电磁截断阀应用与维护

田晓龙 马玉琴 李梦洁 马克详（中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司第一采气厂，陕西 西安 710021）

当天然气集气站站内设备及管线发生天然气超压、泄漏或破裂等突发事故时，通过微机远程控制防爆电磁截断阀，或利用截断阀本身欠超压自动保护功能来实现迅速关闭阀门切断气源，阻止事故的进一步扩大，降低干管及集气站内设备运行风险，有效保证设备和人员的安全。

1 防爆电磁截断阀的参数性能和作用原理

1.1 截断阀特点

（1）具有远程控制功能和防砂功能，体现于操作简单、寿命长。主要在一些沙漠腹地、与集气站保持一段距离等工况中比较适合。

（2）可以起到“弱电强动作”的作用，这是因为电磁线圈在最短的时间实现通电的效果，促使阀处在常开亦或是常闭的环境下，体现于耗电量极小。能够满足井口没有常规电源，并利用65W太阳能电池板亦或是蓄电池的手段进行供电。

（3）可以起到破冰开阀的效果，这样就能够处理在寒冷的台年期阀体出现结冰的情况，也可以处理无法快速开井的情况，大大节约了操作时间，较好的呈现出省时、省力的特点，尤其是一些寒冷的地区比较适合；

（4）可以实现手动开启及其关闭的目的，这样可以较好的呈现出操作便捷等特点；

（5）阀的各部件结构设计合理,压力损失小,重量相对同类产品较轻，安装方便。体现于便于更换安装、易于维修保养；

1.2 工作的基本原理

①对于集气站来说，主要是利用该设备的控制软件下达相应的命令，然后通过相关电台将接收到的信号再传输到相应的接收电台中；②当接收天台接收到信号以后，就会将其变为控制命令，接着输送到指定的控制模块中；③就这些控制模块而言，主要是依据通、断电实现对电磁阀的开和关控制；开阀：这个时候电磁线圈已经处于通电的状态，所形成的电磁力能够推动铁芯和静铁芯之间实现吸合的目的，当相关人员将卸荷孔启动以后，就会发现主阀上腔所存在的压力都是依据卸荷孔进行卸荷的，这是因为压力差在与电磁力产生的作用下，最大程度推动主阀芯朝着上方运动，最终将主阀打开；最后在关闭阀门的时候，这个时候电磁线圈即刻通电并产生相应的电磁力，而动铁芯在弹簧的作用下和静铁芯处于分开的状态，同时也将卸荷孔关上了，这个时候介质顺着平衡孔的方向逐渐朝着主阀芯上腔的方向前进，这样会推动上腔的压力不断增加，并且在主阀芯弹簧产生的作用下促使阀门关闭。

2 对当前电磁截断阀存在的不足及其处理手段进行分析

2.1 电磁截断阀无法开启

故障描述：截断阀关阀后手动、远程不能将截断阀打开，电磁头动作、卸荷孔不排气。

故障分析：卸荷孔堵塞，上腔室无法泄压，上下腔室无差压。

解决方法：拆除阀盖，清洗卸荷孔。（因为卸荷孔与大气连通，赃物易堵塞卸荷孔）。

2.2 截断阀主阀芯不能完全打开

故障描述：阀打开后，上下游差压较大，油管压力缓慢上升，强制将手轮提升后，通过截断阀气流声较大，上下游差压降低。

故障分析：相关人员可以将阀体进行拆开，这个时候看到橡胶垫子出现了变形的情况，而且也没有较高的密封性能，无论是上腔室还是下腔室都没有差压的情况，重新更换新垫子问题再现，垫子仍然局部变形膨胀，判断为橡胶与凝析油发生反应导致垫子变形。

处理方式：需要利用不同材质的垫子将其替换掉，而且垫子里面要将垫子的位置固定好，这样是为了减少垫子出现变形的情况。

2.3 电磁截断阀在强制开启的时候也不能开启

问题描述：需要把阀截断以后，通过提高手轮的方式开到头，采取强制的方式将其开启，结果截断阀不过气。

问题分析：主阀芯无法再次提起，认为手轮和阀杆固定的销子地方出现了断裂的情况。

处理手段：将阀盖拆除掉，替换一个新的定位销。

2.4 截断阀主阀芯无法完全坐封

问题描述：截断阀在手动或远程关阀后流量计还有108.5 m3/h的顺时流量。

问题分析：可能存在的因素有以下几点：①在主阀芯下面的密封异型圈出现了破损的情况，这样就有可能致使截断阀主阀芯无法完全坐封；②在平衡孔中出现了杂质，导致孔内不畅通。

处理方式：可以将异型圈垫子重新换一个，并且对平衡孔做好输通工作

2.5 截断阀主阀芯频繁回坐

故障描述：DN80截断阀，当远程或手动将截断阀打开后，截断阀持续上下抖动，气体间歇通过截断阀，造成支管地面管线部分抖动较剧烈。

故障分析：上下抖动是由于截断阀频繁回坐导致的。截断阀开启是靠截断阀上下游差压作用在主阀芯上来实现，一般要求差压在0.6MPa以上，当差压小于0.6 MPa时，主阀芯就会回坐，回坐后当差压增至0.6MPa左右时，主阀芯又会打开，从而导致主阀芯频繁回坐，气体间歇通过，管线剧烈抖动。

解决方法：更换为新型的截断阀。

3 对电磁截断阀加大保养及其维护的力度

相关人员对截断阀进行了多次的试验，维修等一系列环节，当前的井口电磁截断阀开始了顺利的运行，结合现场的实际操作经验和运行情况，提出了以下几个维护保养的建议，具体如下：

(1)所有截断阀每月需进行一次截断阀测试，包括远程是否可控制开关、欠超压保护是否正常、手自动开关后截断阀能否完全打开或坐封，如发现问题及时进行整改。

(2)日常巡检时，加强对井口远传运行状况的监控，一旦发现井口远程系统出现故障（如数据传输错误、假值或死值，截断阀开关状态显示黄色），及时联系专业保运人员进行整改问题。

(3)日常巡井录取油套压时，不可随意吹扫油管压变考克或干管压变考克，否则会引起欠压保护而截断阀自动坐死。

(4)定期对截断阀内部进行清洗保养，重点更换垫子、疏通平衡孔和卸荷孔，检查副阀芯弹簧、锁芯弹簧和主阀芯弹簧的弹性。