
66
石油化工应用 2019 年
第 38 卷
利用液面监测装置每隔 2 h 测 1 次液面，且连续监测， 降，又实现了节能增效的目的。
2.1 流量调节阀的结构和工作原理 2.1.1 流量调节阀的结构 榆林配气站计量管线流量 调节阀采用的是萨姆森 VETEC 旋转旋塞阀，同时加装 R 型气动执行器（见图 1）。该阀的主要特点是自由通 道，无死角，高压盖螺母，高压差控制，紧凑型设计和非 常好的控制性能。同时 R 型执行器配有滚动隔膜和内 部复位弹簧，可移动安装的活塞杆直接连接到阀轴的 杠杆上。由于活塞杆的行程非常长，可实现高扭矩和非 常精细的控制。特殊设计允许使用不同的旋转角度，可 实现流量由小至最大的精确调节。 2.1.2 流量调节阀的工作原理 VETEC 流量调节阀 的工作原理与普通气动调节阀的基本一致，阀由开到 关的动作过程是，当控制系统输出开命令，指挥器接到 命令后，打开气源控制阀，压缩空气进入气缸后，推动 活塞，继而带动阀轴转动，直至将阀打开，此时弹簧处
量调节阀功能的完整性，又实现了预期目的。将两套方
（2）提升安全可靠性。改造后大幅度提升了原阀的
案对比可知（见表 1），方案二具有更高的可行性，因此 安全可靠性，不再出现阀门的非正常关断。
表 1 方案可行性对比表方案安全性功能完整性经济性
困难性
是否实现目的
方案一
高
差
低
高
是
方案二
高
高
高
低
是
（下转第 66 页）
VETEC 流量 调节阀
阀轴 填料 阀壳 旋塞 压盖
图 1 VETEC 流量调节阀结构图
缸体 复位弹簧 活塞杆 连接杠杆
* 收稿日期：圆园员9原07-09
62
石油化工应用 2019 年
第 38 卷
图 2 调整执行器示意图
于完全压缩状态。同时可以根据控制系统输出的电流 本次技术创新采用方案二。
大小的不同，控制阀的开度，可实现流量的调节；阀由 2.3 方案的实施
摘 要：榆林配气站部分流量调节阀的作用方式是故障关，具有一定的安全隐患。本次改造主要是针对此类调节阀，最 终实现调节阀的作用方式由故障关变为故障开。本论文主要是对改造实施过程及改造后应用效果进行分析和总结，得 到一些值得推广的经验。 关键词：流量调节阀；改造；可行性；研究 中图分类号：TE967 文献标识码：A 文章编号：1673-5285（201怨）园8-0061-03 DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.201怨.园8.016
（8）锁住防松螺帽，将波纹管推到框架上用密封套
开，控制系统程序改变为反向输出。当指挥器打开气源 夹紧固；
控制阀，气缸进气，带动阀门关闭。当指挥器关闭气源 阀时，气缸排气，带动阀门关闭。 2.2.2 方案的可行性研究 从方案实施的困难性，安 全性，可靠性，经济性等多方位对提出的两套方案进行
（9）将凸轮放入并安装定位器； （10）重新连接新的压缩空气管； （11）调整定位器。
可行性研究。对于方案一，虽然实现了阀门故障无法关 闭，提高了工艺运行的安全性，但是也破坏了原调节阀 流量调节的功能。当阀门被旋转限制机构限位后，指挥 器无法实现对阀门的控制，阀位将会保持不动，如果需 要进行流量调节，还需要人工去旋转手轮，增加了员工 的劳动强度，且无法紧急关断调节阀；对于方案二，需
3 应用效果评价