浅谈SHAFER气液联动执行机构在西气东输二线和三线中的应用

摘 要：本文对SHAFER气液联动执行机构在西气东输二线工程中出现的隐患和整改情况进行阐述，在此基础上介绍气液联动执行机构应用在西气东输三线工程中的改进做法。

关键词：气液联动执行机构 隐患 改进

一、西气东输二线气液联动执行机构存在隐患及整改

1.引压管受力变形

西二线西段站场越站阀和阀室截断阀气液联动执行机构动力气引压管接自DN400放空管线竖直管段，埋地部分存在水平敷设，由于回填土下沉等原因，出现了引压管弯曲变形，对安全生产造成了极大的风险。对于变形严重的某阀室在不停输的情况下通过带压封堵的方式进行了整改，即割除变形的引压管，支撑加固引压管根部并铺设新的引压管。对于还没有发生变形的站场和阀室的引压管采用增加支撑的方式进行了整改。

西二线西段站场不设锚固墩，在输气生产中站内管道产生位移，而进出站阀门气液联动执行机构引压管接自DN1200进出站埋地管道正上方，垂直安装，受到土壤的约束，进出站管道位移时对引压管产生横向剪切应力。为消除土壤应力，开挖埋地引压管用硅酸盐卷毡包裹，再用镀锌铁丝捆扎后细土回填，以保证引压管移动量。

2.引压管根部阀丝扣损坏

西二线西段站场和阀室气液联动执行机构引压管根部球阀一端焊接、一端螺纹连接。由于施工过程现场人员装配水平问题以及强制安装等原因，根部阀门螺纹损坏。在2010年不停输的情况下通过带压封堵的方式对西二线西段14处气液联动执行机构引压管根部阀问题更换处理。

3.气瓶承压值与管道设计压力不符

西二线西段站场和阀室气液联动执行机构执行器、储气钢瓶、液压油钢瓶承压值与管道设计压力（1740psi）不符，其中执行器压力等级有1480psi，储气钢瓶或液压油钢瓶承压值有1655psi、1685psi等。虽然执行机构设有调压阀与安全阀，但在气质较差的情况下容易造成调压阀内漏，导致储气钢瓶压力达到干线运行压力，对安全生产带来较大的风险。目前运行单位保持引压管根部阀关闭，通过定期巡检和充压的方式确保生产安全。

4.Lineguard电子控制单元箱体内存在天然气泄漏的风险

西二线西段站场和阀室气液联动执行机构Lineguard电子控制单元箱体内安装有压力传感器和关闭阀门的电磁阀，两者均接有引压管，即箱体内有静密封点，在存在泄漏的情况下箱体内电子器件直接暴露在天然气和空气混合环境中，存在风险。为消除该隐患，对站场和阀室气液联动执行机构Lineguard电子控制单元进行改造，将电磁阀移至箱体外安装，并取消压力传感器直接检测压降速率的方式，改由箱体外压力变送器信号进入电子控制单元进行压降速率的计算。

二、西气东输三线气液联动执行机构的改进

1.引压管接自地面管道

西三线西段站场越站阀和阀室截断阀气液联动执行机构引压管接自DN400放空管线地面部分，不存在引压管埋地的情形，消除引压管水平管段受土方应力的隐患。西三线西段站场进出站阀门气液联动执行机构引压管也接自DN1200进出站埋地管道正上方，垂直安装，但是通过管夹被固定在埋地截断阀加长杆（阀杆）上，在受到应力时起到保护作用。

西三线气液联动执行机构动力气引压管由西二线的两根简化为一根，在确保执行机构动力的情况下减少了引压管受力变形、崩脱、泄漏等风险。

2.引压管根部阀采用全焊接方式

西三线西段站场和阀室气液联动执行机构引压管根部阀采用全焊接连接管线，第二道阀门采用一端焊接、另一端法兰连接，有效避免了安装过程阀门螺纹损坏等风险，而且两道阀门起到双保险作用。

3.气瓶承压值满足管道设计压力

西三线西段站场和阀室气液联动执行机构执行器、储气钢瓶、液压油钢瓶承压值有2220psi、2300psi，满足管道设计压力（1740psi）。并取消了在动力气引压管设置调压阀。

4.Lineguard电子控制单元实现防爆

西三线西段站场和阀室气液联动执行机构电子控制单元由Lineguard2200改进为Lineguard Ex，将压力传感器和关闭阀门的电磁阀都设置在了箱体外面，防止箱体内发生天然气泄漏，造成火灾或爆炸。箱体为隔爆型，防爆等级达到了Exd ⅡB。

5.气液联动执行机构其他改进

西二线气液联动执行机构Lineguard电子控制单元在需要休眠时必须打开箱体，通过数据线连接工程本后登陆相关程序才能休眠。一方面操作起来复杂，需要由专业人员完成，另一方面箱体打开后会受到沙尘、雨水等天气影响，对箱体内电子器件带来一定不利因素。西三线气液联动执行机构在Lineguard电子控制单元箱体面板上设置了转换旋钮，休眠时只需打到“OFF”位置，操作方便，无需打开箱体，更不用专业人员操作。

西二线气液联动执行机构储气钢瓶上的安全阀名牌上工作温度是70，即21℃。而西二线西段新建、甘肃等地冬季平均气温可达到-10℃以下。该安全阀在管道运行初期多次出现过内漏故障。西三线该阀工作温度是-50，即-45℃，符合新疆、甘肃等地冬季寒冷环境下运行的需要。根据储气钢瓶的承压值提高，西三线该安全阀的整定压力也相应的得到了提高。

三、结语

对于长输天然气管道，气液联动执行机构起着至关重要的作用。在输气生产中要正确安装、使用和维护气液联动执行机构，确保长输管道安全、高效、平稳运行。通过在生产实践中不断总结和改进，目前气液联动执行机构更加安全可靠，相信在将来的长输天然气管道工程中气液联动执行机构相关的隐患越来越少，整改所需的费用和承担的安全风险越来越小。

参考文献：

[1]Q/SY 198―2007 SHAFER气液联动执行机构操作维护规程.

[2]肖旺.气液联动执行机构存在问题分析及对策探讨[J].设备管理与改造，2012，15.

[3]黄晓琳.SHAFER气液联动阀的应用与维护[J].宁夏石油化工，2004，4.