0 引言

    在密閉的原油長輸管道方面，自動化水平較高，氣動調節閥是控制系統中一個重要設備，主要用于進出站壓力、流量自動控制和給油泵配輸等，它的好壞直接影響到控制系統的品質。同時，對于設備的維護費用也是我們在輸油生產中考慮的一項重要內容，而氣動調節閥部件，確受到了壓縮空氣一調節閥動力源的影響，造成調節閥部件損壞，增大了運維成本。

    目前對壓縮空氣的“質量”，其中”量”的測量技術成熟，如氣源壓力測量，而對”質”如水量、固體顆粒等，沒有引起足夠的重視，尤其是本單位地處沿海地區，地下水位低，水質偏酸，對調節閥氣源有些不利影響。因此，保障壓縮空氣的品質，開發氣動調節閥氣源濕度檢測系統，對密閉輸油管道安全至關重要。

    1 調節閥用壓縮空氣工藝流程

    調節閥用壓縮空氣，經過空壓機，然后到儲氣罐，再經過干燥器，通過氣源管線將壓縮空氣供給調節閥。

    2 調節閥用壓縮空氣在使用中存在的問題

    多年來，作為氣動調節閥的使用和維護單位，我們處理了很多氣動調節閥的問題，總結起來，有以下原因引起氣動調節閥故障。

    2.1 氣動調節閥用氣源含水量過大

    在華北地區，地下水位較淺，空氣濕度較大，氣源中水分一方面是空壓機吸入潮濕空氣后冷卻形成的；另一方面是管線中的氣源在輸送過程中因地面與地下溫差形成的。

    多年來，作為氣動調節閥的使用和維護單位，我們處理了很多因為含水引起的調節閥部件損壞，對輸油工藝運行造成了一定威脅。

    壓縮空氣中含水，水珠進入調節閥液壓鎖，造成液壓鎖銹蝕，在失電、失氣時調節閥的自動保位功能失靈，調節閥全關，容易造成整條管線跳泵；水珠進入執行器內部，造成執行器動作不良；水珠進入氣動調節閥部件內部，使其不能順利運轉；水滴沖洗潤滑油，使閥門潤滑不良，動作失去靈敏性，執行部件運轉不穩定；閥內滯留水珠造成流量不足，壓力損失增大。

    然而，在我們的空壓機控制系統、調節閥控制系統，均未對空壓機出口匯管的氣源濕度進行檢測，對于何時、如何對空壓機、干燥器進行維修更是沒有一個可以參考的標準，一方面不利于生產運行，另一方面對于空壓機系統的維修也無法確定。

    2.2 氣動調節閥氣源中含有顆粒物

    海邊鹽霧腐蝕地區，氣源含水，因為酸性、腐蝕物質的作用，還容易造成輸送氣源的管線內部生銹；管線腐蝕，時間過長造成管線破損，氣源漏失；管線底部滯留水分造成氣源流量不足，壓力損失變大。同時，管內銹渣進入調節閥內部，引起動作不良；銹渣使調節閥部件咬合不嚴，不能平滑運行；直接影響氣動元器件的零部件，引起轉換不良，空氣泄漏和動作不穩定。

    在日常運行中我們發現，因為調節閥氣源中含有顆粒，造成調節閥減壓過濾器堵塞，氣體無法進入調節閥執行機構，造成調節閥氣源短缺；同時，顆粒物造成調節閥內部密封圈損壞，造成調節閥漏油，只能通過拆卸調節閥更換密封圈，費時費力。

    3 對調節閥用壓縮空氣存在問題的解決辦法

    密閉長輸管道使用SCDAA系統進行整條管線的控制及水擊保護，氣動調節閥扮演著重要的角色，而作為氣動調節閥，氣源直接影響到調節閥的性能，針對以上氣動調節閥出現的問題，在這里提出解決辦法，確保氣動調節閥正常運行，保障長輸管線穩定。

    3.1 對氣源管線進行改造

    針對海邊鹽霧腐蝕及類似腐蝕地區，對現有的鋁制鋼管進行改造，從空壓機出口的接管至現場氣動調節閥的輸氣管線，我們選用不易生銹的PVC護紫銅管或不銹鋼管，解決因含有酸性物質的水分對管線的腐蝕，避免管線產生銹渣，盡量減少進入調節閥部件的顆粒物。

    3.2 對氣源管線增加高校前置過濾器

    對于不可避免的顆粒物，在氣動調節閥前安裝過濾器，以避免在調節閥關閉時，很小的一塊銹渣就會破壞閥座密封面，尤其是對調節閥閥芯和閥座造成磨損，影響其正常運行。

    3.3 在氣源管線上設置氣水分離器

    水分造成的故障可采用的故障處理方法是除水，即空壓機出口溫度下降到使所含水分析出水滴，并排出。為此，在空壓機后設置和安裝冷卻器和分離器，降低壓縮空氣的溫度，同時能除去部分油、水，從而減少其后的設備（如儲氣罐等）和管線發生燃燒爆炸的可能性；在空壓機入口安裝空氣過濾器；在改造管線時，將水平管線埋設一定斜度，在低端安裝排水閥。

    3.4 在氣源管線出口匯管上設置壓縮空氣露點儀

    露點是用溫度來表示在某個環境中的含水量，露點越高含水量越大。

    為了檢驗干燥設備的效果，采用空壓機露點儀進行測量。壓縮空氣露點儀能夠提供在線地測量壓縮空氣的壓力露點和相對濕度，保證壓縮空氣質量實時監控和反饋。其工作原理：利用先進的陶瓷濕度傳感器，如同三明治一樣，被夾在位于陶瓷基層上的兩個導電層之間是一多孔的非導電層，可吸收水蒸汽。吸濕活性層很薄，僅1μm，允許水分通過并進入傳感器的頂部導體的厚度小于0.1μm。這樣，被干燥過程中的水分進入時，傳感器對被測按氣體的濕度變化會做出極快的響應。

    在氣源管線的匯管上安裝空氣露點儀，露點儀數據傳至scADA系統，并進行軟件組態露點上下位報警，對空壓機制造的氣體進行露點檢測，實時監測氣源含水量，當發現氣體不合格時，及時維修干燥器，在維修干燥器后，氣體仍不合格，可進行空壓機維修。

    4 結論

    以上是我們根據氣動調節閥故障原因，找出的解決氣動調節閥故障的一些處理方法，開發后空壓機系統如圖1。盡量避免水分、顆粒物進入調節閥，保障調節閥乃至整條管線的平穩運行。