长输天然气管道干线截断阀异常关断事件分析
作者：侯超波刘钊王旭
1干线截断阀结构和原理
1.1管道球阀的组成和动作原理
球阀在天然气管道运行中的主要作用是切断或接通天然气流动，其结构紧凑开关迅速，由阀体、阀座、球体、阀杆和传动装置等多个部分组成。阀体、球体与阀座密封圈形成密封后能有效承受管道天然气压力。
浮动球阀和固定球阀在天然气长输管道中最为常见。浮动球阀的球体在管道天然气压力作用下产生位移并紧贴在出口端的密封面上，保证出口端密封。浮动球阀具有结构简单，密封性好，维修方便等特点，但是出口密封圈在球体受到较高压力冲击时会受损变形导致球体发生偏移，影响性能发挥，因此浮动球阀多用于中低压管道。固定球阀的球体共有上、下两个转轴，上转轴与阀杆相连，下转轴固定在阀体下部的轴承上。固定球阀球体所受管道天然气压力传递给轴承，球体不移动，密封面不会受损，具有密封性能稳定，阀座变形较小，使用寿命长等特点，在长输天然气管道应用较多。
1.2Shafer气液联动执行机构基本结构和动作
Shafer气液联动执行机构主要由操作箱、气源管、储气罐、执行器、气液罐、检测管、Lineguard控制箱和远程终端单元（RTU）组成。操作箱用来切换手自动操作模式。气源管从干线管道引压，并将干线气体储存在储气罐中作为执行器动作的储备动力源。储气罐中的高压天然气作用于气液罐中高粘度液压油，推动执行器动作，实现气液联动阀的开关操作。检测管可将检测到的干线及储气罐中天然气压力值传至Lineguard控制箱，并通过RTU将采集数据远传至中控。
Shafer气液联动阀按其自动控制形式可分为有远程操作功能及无远程操作功能。有远程操作功能的气液联动阀有自动控制、手动液压操作、手动气液联动操作、远程气液联动操作等四种正常关断方式，无远程操作功能阀门只有前三种操作方式。自动控制是指气液联动阀的Lineguard控制箱通过自动检测采集管道压力和压降速率值，并将其与用户设定值对比，如发现异常且异常持续时间超过用户设定，则自动关断气液联动阀。当控制模式为手动模式时即可执行手动操作，手动液压操作和手动气液联动操作的区别在于阀门动作的动力源不同。远程气液联动操作是通过远程控制电磁阀来实现储气罐中的高压天然气作用于液压油，进而推动执行器的动作，最终开关气液联动阀。
2干线截断阀关断事件处理
中国石油所辖长输天然气管网在年共发生干线截断阀异常关断事件17起，是除压缩机组异常停机外次数最多的异常事件。其中，陕京系统3起，山东东北管网（泰青威管道和大沈秦沈管道）4起，西南管道（中贵和中缅管道国内段）3起，西气东输一线2起，西气东输二线3起，涩宁兰管道2起。通过事件分析，可知在干线管道压力正常情况下，造成干线截断阀误关断的原因主要有Shafer气液联动执行机构检测管堵塞、Lineguard控制箱内部故障、Lineguard控制箱通讯功能失灵以及雷电、大雨等异常天气。
2.1陕京二线36#阀室干线截断阀关断事件
陕京二线全长km，设计压10.0MPa，设计输量亿m3/a。36#阀室位于陕京二线下游任丘分输站与霸州分输站之间，是RTU阀室。年8月30日深夜中控陕京二线SCADA系统报警显示36#阀室干线阀关断，阀前和阀后压力的变化趋势印证了报警信息。中控调度员及时联系工程师进行现场核实，核实结果证明阀室干线截断阀异常关断。在确认36#阀室现场天气、门禁、火灾报警系统均正常，现场无其他异常情况后，工程师打开干线截断阀旁通进行平压，待压差降至0.2MPa以内后，全开干线截断阀。由于36#阀室干线截断阀关断事发深夜，当时并非用气高峰，且陕京二线和三线也在在上游安平分输站和下游永清分输站联合运行，因此阀室关断未对陕京系统正常生产造成影响（表1）。
生产恢复后，干线截断阀关断原因分析从以下方面展开：第一，检查阀室流程，重点转载请注明：http://www.abuoumao.com/hyls/424.html
