博斯特调压撬故障分析与处理

孟维健

（中石化河北建投天然气有限公司，河北 石家庄 050000）

1 引言

天然气分输站主要由旋风分离器、过滤分离器、计量撬、调压撬等关键设备组成，调压撬将上游8 MPa 压力节流调压至4 MPa 左右后向下游用户进行供气。因下游用户管道设计压力在4 MPa 左右，调压撬的运行好坏将直接影响着下游用户的直接供气。

2 调压撬组成及工作原理

博斯特调压撬主要由安全切断阀、监控调压阀、工作调压阀、不锈钢压力表及阀组、设备钢架、电气控制箱及接线、仪表控制箱及接线、取压系统及保证压力控制系统正常运行的所有相关配套附件等组成，通过二次减压后向下游用户进行供气，其工艺流程如图1 所示。

图1 博斯特调压撬工艺流程图

3 调压撬故障分析与处理

因调压撬设备主要故障集中在安全切断阀、监控调压阀、工作调压阀等主要设备上，因此，本文主要对其进行分析[1]。

3.1 安全切断阀

安全切断阀一般由压力传感组件、脱扣机构组件、关闭机构组件三部分组成，安全切断阀包括安全切断阀和安全切断器。其工作原理为由压力传感器感应被监控的气体压力，当压力超过监控所允许的范围时，压力传感器机构产生位移，带动脱扣机构，使脱扣机构脱扣，在关闭弹簧和流动气体压力的作用下使切断阀关闭，达到切断气体通路的目的。

安全切断阀常见故障主要有切断关闭严密性、切断反应灵敏性、切断阀压力准确性三方面。

3.1.1 切断关闭不严的故障分析与处理

现象：切断阀手动切断或关闭出口阀门，人为将出口压力升高到切断阀切断压力使其切断，切断后打开切断阀下游放空阀将阀后气体排尽，如果出现切断后流量不为0，即切断阀关闭不严。

故障分析及处理：切断阀主阀瓣损伤，应进行更换；切断阀副阀瓣损伤，应进行更换；切断阀阀口损伤，应进行更换；切断阀阀口和阀瓣关闭密封线之间存在杂质，应进行清除；切断阀切断后关闭不到位，主要表现为阀杆运行阻力大于切断阀关闭弹簧的弹簧力，应对阀杆进行清洗润滑。

3.1.2 切断反应不灵敏的原因及处理

现象：在切断过程中切断时间较长，但切断后也能关闭严密。

故障分析及处理：切断阀主体部分内的切断阀芯阻力较大，应立即清洗主体内的阀芯；切断阀阀杆运行阻力较大，应对阀杆进行清洗润滑；脱扣机构零件之间运行不灵活，应进行维修或更换。

3.1.3 切断压力不准确的原因及处理

现象：切断阀未按照实际设定的压力进行切断，切断压力偏高或偏低。

故障分析及处理：脱扣机构运行不灵活或滑块位置安装不正确，应检查更换脱扣机构或调校滑块；检测工具或方法不正确，检测时对出口管道加压时应匀速加压，加压设备、压力表（仪）及进气的管道孔径应一致。

3.2 监控调压阀

监控调压阀入口压力经前置指挥器稳压后进入控制指挥器，控制指挥器调压后输出负载压力进入阀后腔，推动膜片，克服弹簧作用力，使阀口打开，实现减压和稳压的流量输出。当下游用气量减小时，调压阀后的反馈压力升高，经测量管线反馈给控制指挥器，使控制指挥器失去平衡，其输出负载压力减小，调压阀内也打破平衡，膜片在弹簧和反馈压力的作用下，使阀口开度变小，甚至关闭，使调压阀的出口压力降回到设定压力值。当下游用气量增加时，下游反馈压力降低，其各部分的动作相反。

监控调压阀常见故障主要有调压器不能正常打开、调压器不关闭、调压器不过气、出口压力过低、出口压力过高、喘振、冰堵七方面。

3.2.1 调压器不能正常打开

现象：正常供气状态下调压器无法开启。

故障分析及处理：调压器前端供气未打开，流量不充足，应开启前端阀门导通流程；指挥器供气不足，应更换指挥器过滤器；调压器主皮膜损坏，应进行更换。

3.2.2 调压器不关闭

现象：正常供气结束后，调压器无法正常关闭。

故障分析及处理：阀门垫磨损，应及时更换阀口垫；阀筒密封环磨损，应及时更换阀筒密封；指挥器阀口关不严，应检查指挥器阀口垫。

3.2.3 调压器不过气

现象：正常供气状态下，站控机显示调压器已打开，但是下游无法供气。

故障分析及处理：上游无压力，应检查上游阀门是否开启，管线上是否有盲板未拆，管线是否堵了；指挥器故障，检查指挥器上游信号管是否有杂质或者结冰堵塞或指挥器皮膜破损；调压器主皮膜破损，应检查调压器皮膜腔两边是否相通。

3.2.4 出口压力过低

现象：正常供气状态下，监控调压阀后压力表显示压力远远低于正常值3.5 MPa 左右。

故障分析及处理：进口端过滤器堵塞，应及时消除污物；指挥器控制弹簧疲劳，应更换弹簧；调压器的流通能力无法满足工况需求，应增开一路，两路供气。

3.2.5 出口压力过高

现象：正常供气状态下，监控调压阀后压力表显示压力远远高于正常值3.5 MPa 左右。

故障分析及处理：密封件损坏，应及时更换密封件；密封垫太脏，导致阀口处发生内漏，应清除密封垫上脏物。

3.2.6 喘振

现象：正常供气状态下，现场出现气流冲击设备管线的撞击声。

故障分析及处理：信号管的安装位置距离监控调压阀过近，应调整引压管位置；下游需求是否过低，待下游需求增加后进行供气。

3.2.7 冰堵

现象：正常供气状态下，监控调压阀后路管段出现结冰现象。

故障分析及处理：控制单元缺失足够的加热措施，应及时开启加热装置；前后压差过大，应根据下游管段设计压力相应提高出口压力；过滤器等设备杂质过多未进行排污，及时对过滤器进行排污。

3.3 工作调压阀

工作调压阀是活塞型阀门，活塞在笼筒内被导引，节流发生在活塞边缘与笼筒的孔口之间，气流来自笼筒外，因此在笼筒层孔内气流速度很快，笼筒选用的材质高度抗腐蚀与磨蚀。调压阀主密封圈位于笼筒的最前端，活塞在全行程上被导引，当被推动穿过主密封圈时，阀门前后的差压强迫主密封圈紧贴活塞壁而紧密关闭阀门。

工作调压阀常见故障主要有控制阀不能正常开启和关闭、全关位置内漏、控制阀实际通气能力显著下降三方面[2]。

3.3.1 控制阀不能正常开启和关闭

现象：阀门无法进行就地或者远控操作。

故障分析及处理：控制阀动力电丢失，应检查线路重新供电；活塞被卡住或内部被损坏，应将控制阀从管道上拆下来，检查活塞将阻碍物去除。

3.3.2 全关位置内漏

现象：将工作调压阀全部关闭后，现场能听到气流声或流量计走数。

故障分析及处理：杂质在密封面处，应连续启闭几次阀门，通过介质吹扫密封面，使密封面清洁；密封圈损坏，应及时更换密封圈。

3.3.3 控制阀实际通气能力显著下降

现象：上游输气压力正常且下游压力较低情况下，流量计瞬时流量较小。

故障分析及处理：控制阀开度不够，应开大控制阀位并现场检查反馈阀位；笼套上的节流孔堵塞，应对阀门进行解体，清除笼套节流孔上的杂质。

4 总结

调压撬作为对上游高压气体进行节流调压的关键设备，其运行良好直接关系到下游用户正常用气，本文对博斯特调压撬安全切断阀、监控调压阀、工作调压阀三个主要设备故障时现象及问题分析处理进行了详细的总结，对于后期输气场站日常保养及紧急情况下的处置可提供有效参考。