天然氣集輸計(jì)量五閥組常見故障判斷與處理

天然氣集輸計(jì)量五閥組常見故障判斷與處理都進(jìn)芳;周駿;姚雪;王紅賓【摘要】在高含硫氣田集氣站單井和外輸天然氣計(jì)量中多采用孔板差壓計(jì)量，而五閥組是計(jì)量的主要元件。因此，對(duì)計(jì)量五閥組常見故障進(jìn)行判斷與處理是保證天然氣計(jì)量準(zhǔn)確無誤的關(guān)鍵。本文根據(jù)中原油田普光氣田生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)際情況針對(duì)高含硫氣田計(jì)量五閥組常見故障及其原因進(jìn)行了分析，總結(jié)了故障的常用判斷與處理方法，對(duì)現(xiàn)場生產(chǎn)提供一定的參考意義。%Thenaturalgasmeasurementofsinglewellandtransportationusestheorificeflowmeter,oneofdifferentialpressurefloemeters,inthegas-gatheringstationofhighsulfurgasfield.The5-valvemanifoldisthemainmeasurementelement.Therefore,thecommonmalfunctionsof5-valvemanifoldarejudgedandtreatedisthekeytoensurethatnaturalgasisaccuratelymeasured.AccordingtotheactualcircumstanceofPuguanggasfieldproduction,!analyzedreasonsof5-valvemanifoldmalfunctions,andsummarizedthecommonlyusedjudgementandtreatmentmethodsinthispaper.Ithascertainreferencemeaningofproductiononthesite.【期刊名稱】《儀器儀表用戶》【年(卷)，期】2016(023)012【總頁?】4頁(P56-58,19)【關(guān)鍵詞】天然氣集輸;五閥組;計(jì)量;故障判斷;故障處理【作者】都進(jìn)芳;周駿;姚雪;王紅賓【作者單位】中原油田普光分公司采氣廠，四川達(dá)州636156；重慶科技學(xué)院，重慶401331;重慶科技學(xué)院，重慶401331;中原油田普光分公司采氣廠，四川達(dá)州I636156【正文語種】中文普光氣田具有高含H2S、高含CO2、高壓、高產(chǎn)等特點(diǎn)，生產(chǎn)中存在硫沉積、管道設(shè)備儀器等易腐蝕，集氣站單井和外輸天然氣計(jì)量采用高級(jí)孔板閥節(jié)流裝置進(jìn)行計(jì)量而五閥組作為計(jì)量的重要元件，在生產(chǎn)過程中若五閥組出現(xiàn)滲漏、內(nèi)漏、開關(guān)不靈活、堵塞等故障時(shí)，會(huì)造成計(jì)量失真，影響站場氣量調(diào)整，操作人員需要對(duì)流量計(jì)的五閥組進(jìn)行故障處理，這樣就增大了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和危險(xiǎn)。在高含硫氣田集氣站單井和外輸天然氣計(jì)量中，多采用孔板差壓計(jì)量，五閥組將節(jié)流裝置孔板前后的壓力，通過導(dǎo)壓管路與多變量變送器相連接，將多變量變送器正負(fù)壓室與引壓點(diǎn)切斷或?qū)?，或者將正?fù)壓室切斷或?qū)?，運(yùn)用多變量變送器監(jiān)測判斷計(jì)量狀況［1］。如圖1所示。1.1五閥組的組成及工作原理計(jì)量五閥組主要由高壓閥、低壓閥、高壓平衡閥、低壓平衡閥及放空閥組成，如圖2所示。高壓閥控制計(jì)量裝置孔板上游導(dǎo)壓管線進(jìn)入多變量變送器高壓腔來的天然氣；低壓閥控制計(jì)量裝置孔板下游導(dǎo)壓管線進(jìn)入多變量變送器低壓腔的天然氣；高壓平衡閥控制高壓閥至多變量變送器高壓腔到放空閥及低壓平衡閥來的天然氣；低壓平衡閥控制低壓閥至多變量變送器低壓腔到放空閥及高壓平衡閥來的天然氣；放空閥控制從高、低壓平衡閥來的天然氣。投用計(jì)量五閥組時(shí)，先關(guān)閉放空閥，再緩慢打開高、低壓平衡閥，最后關(guān)閉高、低壓閥。計(jì)量五閥組只要不出現(xiàn)故障，都處于生產(chǎn)狀態(tài)。對(duì)計(jì)量五閥組進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，先打開高、低壓平衡閥，再關(guān)閉高、低壓閥（或關(guān)閉節(jié)流裝置上下游根部針閥），使多變量變送器高、低壓腔壓力平衡，多變量變送器會(huì)顯示節(jié)流差壓降到0KPa，此時(shí)再打開計(jì)量五閥組放空閥使靜壓將降到0KPa即可。1.2五閥組的內(nèi)部結(jié)構(gòu)高、低壓閥門結(jié)構(gòu)相同，分別由手柄、閥桿、壓帽、密封填料函、及密封填料、密封填料壓環(huán)、緊固螺母等組成；壓帽作用在密封填料壓環(huán)上，下壓密封填料，密封填料對(duì)該閥門閥桿進(jìn)行密封。組成結(jié)構(gòu)如圖3所示。高、低壓平衡閥及放空閥結(jié)構(gòu)相同，分別由閥桿、壓帽、密封填料、密封填料函等組成。壓帽下壓密封填料，密封填料對(duì)該閥門閥桿進(jìn)行密封，閥門采用球錐密封。在生產(chǎn)過程中，計(jì)量五閥組常見故障有閥桿處滲漏、閥門內(nèi)漏、開關(guān)不靈活、堵塞等，從而造成計(jì)量失真、操作困難，產(chǎn)生安全隱患。本文根據(jù)日常生產(chǎn)現(xiàn)場所遇到的故障情況進(jìn)行整理分析。2.1閥桿處滲漏原因分析填料預(yù)緊力過小、填料緊固件失靈、閥桿封面損壞、填料失效都有可能引發(fā)閥桿處滲漏。具體情況分析如下：1）填料預(yù)緊力過小故障原因：填裝時(shí)填料過少或因填料逐漸磨損、老化、裝配不當(dāng)而減少了預(yù)緊力，無預(yù)緊間隙；螺紋抗進(jìn)，由于亂扣、銹蝕、雜質(zhì)入侵，使螺紋擰緊時(shí)受阻，疑是壓緊了填料，實(shí)未壓緊。2）填料緊固件失靈故障原因：緊固件松動(dòng)；腐蝕損壞，由于介質(zhì)和環(huán)境對(duì)緊固件的銹蝕而使其損壞；操作不當(dāng)，緊固用力不均勻?qū)ΨQ，用力過大過猛，使緊固件損壞;維修不力，沒有按時(shí)更換緊固件。3）閥桿封面損壞故障原因：閥桿腐蝕，閥桿密封面出現(xiàn)凹坑、剝落現(xiàn)象；安裝不正，使閥桿過早損壞。4）填料失效故障原因：選用不當(dāng)，填料不適用于現(xiàn)在工況，組裝不對(duì)，安裝不正；系統(tǒng)工況不穩(wěn)，溫度和壓力波動(dòng)大而造成填料泄漏；填料超期服役，使填料磨損、老化而失效。2.2閥門內(nèi)漏原因分析球錐密封面及閥座密封面損壞，五閥組在安裝維修保養(yǎng)方法不正確。如閥桿沒裝到位的情況下將閥桿向閥體上安裝，在關(guān)閥狀態(tài)下緊固密封填料。在對(duì)閥門閥桿密封填料的緊固過程中，閥桿位置不正確，氣體中有雜質(zhì)沖蝕及閥腔內(nèi)有污物沉積。如氣井生產(chǎn)中攜帶出的砂粒、硫沉積等，閥門操作中用加力工具，使閥桿密封面損傷，造成內(nèi)漏等。2.3閥桿開關(guān)不靈活原因分析1）封填料壓的過緊。2）閥桿絲扣損壞。3）閥桿與密封面之間有雜質(zhì)。2.4五閥組堵塞原因分析天然氣雜質(zhì)多，計(jì)量五閥組及導(dǎo)壓管線溫度低，保溫效果不好，導(dǎo)壓管線、計(jì)量五閥組內(nèi)部的天然氣處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，在使用中易發(fā)生硫沉積堵塞計(jì)量五閥組及導(dǎo)壓管線內(nèi)部孔道，造成計(jì)量失真。五閥組常見故障判斷方法有高壓閥內(nèi)漏判斷、低壓閥內(nèi)漏判斷、高低壓平衡閥內(nèi)漏判斷、放空閥內(nèi)漏判斷及五閥組堵塞物位置判斷這五種判斷法。3.1高壓閥內(nèi)漏判斷正常生產(chǎn)狀態(tài)下，關(guān)閉高、低壓閥，打開高、低壓平衡閥及放空閥，壓力回零后，關(guān)閉放空閥及高、低壓平衡閥，靜壓力上升則可判斷為計(jì)量五閥組高壓閥內(nèi)漏。3.2低壓閥內(nèi)漏判斷正常生產(chǎn)狀態(tài)下，關(guān)閉計(jì)量裝置上、下游控制針閥，關(guān)閉低壓閥，打開高、低壓平衡閥及放空閥，壓力回零后，關(guān)閉放空閥、高壓閥，靜壓力上升則可判斷為計(jì)量五閥組低壓閥內(nèi)漏。3.3高、低壓平衡閥內(nèi)漏判斷正常生產(chǎn)狀態(tài)下，關(guān)閉高、低壓閥（或計(jì)量裝置上、下游控制針閥），打開放空閥，觀察節(jié)流壓差，氣井氣量變化。若氣井氣量減少，節(jié)流壓差變小，靜壓力下降則可判斷為高壓平衡閥內(nèi)漏；若氣井節(jié)流壓差變大，氣井氣量增加則可判斷為低壓平衡閥內(nèi)漏。3.4放空閥內(nèi)漏判斷正常生產(chǎn)狀態(tài)下，打開低壓平衡閥，關(guān)閉高低壓閥（或關(guān)閉導(dǎo)壓管路根部閥）觀察節(jié)流壓差，若氣井氣量增加，節(jié)流壓差變大則可判斷為放空閥內(nèi)漏；恢復(fù)到生產(chǎn)狀態(tài)，打開高壓平衡閥，關(guān)閉高低壓閥（或關(guān)閉導(dǎo)壓管路根部閥）觀察節(jié)流壓差，若氣井氣量減小，靜壓力下降可判斷為放空閥內(nèi)漏。3.5五閥組堵塞物位置判斷計(jì)量五閥組及導(dǎo)壓管路發(fā)生硫堵塞，引起氣井壓力、氣量大幅的波動(dòng)。若上游導(dǎo)壓管路堵塞，氣井實(shí)際生產(chǎn)氣量上升時(shí)，計(jì)量氣量顯示會(huì)偏低；氣井實(shí)際生產(chǎn)氣量下降時(shí)，計(jì)量氣量顯示會(huì)偏高。若下游導(dǎo)壓管路堵塞，氣井實(shí)際生產(chǎn)氣量上升時(shí)，計(jì)量氣量顯示會(huì)偏高；氣井實(shí)際生產(chǎn)氣量下降時(shí)，計(jì)量氣量會(huì)顯示偏低。可通過壓力、氣量等對(duì)比判斷計(jì)量五閥組堵塞位置。目前在生產(chǎn)現(xiàn)場對(duì)五閥組故障處理，主要是進(jìn)行解堵和維修操作。4.1五閥組解堵操作4.1.1壓差解堵法主要是利用導(dǎo)壓管內(nèi)天然氣的壓力，通過放空操作進(jìn)行解堵。具體操作是先將高、低壓平衡閥打開，關(guān)閉高、低壓閥，開放空閥后，再緩慢微開啟高（低）壓閥，對(duì)高（低）壓管線及閥門利用高（低）壓閥控制進(jìn)行解堵操作。4.1.2調(diào)節(jié)伴熱帶溫度解堵法在五閥組及導(dǎo)壓管上加裝伴熱帶，電伴熱平時(shí)運(yùn)行的溫度控制在60^~65。^2］之間，若發(fā)生導(dǎo)壓管線及五閥組堵塞，首先查看伴熱帶安裝方式是否規(guī)范，是否投用等，也可調(diào)節(jié)伴熱帶運(yùn)行溫度到801,并結(jié)合其它解堵措施進(jìn)行解堵，如熱水加熱吹掃法等，解堵操作完成后及時(shí)將伴熱帶溫度調(diào)節(jié)到正常運(yùn)行溫度。4.1.3熱水澆淋解堵法熱水澆淋解堵法［3］的具體操作如下：1）將氣相流量計(jì)五閥組平衡閥打開。2）關(guān)閉氣相流量計(jì)導(dǎo)壓管線上的取壓針閥。3）用開水反復(fù)澆五閥組及流量計(jì)導(dǎo)壓管線。4）將氣相流量計(jì)放空管線導(dǎo)入堿桶。5）先緩慢打開放空針閥，然后逐漸開大針閥。6）將放空針閥關(guān)閉，打開導(dǎo)壓管線上的取壓針閥。7）將平衡閥關(guān)閉。8）觀察對(duì)比流量，正常則解堵操作完成，若不正常按照上述步驟再次解堵。4.2五閥組的維修對(duì)五閥組進(jìn)行維修時(shí)應(yīng)注意：選用合格填料，填裝足夠的填料，正確配裝填料；填料壓緊后，壓套壓入填料函深度為其高度的1/4~1/3為宜；裝填料防止填料露在夕卜面，檢查壓套端面是否壓到填料函內(nèi)；檢查和保養(yǎng)緊固件，擰緊時(shí)，應(yīng)該涂敷少許石墨粉；按時(shí)進(jìn)行保養(yǎng)，對(duì)不符合技術(shù)要求的緊固件及時(shí)更換。4.2.1高、低壓閥閥桿開關(guān)不靈活或閥桿外漏氣維修1）檢查：閥桿漏氣維修應(yīng)在停氣放空卸壓情況下進(jìn)行，首先檢查壓帽壓入閥密封填料函的深度，密封填料壓入密封填料函應(yīng)留有調(diào)節(jié)距離，無調(diào)節(jié)距離時(shí)應(yīng)及時(shí)增加或更換密封填料。2）高、低壓閥拆卸：計(jì)量五閥組閥體上卸下高、低壓閥后，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)閥桿，卸閥門手柄，使閥桿從高、低壓閥底部轉(zhuǎn)出。逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)卸緊固螺母及密封填料壓帽。檢查各絲扣及密封填料磨損情況。高、低壓閥安裝：緊固密封填料時(shí)應(yīng)采取逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)閥桿，進(jìn)行開閥操作，使閥桿球頭離開閥座，高、低壓閥在開狀態(tài)下緊密封填料壓帽，防止閥座與閥桿球頭相抵觸，造成閥桿球錐密封面、護(hù)套、壓帽、閥桿絲扣的損壞。操作中順時(shí)針緊固密封填料壓帽，同時(shí)活動(dòng)開關(guān)閥門閥桿，防止閥桿被密封填料壓死，造成閥門開關(guān)不動(dòng)。4.2.2高、低壓平衡閥及放空閥維修維修應(yīng)在停氣放空卸壓情況下進(jìn)行，首先檢查壓帽壓入閥密封填料函的深度，密封填料壓帽進(jìn)入密封填料函應(yīng)留有調(diào)節(jié)距離。緊固密封填料時(shí)，應(yīng)先逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)閥桿，進(jìn)行退閥桿操作，使閥桿球錐面離開閥座后，再順時(shí)針緊固密封填料壓帽，緊固過程中活動(dòng)閥門閥桿，防止閥桿被密封填料壓死，造成閥門開關(guān)不動(dòng)。無調(diào)節(jié)距離時(shí)應(yīng)及時(shí)更換密封填料。4.2.3五閥組內(nèi)漏維修當(dāng)發(fā)現(xiàn)計(jì)量五閥組閥門內(nèi)漏時(shí)，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉計(jì)量裝置上下游控制針閥，打開計(jì)量五閥組高、低壓平衡閥及放空閥，計(jì)量五閥組及導(dǎo)壓管線卸壓回零后，拆下泄漏閥門，對(duì)計(jì)量五閥組閥腔及閥桿密封面進(jìn)行清洗檢查，進(jìn)行維修或更換。本文對(duì)高含硫氣田集氣站