阀门执行机构(Shafer)
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阀门执行机构 (Shafer)
2010年5月
阀门执行机构分类
手动 执行 机构
bhgc
阀门执行机构分类
电动
执行 机构
bhgc
阀门执行机构分类
气动
执行 机构
bhgc
阀门执行机构分类
气液 联动 执行 机构
bhgc
阀门气动/气液联动执行机构特点
利用管道中压力源或其它压力源作为动力源。
bhgc
bhgc
bhgc
bhgc
bhgc
bhgc
五. LINEGURD2200
Rate of Drop(PSIG/MIN) - Interval = 30 Date 05/09/2002 05/10/2002 05/10/2002 05/10/2002 05/10/2002 05/10/2002 05/10/2002 05/10/2002 Time 22:36:03 13:06:41 13:36:41 14:06:41 14:36:41 15:06:41 15:36:41 16:06:41 1 0.012748 0.018294 0 -0.01083 0 0.03643 0.031217 0.04959 2 0.050517 -0.01097 -0.01604 -0.06742 0 0.058116 0.021773 0 3 0.0364 -0.03737 -0.01316 0 0.023606 -0.02637 -0.02827 -0.02309 4 0 0 0.026477 0.025565 0.025503 -0.02587 0 0 5 -0.03063 0.046172 0.028811 -0.02309 -0.02123 -0.02164 0.02742 0.018919
bhgc
The End
bhgc
4 6 2 1 3
4 5
引压管
阀门
bhgc
4
4
2 3
1
bhgc
6
bhgc
SHAFER阀门执行机构的基本组成
POPPET BLOCK CONTROL （提升阀气路控制块）
bhgc
bhgc
SHAFER阀门执行机构的基本 组成
bhgc
bhgc
SHAFER阀门执行机构的基本组 成
bhgc
气动控制原理
1、执行机构 2、阀门 3、气液罐 4、手动两位三通阀 6、回路控制阀 7、速度控制阀 8、单向阀 9、手动泵 10、过滤器 37、手动泵安全阀
bhgc
执行器气缸 1、过滤器 2、减压阀
5 4
3、电磁阀
4、带就地锁定的电 磁阀 5、泄压阀 动力源
bhgc
3 1
2
旋转叶片（SHAFER）阀门执行 机构
bhgc
气液联动执行机构的日常维护
o
o o o o o o
检查气路、油路的密封 清洗或更换滤芯 气液罐排污 执行器排污 检查油位、补充液压油 检查参数设置 性能测试
bhgc
气液联动执行机构的故障处理
序号 故障现象 故障可能原因
速度控制阀没有打开 动力气源没有打开 气路通道堵塞 阀门内部或装置内部卡 死 控制箱电路板损坏 控制箱或笔记本电脑接 口没有正确连接 控制软件损坏 速度控制阀开度过小 阀门或执行器扭矩过大 气源压力过低 气路通道异物堆积
在以下三种情况导致执行器驱动阀门自动动作 检测压力低于低压关断设定值 检测压力高于高压关断设定值 检测压降速率高于压降速率关断设定值
bhgc
三 . SHAFER阀门执行机构的工作 原理
•
• • • •
检测管线中气体压力 判断检测压力是否正常 通过电磁阀控制气路的通断 当气路压力的变化导致液缸中气体压力发生变化 旋转叶片两端压差增大，使传动轴转动，带动阀门 动作
bhgc
bhgc
正常状态
干线动力气体通过梭阀（24）进入到执行器
气路控制块中，此时气路控制块的开/关阀按 钮均处于非受力状态，因此高压气体只能进 入到储气罐（6）、远程开/关电磁阀（27、 28）、自动关气动阀（18）的前端，同时也 通过减压阀（19）到达电子控制单元（20） 电磁阀前端。
bhgc
bhgc
五. LINEGURD2200
LINEGUARD2200的工作过程
每5秒读取压力传感器中管线中介质压力（Live pressure） 按照用户设定时间段计算平均压力（Average Pressure） 利用平均压力与设定值（low pressure、high pressure、RoD setpoint）比较 记录异常压力值和发生的时间
故障处理方法
调节速度控制阀到一定 开度 打开动力气源 检查气路并清除故障 充分清洗阀门 更换电路板 检查电缆和接口的连接 重新安装控制软件
1
装置不动作
2
控制箱无法读取 数据
3
装置动作缓慢 bhgc
调节速度控制阀的开度 充分清洗阀门或执行器 增加气源压力 清洗气路通道中的滤芯 和其它组件
电子控制单元
远程开/关
远程下达开/关命令后，远程开关电磁阀（28、
27）动作，高压气体进入到气动控制块开/关 按钮活塞（15）下方，使高压气体进入到开/ 关气液罐（2、3）中，驱动执行器动作。
bhgc
自动关断
当执行机构电子控制单元（20）电磁阀开启
后，减压后的气体会到达自动关断气动阀 （18）和锁定气动阀（23），会导致（18） 和（23）动作开启，（18）动作使执行器关 闭动作，（23）动作后会导致减压后气体到 达二级锁定气动阀（22），（22）动作后会 使远程开启和就地气动开启功能失效，必须 现场手动将（23）复位后方可使用。
bhgc
LINEGUARD2200
LINEGUARD2200（西气东输、陕京二线等）
小型RTU，5秒读取一次数据，平均压力计算 时间可调，外供12或24V电，蓄电池作备用 电源，可远传数据和具有远控功能。
bhgc
bhgc
五. LINEGURD2200
LINEGUARD2200的组成 控制器：Fisher ROC312 远程操作控制器和 FlashPAC 存储模块 变送器：0 – 2000 PSI。 电磁阀操作机构 蓄电池：5～7天连续操作 的操作电源。 本地显示屏及机壳
bhgc
高高压力报警值
压力
低压力报警值
高压力报警值
Y 轴
低低压力报警值
时间
bhgc
五. LINEGURD2200
LINEGUARD2200的参数设置和记录形式
Minor Data Logs Major Data Logs Event Logs（参数和设定值的设置） Alarm Logs（报警记录）
bhgc
五. LINEGURD2200
LINEGUARD2200的一般性操作 • 读取LINEGUARD2200中的参数 • 修改并写入LINEGUARD2200的参数 • LINEGUARD2200的复位 • 装载LINEGUARD2200 • 确认参数设置及控制状态
bhgc
lineguard2100
动作速度快。 具有电子控制和机械控制双重作用。 常用于自动截断和紧急截断。
bhgc
气动执行机构和气液联动执行机 构区别
气动执行机构动作速度更快，可达到2秒以内，
常用于紧急截断设备（调压回路截断、高低 压分界截断、井口等）。 气液联动执行机构动作较慢，但比较平稳， 常用于干线截断设备和站场进出口阀门。
2002年以前：LINEGUARD2000（陕京线、涩宁兰 等） 简单单片机，8秒读取数据一次，干电池供电定期更 换，DOS系统软件，功能单一不支持远传控功能。 2002年—2004年：LINEGUARD2100（长呼线、中 海油海南管道等） Windows操作系统，具有模拟测试功能，干电池或太 阳能供电。
bhgc
阀门气动/气液联动驱动装置
拨叉式
旋转叶片式
bhgc
拨叉式执行机构 主要结构部件：拨叉
bhgc
拨叉式执行机构的主要结构 组合
bhgc
拨叉式执行机构结构
bhgc
拨叉结构
bhgc
线行程转变为角行程，适用于90度开关型阀门。 特点：输出扭矩同阀门扭矩曲线基本相同，符合节能
要求；可根据拨叉形状设置来改变输出扭矩曲线特性。
1. 2.
ROTARY VANE（执行器） 旋转叶片 止动器
1
2
bhgc
bhgc
SHAFER阀门执行机构的功能
检测管道中气体的压力
记录管道中气体的压力变化 自动驱动阀门关断 阀门自动关断后锁定功能（防止开启） 远程控制（开/关阀） 就地手动、气动控制（开/关阀）
bhgc
SHAFER阀门执行机构的功能
主要结构特点：旋转叶片
活动部件：1个 角行程 目前世界上提供旋转叶片结构执 行机构的主要是美国SHAFER公 司，隶属于EMERSON集团。
bhgc
SHAFER阀门执行机构的基本组 成
1、POPPET BLOCK CONTROL（提升阀气路控制块） 2、MANUAL HAND PUMP（手动泵装置） 3、ROTARY VANE（执行器） 4、GAS HYDRAULIC TANK（气液罐） 5、POWER STORAGE TANK（备用气源罐） 6、LINEGUARD2200（LINEGUARD2200控制箱）
2010年5月
阀门执行机构分类
手动 执行 机构
bhgc
阀门执行机构分类
电动
执行 机构
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阀门执行机构分类
气动
执行 机构
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阀门执行机构分类
气液 联动 执行 机构
bhgc
阀门气动/气液联动执行机构特点
利用管道中压力源或其它压力源作为动力源。
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五. LINEGURD2200
Rate of Drop(PSIG/MIN) - Interval = 30 Date 05/09/2002 05/10/2002 05/10/2002 05/10/2002 05/10/2002 05/10/2002 05/10/2002 05/10/2002 Time 22:36:03 13:06:41 13:36:41 14:06:41 14:36:41 15:06:41 15:36:41 16:06:41 1 0.012748 0.018294 0 -0.01083 0 0.03643 0.031217 0.04959 2 0.050517 -0.01097 -0.01604 -0.06742 0 0.058116 0.021773 0 3 0.0364 -0.03737 -0.01316 0 0.023606 -0.02637 -0.02827 -0.02309 4 0 0 0.026477 0.025565 0.025503 -0.02587 0 0 5 -0.03063 0.046172 0.028811 -0.02309 -0.02123 -0.02164 0.02742 0.018919
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The End
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4 6 2 1 3
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引压管
阀门
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4
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SHAFER阀门执行机构的基本组成
POPPET BLOCK CONTROL （提升阀气路控制块）
bhgc
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SHAFER阀门执行机构的基本 组成
bhgc
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SHAFER阀门执行机构的基本组 成
bhgc
气动控制原理
1、执行机构 2、阀门 3、气液罐 4、手动两位三通阀 6、回路控制阀 7、速度控制阀 8、单向阀 9、手动泵 10、过滤器 37、手动泵安全阀
bhgc
执行器气缸 1、过滤器 2、减压阀
5 4
3、电磁阀
4、带就地锁定的电 磁阀 5、泄压阀 动力源
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3 1
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旋转叶片（SHAFER）阀门执行 机构
bhgc
气液联动执行机构的日常维护
o
o o o o o o
检查气路、油路的密封 清洗或更换滤芯 气液罐排污 执行器排污 检查油位、补充液压油 检查参数设置 性能测试
bhgc
气液联动执行机构的故障处理
序号 故障现象 故障可能原因
速度控制阀没有打开 动力气源没有打开 气路通道堵塞 阀门内部或装置内部卡 死 控制箱电路板损坏 控制箱或笔记本电脑接 口没有正确连接 控制软件损坏 速度控制阀开度过小 阀门或执行器扭矩过大 气源压力过低 气路通道异物堆积
在以下三种情况导致执行器驱动阀门自动动作 检测压力低于低压关断设定值 检测压力高于高压关断设定值 检测压降速率高于压降速率关断设定值
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三 . SHAFER阀门执行机构的工作 原理
•
• • • •
检测管线中气体压力 判断检测压力是否正常 通过电磁阀控制气路的通断 当气路压力的变化导致液缸中气体压力发生变化 旋转叶片两端压差增大，使传动轴转动，带动阀门 动作
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正常状态
干线动力气体通过梭阀（24）进入到执行器
气路控制块中，此时气路控制块的开/关阀按 钮均处于非受力状态，因此高压气体只能进 入到储气罐（6）、远程开/关电磁阀（27、 28）、自动关气动阀（18）的前端，同时也 通过减压阀（19）到达电子控制单元（20） 电磁阀前端。
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五. LINEGURD2200
LINEGUARD2200的工作过程
每5秒读取压力传感器中管线中介质压力（Live pressure） 按照用户设定时间段计算平均压力（Average Pressure） 利用平均压力与设定值（low pressure、high pressure、RoD setpoint）比较 记录异常压力值和发生的时间
故障处理方法
调节速度控制阀到一定 开度 打开动力气源 检查气路并清除故障 充分清洗阀门 更换电路板 检查电缆和接口的连接 重新安装控制软件
1
装置不动作
2
控制箱无法读取 数据
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装置动作缓慢 bhgc
调节速度控制阀的开度 充分清洗阀门或执行器 增加气源压力 清洗气路通道中的滤芯 和其它组件
电子控制单元
远程开/关
远程下达开/关命令后，远程开关电磁阀（28、
27）动作，高压气体进入到气动控制块开/关 按钮活塞（15）下方，使高压气体进入到开/ 关气液罐（2、3）中，驱动执行器动作。
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自动关断
当执行机构电子控制单元（20）电磁阀开启
后，减压后的气体会到达自动关断气动阀 （18）和锁定气动阀（23），会导致（18） 和（23）动作开启，（18）动作使执行器关 闭动作，（23）动作后会导致减压后气体到 达二级锁定气动阀（22），（22）动作后会 使远程开启和就地气动开启功能失效，必须 现场手动将（23）复位后方可使用。
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LINEGUARD2200
LINEGUARD2200（西气东输、陕京二线等）
小型RTU，5秒读取一次数据，平均压力计算 时间可调，外供12或24V电，蓄电池作备用 电源，可远传数据和具有远控功能。
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五. LINEGURD2200
LINEGUARD2200的组成 控制器：Fisher ROC312 远程操作控制器和 FlashPAC 存储模块 变送器：0 – 2000 PSI。 电磁阀操作机构 蓄电池：5～7天连续操作 的操作电源。 本地显示屏及机壳
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高高压力报警值
压力
低压力报警值
高压力报警值
Y 轴
低低压力报警值
时间
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五. LINEGURD2200
LINEGUARD2200的参数设置和记录形式
Minor Data Logs Major Data Logs Event Logs（参数和设定值的设置） Alarm Logs（报警记录）
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五. LINEGURD2200
LINEGUARD2200的一般性操作 • 读取LINEGUARD2200中的参数 • 修改并写入LINEGUARD2200的参数 • LINEGUARD2200的复位 • 装载LINEGUARD2200 • 确认参数设置及控制状态
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lineguard2100
动作速度快。 具有电子控制和机械控制双重作用。 常用于自动截断和紧急截断。
bhgc
气动执行机构和气液联动执行机 构区别
气动执行机构动作速度更快，可达到2秒以内，
常用于紧急截断设备（调压回路截断、高低 压分界截断、井口等）。 气液联动执行机构动作较慢，但比较平稳， 常用于干线截断设备和站场进出口阀门。
2002年以前：LINEGUARD2000（陕京线、涩宁兰 等） 简单单片机，8秒读取数据一次，干电池供电定期更 换，DOS系统软件，功能单一不支持远传控功能。 2002年—2004年：LINEGUARD2100（长呼线、中 海油海南管道等） Windows操作系统，具有模拟测试功能，干电池或太 阳能供电。
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阀门气动/气液联动驱动装置
拨叉式
旋转叶片式
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拨叉式执行机构 主要结构部件：拨叉
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拨叉式执行机构的主要结构 组合
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拨叉式执行机构结构
bhgc
拨叉结构
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线行程转变为角行程，适用于90度开关型阀门。 特点：输出扭矩同阀门扭矩曲线基本相同，符合节能
要求；可根据拨叉形状设置来改变输出扭矩曲线特性。
1. 2.
ROTARY VANE（执行器） 旋转叶片 止动器
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SHAFER阀门执行机构的功能
检测管道中气体的压力
记录管道中气体的压力变化 自动驱动阀门关断 阀门自动关断后锁定功能（防止开启） 远程控制（开/关阀） 就地手动、气动控制（开/关阀）
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SHAFER阀门执行机构的功能
主要结构特点：旋转叶片
活动部件：1个 角行程 目前世界上提供旋转叶片结构执 行机构的主要是美国SHAFER公 司，隶属于EMERSON集团。
bhgc
SHAFER阀门执行机构的基本组 成
1、POPPET BLOCK CONTROL（提升阀气路控制块） 2、MANUAL HAND PUMP（手动泵装置） 3、ROTARY VANE（执行器） 4、GAS HYDRAULIC TANK（气液罐） 5、POWER STORAGE TANK（备用气源罐） 6、LINEGUARD2200（LINEGUARD2200控制箱）