莫克威尔德ＲＺＤ控制阀在西气东输的应用

屠明刚　高　峰

摘要：莫克威尔德阀门公司 RZD 控制阀的控制方式是轴流式活塞型控制阀，专门用于控制流量和压力，在西气东输分输场站上起着控制天然气压力和流量的的作用，通过对控制阀的结构、特性的充分阐述，以及对RZD控制阀典型控制的充分分析，论述RZD控制阀在西气东输的具体应用。

关键词：RZD控制阀；结构；特性；典型控制；应用

1 莫克威尔德RZD 控制阀在西气东输上用途描述

西气东输天然气分输场站采用德国RMG安全截断阀、RMG调节阀和荷兰莫克威尔德控制阀相配合的压力和流量控制

方式，依据下游天然气工业和城市用气量的多少来进行调压和流量的调节。了解莫克威尔德阀门RZD 控制阀的结构、典型控制，对日常维护、常见故障的分析与解决起到决定性的作用。

莫克威尔德RZD控制阀主要特性如下：

1.1非常好的流体分布

控制阀阀体的形状可以使流体非常容易的通过，同时可使流体在阀门内部径向均匀分布，从而最大限度的减少紊流和噪音。

1.2密封性好

主密封包括一个梯形的软密封环，这种特殊的结构可以使密封圈在流体压力下被压紧，从而达到密封的效果。

1.3控制流体

阀门的机械部分包括带孔的圆筒（笼套），及中空的活塞，活塞可以左右移动，活塞在笼套中的位置，以及笼套上孔的不同形状和 大小决定了多少流体可以通过控制阀。

1.4 快速关闭

控制阀的机械结构使得活塞在移动时基本上不受阀门前后压差的阻力，这样，就可以用相对小和快速的执行机构操作阀门。

1.5动作

在活塞上安装有活塞杆，活塞杆上有 45° 角的啮齿，活塞杆由有相同啮齿的阀杆操作。当阀杆向上移动时，活塞向后移动，阀门开启。

2 莫克威尔德RZD 控制阀的结构

莫克威尔德RZD控制阀主要由多孔龙套、活塞、活塞杆、45° 角的啮齿传动杆、阀体组成。

3 西气东输典型的控制系统

3.1 就地手动操作

3.2 远程双向电动控制，在西气东输主要是电动控制操作也就是PID控制。

西气东输管道公司分输场站中莫克威尔德RZD控制阀的PID调节采用压力和流量共同调节，压力为主调，而流量参与保护调节。正常情况下，PID的功能是维持下游压力保持在设定值的周围，当下游用气量不断增大时，压力逐渐减小，阀门开度逐渐增大，流量逐步上升，当流量超过流量计算机的额定流量的时候，切换到流量保护调节，在PID的调节中，流量调节的速度比较快，这样能确保很快将流量降下来，达到保护的目的。当流量低于流量设定值时，再切换回压力调节。

分输场站调压系统为每个回路都设定了三级调压功能，第一级是安全切断阀，这里的设定压力最高，第二级是自力式调节阀，设定压力次之，第三级是电动调节阀，设定压力最低。

这样的控制在各种情况之间进行无扰动的切换，在PLC的程序中设置了要求，即当发现压力设定值与测量值的差值大于0.2Mpa，不能从软件手动切换到软件自动状态，如果不加以限制，一旦切换后会造成很大的波动，将出现阻尼现象。如果在操作的过程中无法切换到软件自动，应该考虑这个方面的问题。

现场电动调节阀处于就地控制，PLC也锁住了从软件手动切换到软件自动的功能，且这时的强制输出一直跟踪现场阀位反馈，就是防止现场切换到远控后，PID的输出和现场阀位的反馈不一致引起下游波动，所以这种情况下，强制输出是没有用的。这也确保了现场电动阀从就地切换到远控的无扰动切换。

当流量超过设定值时，即便之前PID是在软件手动调节，也马上会切换到软件自动调节，因为不切换到软件自动调节就达不到保护的目的。但是这种切换只触发一次，如果人为干预切换到手动，那么PID不会再切换到自动去，但是每次流量从低于设定值到高于设定值都会自动切换一次。还有如果PID处于硬件手动，现场从就地切换到远控也不会关阀，这两种情况是不一样的。

为了在硬件手动切换到硬件自动的过程中实现无扰动切换，在硬件手动的过程中，PID是切换不到软件自动的，而且阀位设定值一直跟踪现场反馈的阀位测量值。

为了从软件自动切换到软件手动的过程中不出现无扰动切换，当PID处于软件自动的时候，阀位强制输出开度一直跟踪现场阀位反馈值，这样就避免了从软件自动切换到软件手动时，强制输出阀位与现场反馈阀位不一致而导致的波动。

根据以上的控制原理，在操作的过程中要注意设定压力、测量压力、流量设定值、硬件手/自动、故障状态、软件手/自动之间的关系，逻辑的测试是很成熟的，达到了方便操作利用的优点。

在限流MIN中输入目前生产运行条件下，阀门的最小开度，然后确定；在限流MAX中输入目前生产运行条件下，阀门不能超过的最大开度，然后确定。

计量人员只需设定瞬时流量的设定值，该设定值根据下面这个原则来设定：设定值应该设定在不超过流量计的额定流量范围内，此处的设定值是标况下的瞬时流量。

4 日常检查保养及检修

4.1 维护和检修

定期的维护能够延长阀门的使用寿命。对阀门具体检查的周期为：

每一个月进行一次外部检查，检查阀体涂层是否损坏，螺栓是否固定如有修补紧固处理。每五年进行一次全面检修。检查是否有气体、液体或润滑油从压力泄放阀中泄漏。如果有，说明活塞杆的密封圈有损坏。在紧急情况下，可对压力泄放阀泄漏做如下处理：打开压力泄放阀的铅封，向里拧紧螺钉以关闭压力泄放阀。（1指压力泄放阀、2指铅封、3指拧紧螺钉关闭阀门）

4.2 五年检修

每五年要对阀门内部进行一次检修，在对阀门内部进行检修时，必须将阀门从管道上拆除，清洁阀门，去除杂物，检查阀体内表面，确保其没有破坏，或者内部涂层没有破坏，检查零部件表面是否有损坏或腐蚀，如有更换备件。

5 故障处理指南(见表1)

结论：西气东输工作人员在处理莫克威尔德RZD 控制阀故障的过程中，受到Mokveld代理商的大力支持，并给予技术指导，保证西气东输管道的平稳安全运行。本文介绍的典型控制，维护、保养、故障的处理方法是对莫克威尔德RZD 控制阀较为系统的描述。并对日常生产中遇到的问题进行总结。

参考文献

[1]Mokveld公司RZD控制阀用户手册