采油平台紧急切断阀故障分析及解决措施

任飞翔+任斌+赵汝强

摘要：本文对Autork型外输管道紧急关断装置运行中的常见故障作了概括叙述，并对出现的几种故障进行了理论分析，根据现场实际情况，提出合理的解决方案，保障设备稳定运行，并对设备的运行提出进一步的意见和建议。

关键词：紧急切断阀 故障 措施。

一、引言

海洋采油厂成立于1994年5月，是胜利油田唯一从事浅海油田开发的专业化油气生产单位。埕岛油田位于渤海湾南部极浅海海域，是我国第一个300万吨级浅海大油田。采用“卫星平台——海底管线——中心平台——海底管线——陆地接转站”的产能建设模式。2001年采油厂在各井组平台加装了紧急切断阀，在平台发生火灾、海管泄漏等重大事故时，中控室可以对平台的整体生产情况进行有效的控制，减少经济损失。

紧急切断阀的运行状态的确存在一些隐忧，对设备运行中出现的一些故障发生的原因进行分析，并研究诊断监测系统及时作出判断与预防，无论从安全角度还是从经济方面都显得尤为重要。

二、装置工况分析

1、结构及工作原理

Autork型紧急关断装置由执行机构、阀盖、阀杆、阀板、阀座、阀体组成，电动执行机构主要包括电机、齿轮减速器、联轴器、力矩传感器、手轮、

手轮自动断开装置、就地阀位显示组成。具有本地/远程两种控制状态，当选择器锁定在就地或远程位置时，停止功能仍然有效。选择器也可锁定在停止状态，以防止现场或远程的电动操作。当发生火灾、海管泄漏等紧急事件，紧急切断阀可以将此平台单独隔离，以免海管内的原油倒流造成更大的环境污染 。

三、紧急切断阀装置现状及主要存在问题

目前紧急切断阀的阀体部分普遍蝶阀或球阀，使用过程中存在以下问题：

1、阀体容易进水

紧急切断阀露天安装应用，受雨雪天气影响易造成部分线路受损。

2、无法实现清管功能

部分平臺采用蝶阀，阀体中间存在圆盘式阀瓣，通发球不能通过，无法实现清管功能。

3、密封不严

球阀的阀杆、球体与控制机构的连接处间隙大，控制机构显示已开关到位，而球体转交不足90°造成密封不严。蝶阀的由于阀体中间存在阀瓣，流体流经蝶阀时对阀瓣造成冲蚀造成密封不严。

4、电机卡阻、转不动

由于紧急切断阀长期处于开/关一种状态下，阀门缺乏保养，调试过程中经常出现电机卡阻、转不动等情况，无法实现紧急关断功能。

5、无开度指示

紧急切断阀监控只有开关状态，未添加开度指示，一旦开关不到位，无法判断该阀状态，做出紧急处理。

四、紧急切断阀装置运行故障分析及解决方法

1、阀体进水的原因及分析解决

原来安装的塑料挠型软管易坏，经过我们重新选型，更换为金属挠型软管，其具有抗腐蚀性强，结识耐用等优点。同时紧急切断阀露天安装应用，受雨雪天气影响易造成部分线路受损，我们定制了防水的帆布罩，将紧急切断阀包住，防止进水。其具有结识耐用，防水防风等优点。

2、建立紧急切断阀日常保养制度

我们专门编写了紧急切断阀特别管理规定，要求做到每两个月进行一次全方面的调试保养，以此保证阀体的灵活好用。

3、增加紧急切断阀开度指示

为避免紧急切断阀进水或阀体开关到99%基本到位但远程显示“黄色”切断状态，无法判断阀体是否正常的情况，经过研究增加了紧急切断阀开度显示，从而实现阀体状态灯出现问题仍然可以监控阀体开关状态。

4、应用全通径电动管线闸阀替换现有切断阀

海四管理区与相应科室及厂家结合，优选应用了全通径波纹管平板闸阀作为紧急切断阀的阀体，借助紧急切断关断改造工程，目前已完成了15台紧急关断阀体的更换。

全通径波纹管平板闸阀为直通流线型，采用发作顺流浮动，弹性O型圈预紧，平衡式单板介质压差式自动密封结构，该阀与老式控制闸阀相比，具有体积小、启闭省力、密封可靠、高精度等优点。

（1）波纹管平板闸阀设计，确保无泄漏密封

阀杆采用波纹管及填料双重密封结构，确保阀杆处的无泄漏密封，特别适用易燃、易爆截止的管路。

（2）平板阀的设计，流体阻力小，密封面受工作介质的冲蚀小

全通径波纹管平板闸阀式紧急切断阀应用现场

由于平板闸阀内部截止通道是直通的，介质流经闸阀是不改变其流动方向，所有流体阻力小，同时全开时，密封面受工作介质的冲蚀比截止阀小。

（3）启闭力矩小，开闭较省力

因为闸阀启闭时闸板运动方向与介质流动方向相垂直、与截止阀相比，闸阀的启闭较省力。

（4）占用空间较小

与同尺寸球阀、闸阀相比，体积小20-30%，利用在海上有限空间内安装。

（5）全通径实现清管功能

阀体全通径满足了清管的需求。

（6）免维护丝杠密封设计

密闭设计防止了海上恶劣环境下高盐、高潮气的情况下对阀门造成损伤，延长了阀门的使用寿命。

五、运行故障分析的意义

随着海上石油开发不断发展，紧急切断阀的应用越来越多，近年来，紧急切断阀的故障次数逐年增长，加大了我们管理的难度。海四采油管理区现有海底管线58条，随着海上开发年限增加，管线到期服役数量逐年增加，到2016年超出设计使用年限的海底管线共有21条，安全环保形势不容乐观。一旦发生火灾、海管泄漏等紧急事件，对海洋环境造成巨大的污染，给国家造成巨大的经济损失。特别是中心三号采用密闭外输，如何优化紧急切断阀的应用，降低紧急切断阀故障率，提高密闭外输下的管路紧急关断能力，缩短应急响应时间，是当前安全环保工作的重中之重。因此分析紧急关断系统运行中出现的故障是具有很重要的现实意义的，既能保证设备的安全运行，避免造成严重的事故，确保工人的人身安全。

六、结论

通过对紧急关断系统的研究、分析与改造，有效降低了紧急切断阀的故障率，提高了密闭外输下的管路紧急关断能力，有效保证了集输管网的应急处理能力，有效缩短了应急响应时间，有效缓解了海上的日益严峻的安全环保压力，为后期的海管清管工作奠定了基础。有效的降低了紧急切断阀遥控故障率，起到了其本身的保障作用，降低了海管事故对海洋环境的污染程度，减少了对国家造成的经济损失。endprint