浅析燃气管网电液、电动球阀的运行管理与维护保养

彭超龙

摘  要：随着国家能源结构战略部署的调整，近年来天然气产业得到了迅速发展，其中作为保障管网运行安全的各类电液联动阀、电动球阀在连续性生产中得到了广泛应用。智能型阀门作为燃气管网中重要的调节控制设备，不仅能调节管网流量和压力，还能在险情中迅速切断事故段管线，这就要求阀门动作及时，关闭无内漏。因此，加强燃气管网阀门的运维科技水平，不但可以提高抢维修速度，还可以减少资源浪费、环境影响和经济损失，对企业塑造最专业、最安全的清洁能源运营商具有极其重要的意义。

关键词：燃气管网;电液、电动球阀;运行管理; 维护保养

中图分类号：TU714     文献标识码：A      文章编号：1006-8937（2015）36-0150-02

阀门作为燃气管网中输送气体介质的重要工艺设备，起到调节流量、压力、关断和改变流向的作用。随着西气东输的全线贯通，深圳市连接西二线的高压管线、调压站也相继建成并投产，来自中亚地区的天然气被源源不断地输送至千家万户。为了更好的统筹调配气源，发挥更大的产能效益，在市辖区管线穿越地段适当位置安装智能型电液、电动球阀来进行远程操控，对保证燃气管网压力、流量以及减小燃气设施意外破坏具有重大经济效益和社会影响力。

作为城市燃气管网运行调度管理的重要控制设备之一，电液、电动球阀的使用寿命和质量决定着城市燃气管网的稳定运行，运维单位必须给予高度重视。但阀门在使用过程中，由于内外部环境因素，操作、维护不当等原因，加剧了阀门的磨损老化，使得智能型阀门的可控、可操作性大幅度下降，严重影响了城市燃气管网的安全运行，因此对智能型阀门进行定期维护保养和开、关测试，显得尤为重要。

1  深圳市供气管网电液、电动球阀现状

目前，深圳市内高压管线约130 km，次高压管线约190 km，沿线投产使用电液联动阀57个、电动球阀50个，随着市场需求和供气业务的不断扩大，还有东线10座高压电液联动阀即将投产使用。深圳燃气求雨岭门站主要接收来自中石油西气东输二线天然气，年供气能力达40亿m3;安托山、坪山门站主要接收来自广东大鹏澳洲液化天然气，年供气能力3.3亿m3。所以针对这种多气源、不同压力等级的统筹输配调度管理模式，建立高效、可靠的阀门运行管理制至关重要。

随着时间的推移，在役电液、电动球阀使用都在5a以上，管道及附属设施开始老化，阀门各类故障也日渐增多，如果不能及时对阀门进行维护保养，将会严重影响企业的供气安全，甚至引发安全或质量事故。

2  电液、电动球阀维护保养在城市燃气管网运行中   的必要性

在燃气输配调度管理中，高压、次高压大管径球阀能否及时、准确动作，对燃气管网的安全稳定运行起到至关重要的作用。当前，与深圳燃气供气管网配套使用的电液、电动球阀约120个，其中DN500以上管径的电液联动阀约70个，电动球阀约50个;其中，高压主管线电液联动阀投产运行约5 a，次高压调压站电动球阀部分使用超过10 a。经过长时间使用和运行，阀门密封圈、电子元件、液压油、机械等部件逐步老化致使电液、电动球阀出现各类故障问题，主要问题集中在：阀门远程控制失灵，ESD操作失效，阀门状态反馈不翻转，阀门内漏、漏油，阀门启闭卡死、电磁阀不动作、压力传感器失效、油路堵塞等、因此，作为运行使用单位加强管线阀门的巡查、及时定期开展阀门的维护保养工作极其重要。

3  电液、电动球阀日常保养和运行管理制度的建立

由于电液、电动球阀安装地基下沉、吊装碰损、户外暴晒、管道吹扫不彻底等因素，致使阀门在使用中加剧了磨损老化、开始频繁出现渗油、关不严、不动作等情况出现、针对以上情况如何做好电液、电动阀门的管理管工作，在燃气抢险或碰口作业时关得严、关得及时以及流量调节时开得吻合，本文笔者结合自己的实际工作经验提出了阀门维护和保养一些设想，以期在燃气管网抢险、气量调度中发挥智能型阀门的作用，减少管网泄漏、爆炸带来的资源浪费和经济损失，同时减少对周边工商业、居民用户的影响。

3.1  电液、电动球阀基础信息的建立和管理

随着管线不断地延伸，站点不断增加，电液、电动球阀的数量也是陡增，对于这种多品牌、多型号的智能型阀门管理难度也是随之增大，这就要求使用单位拥有完备的阀门基础资料，至少包括电液、电动球阀阀门型号、裝配图、电气原理图、液压工作原理图、阀门操作维护手册以及常用零部件、易损件编码和维修厂商联络单等;另外对于阀门这一基础性管理工作，应采用动态的管理模式，常态化的跟进，并结合计算机辅助手段进行管理，及时做好阀门台账更新记录、维修维护记录、工作单记录、维修成本及过程记录、故障集等相关资料，为阀门后期维护提供准确数据、做好故障诊断打下坚实基础，以便快速解决各类电液、电动球阀通病症状。

3.2  采取分片区集中管理的模式

针对电液、电动球阀分布区域跨度大，管线压力等级、供气任务的不同，如何做到阀门的有效管理，建议采取分片区管理的方式，在市区辖区内设置若干抢修巡线队和调压班组，以便在险情出现时各个调压班组能够以最快的时间赶到现场，对故障阀门及时进行处理和应急处置，这样不但能够迅速控制险情，而且还能够减少维修成本，甚至降低险情带来的经济损失，以便提高故障修复速度。

3.3  建立电液、电动球阀运行管理制度

按照分片区集中管理的模式，电液、电动球阀日常管理工作主要包括以下几部分，第一电液、电动球阀的周期巡检;第二阀门的定期维护和保养;第三阀门的定期测试;第四备品备件的采购与管理;第五阀门相关知识的更新与培训。

3.3.1  电液、电动球阀的巡检

电液、电动球阀的日常巡检是做好智能型阀门管理工作的前提，各调压班组、巡线抢修队应组织巡查人员每周对在用电液、电动球阀做好巡检工作，电动球阀检查项目至少包括三相电压是否正常，显示窗口是否正常，按钮、手轮操作是否灵活，齿轮传动润滑是否正常，内部型腔是否存在渗油或潮湿，阀门状态反馈和参数设置是否正常;电液联动阀检查项目至少包括油压、油位是否正常，氮气禳压力是否正常，阀门状态反馈是否正常，电磁阀线圈电压是否正常，液晶触摸屏及操作开关是否正常，压力表、安全阀是否正常，液压泵电压是否正常，手动打压及油路切换是否正常。

3.3.2  电液、电动球阀的周期维护和保养

随着电液、电动球阀使用时间的推移，常用零部件开始老化，阀门慢慢出现渗油、传动声响大、阀门内漏等异常状况，为了保证电液、电动球阀的正常使用，阀门的周期维护保养显得尤为重要，建议使用单位每年进行一次常规维护，每5年进行一次大修，电液、电动球阀日常维护保养工作主要涉及阀门油路、过滤网的清洗，溢流阀、安全阀的周期校验，橡胶密封元件的定期更换，球阀内腔的注脂，齿轮传动部位的润滑，氮气禳气体充装等工作。

3.3.3  电液、电动球阀的定期测试

在供气条件允许的前提下，为了保证在突发情况下能够远程迅速对阀门进行关闭操作，建议至少每半年对智能型阀门进行关闭测试，定期阀门测试的好处在于：一方面有利于判断阀门是否处于可控状态，另一方面有利于增强各调压班组、巡线抢修队的应急处置能力。 电液、电动球阀定期测试的主要内容包括：本地半开关、全开关，远程全关，ESD紧急关阀，开位排污，关位排污等操作测试。

3.3.4  电液、电动球阀备品备件的采购与管理

为了更好的及时解决阀门故障，确保安全稳定供气，建议阀门使用单位建立备品备件采购和管理制度，为了做备件的采购和管理，应当做好如下几点工作：

①确定备件的采购数量，依据多年积累的设备管理经验，建议一般以运行设备数量的10%进行计划购买，对于供货周期长、常用易损件，可适当增加采购数量;②确定采购的方式，针对专业性强、设备型号、尺寸固定的设备，建议采用询价的方式，多方比价有利于节约资金。③建立和维护与供应商的长效供应关系，这样有利于及时采购到正规、合适的产品。④备件的存贮和分发，为了使备件能够得到有效保护和使用，建议使用单位成立专门设备管理小组，并设专人进行备件的管理和发放工作。

3.3.5  电液、电动球阀知识更新与培训

由于计算机技术、自动控制技术和人工智能技术的快速发展，现代工业逐步转向集成化、智能化方向，电液、电动球阀的科技含量、智能化也是越来越高，为了让系统维护工程师和巡查人员储备并及时更新相关电液、电动球阀方面的知识，对阀门的维护保养、故障处理十分必要的。电液、电动球阀相关知识培训因对象不同而有所差异，针对巡查人员掌握操作规程及常见故障处理即可，但对于维护工程师而言，不仅要全面掌握电气、液压、机械传动各方面的原理知识，对于新產品、新技术的应用阀门使用单位还应积极创造外出培训和学习的机会。

4  运用现代化技术ERP、GIS和 SCADA系统在阀门   管理中的作用

科学技术发展日新月异，为了不断提高科技的管理水平，可依托ERP平台对阀门使用进行全方面的跟踪，准确掌握阀门静态和动态信息，包括阀门基础资料、故障和处理方法、维修成本、维护保养计划等信息，经过长期大量数据的积累和更新形成的故障集，可为阀门故障诊断和维修提供坚实可靠的依据;依靠GIS系统可以准确掌握阀门的地理位置、数量及规格型号，有利于附近维修、巡检班组及时出警，降低险情带来不利的影响;另外借助SCADA平台可以对阀门进行远程操控，时时在线监视阀门的运行状态，并提供报警信息，有利于对阀门进行动态监视和提高阀门的可控性。

5  结  语

民以食为天，低碳绿色生活离不开气，因此，加强城市燃气管网运行管理，对安全稳定供气具有重要意义，而电液、电动球阀作为供气管网中重要的控制设备，不仅起到调节流量、压力、关断和改变流向的作用，而且还能有利于管网碰口、改造、修缮及事故抢险的进行。但在实际的运行中，由于阀门使用条件的不断变化，加剧了电液、电动球阀的老化，阀门异常关闭、不同程度的内漏给企业施工作业和供气带来不良影响。

因此成立专门阀门运行管理和维护班组，并投入足够的维保资金，定期对阀门进行维护保养和测试，不断提高管理和运维水平，有利于提高电液、电动阀门的可控、可操作性，减少管网大面积资源泄漏浪费，降低对周边工商业、居民用户的影响。

参考文献：

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