趙旭卜

國家管網集團廣東省管網有限公司

 

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、向下游用戶正常供氣的關鍵因素。通過對輸氣站調壓閥故障數據統計分析，找出故障發生原因，制定相應措施進行處理，降低了調壓閥故障率。其經驗可為輸氣站相關工作提供借鑒。

關鍵詞：輸氣站調壓閥；污堵；調壓閥指揮器；天然氣過濾；排污

 

壓力是輸氣站場重要參數，調壓閥能夠根據下游用戶用氣量、通過調整調壓閥開度值來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位置，由工作調壓閥對下游壓力進行控制。當主路工作調壓閥出現故障無法控制下游壓力時，監控調壓閥開始工作，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，下游壓力升至安全切斷閥的設定壓力，則安全切斷閥自動切斷氣源，同時開啟備用回路，保證下游管道和設備的正常運行。由此可見，調壓閥能否正常運行是輸氣站安全平穩輸氣的關鍵。

1  調壓閥故障情況

某公司管道工程投產運行以來，輸氣站調壓閥故障頻發，造成檢修工作量大幅增加，人工成本和維修成本增高。經對2018年5月至2018年11月調壓閥出現的各種故障進行調查統計（表 1），調壓閥實際運行時間為4658 h，發生各類故障共計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主要方面。

2  調壓閥故障原因分析

結合調壓閥維保技術規程及技術資料分析，繪制了調壓閥故障因素關聯圖（圖 1）。

圖 1 調壓閥故障因素關聯圖

經現場調查，六類因素中人員巡檢、人員技能水平、維保和壓力波動均保持正常狀態，故對其余兩類因素進行分析驗證。

2.1  管輸雜質影響

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

表 2 過濾分離器濾芯更換情況

（2）過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月輸氣站過濾分離器壓差小，管輸過程中雜質較少，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月站場過濾分離器壓差大，管輸雜質較多，過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。可以判定管輸雜質較多是調壓閥指揮器故障的主要因素。

2.2  過濾分離影響

（1）過濾分離器下游匯管排污情況。如果過濾分離器分離效果不好，會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 過濾分離器下游匯管排污統計

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

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

3  改進方案及效果

3.1  具體措施

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

（1）天然氣過濾處理。如圖 2所示，將指揮器上游管線設計為互為備用的兩條支路(紅線部分)。一條支路分別加裝進出氣體的截斷二閥組、過濾器、小球閥，二閥組的排放端設計在截止端的下游。通過開關二閥組針閥及出口球閥控制該條支路的啟停，通過二閥組的放空閥對該條支路進行放空操作。另外一條支路加裝小球閥，便于在更換過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濾器，以保證增加排污頻次對指揮器故障次數影響的真實性。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  實施效果

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

表 6 調壓閥故障率調查表

4  結語

調壓閥作為天然氣輸送站場的關鍵設備，其運行狀態對站場安全生產起著至關重要的作用。通過加裝過濾裝置解決調壓閥指揮器污堵問題，顯著降低了調壓閥故障率。經其他輸氣站場推廣應用，2021年全公司調壓閥故障率控制在5%以內。目前，公司新建項目調壓撬技術協議書明確要求調壓閥指揮器前端加裝過濾裝置（一用一備），實現在線更換，保障了輸氣站場調壓閥穩定運行。 

作者簡介：趙旭卜，1988年生，大學本科，現為汕頭管理處生產管理主管，主要從事天然氣長輸管道生產管理工作。聯系方式：13925171126，zhaoxb@gdngg.com.cn。