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Shafer氣液聯(lián)動執(zhí)行機構(gòu)誤動作分析與防治對策

2014-05-26 08:49王志輝等
科技創(chuàng)新導(dǎo)報 2014年3期
關(guān)鍵詞:關(guān)閥閥室誤動作

王志輝等

摘 要:該文通過介紹Shafer氣液聯(lián)動執(zhí)行機構(gòu)組成和開關(guān)功能,分析造成誤動作原因,探討減少或降低誤動作幾率對策,并結(jié)合工作實際提出解決建議。

關(guān)鍵詞:Shafer氣液聯(lián)動執(zhí)行機構(gòu) 誤動作 分析與解決 對策

中圖分類號:TE973 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)01(c)-0077-02

隨著西氣東輸、川氣東送、陜京線和漠大線等大口徑、長距離輸油氣管線建成投入運營,我國油氣管道事業(yè)進入快速發(fā)展時期。但是在管道運行過程中,由于各種原因發(fā)生如油氣泄露、燃燒或爆炸等突發(fā)事故時,需對事故點上下游線路截斷閥緊急關(guān)斷。Shafer氣液聯(lián)動執(zhí)行機構(gòu)以高壓天然氣或手泵作為動力源,無需外加機械或電力設(shè)備,事故率低,經(jīng)濟性好,因此被廣泛應(yīng)用。

但在實際應(yīng)用過程中,受到外界環(huán)境和設(shè)備自身一些因素影響,氣液聯(lián)動執(zhí)行機構(gòu)會出現(xiàn)誤動作現(xiàn)象,造成輸送介質(zhì)局部停輸,給管線安全平穩(wěn)運行產(chǎn)生負面影響。該文將以冀寧線為例針對Shafer氣液聯(lián)動執(zhí)行機構(gòu)誤關(guān)斷現(xiàn)象進行分析,重點對LineGuard電控單元深入探討,并提出相應(yīng)的解決對策。

1 Shafer氣液聯(lián)動執(zhí)行機構(gòu)簡介

1.1 主要組成

Shafer氣液聯(lián)動執(zhí)行機構(gòu)主要由提升閥氣路控制塊、手動泵裝置、執(zhí)行器、儲液罐、備用氣源罐、限位開關(guān)、LineGuard控制箱等部分組成。

1.2 開、關(guān)功能介紹

正常情況下,無論是場站、RTU閥室或普通閥室,Shafer氣液聯(lián)動執(zhí)行機構(gòu)均可實現(xiàn)就地手動液壓、手動氣動開關(guān)和滿足一定條件時自動關(guān)閉功能。另外,場站和RTU閥室Shafer氣液聯(lián)動執(zhí)行機構(gòu)還具備遠程操作開關(guān)功能。

LineGuard2200電控箱主要包括控制主板、壓力傳感器、電磁閥、電池組4個部分。主要功能是采集在線介質(zhì)壓力,并與設(shè)定值進行比較,當檢測壓力值超出設(shè)定值時(壓力低限、高限和壓降速率),電控箱發(fā)出關(guān)閥命令,Shafer氣液聯(lián)動執(zhí)行機構(gòu)將會自動關(guān)閉。

2 Shafer氣液聯(lián)動執(zhí)行機構(gòu)誤關(guān)斷原因分析

根據(jù)上述關(guān)閥條件可知,誤動作關(guān)閥原因有以下5種可能。

2.1 控制主板故障

控制主板出現(xiàn)軟件或硬件故障后發(fā)出錯誤信號,造成執(zhí)行機構(gòu)誤關(guān)斷。

2.2 壓力變送器故障

壓力變送器出現(xiàn)故障主要由以下幾種原因引起:(1)壓力變送器取壓口(引壓管路)發(fā)生泄漏或者內(nèi)部堵塞導(dǎo)致采樣壓力低于干線壓力,從而采集到錯誤的壓力值;(2)壓力變送器抗干擾能力不夠強,變送器本身受到外界干擾導(dǎo)致變送器輸出信號與實測壓力值不一致;(3)壓力變送器本身故障導(dǎo)致其輸出信號不穩(wěn)定。

2.3 關(guān)閥電磁閥內(nèi)漏

電磁閥內(nèi)出現(xiàn)水、氣體雜質(zhì)導(dǎo)致內(nèi)漏,達到一定壓力的泄漏氣體將導(dǎo)致與執(zhí)行關(guān)閥命令一致的關(guān)閥動作。

2.4 控制系統(tǒng)太陽能供電故障

LineGuard電控箱通過太陽能電池板供電,根據(jù)廠家提供的數(shù)據(jù),蓄電池電壓應(yīng)該保持在11 V以上。隨著服役時間變長,電控箱中備用蓄電池出現(xiàn)老化,蓄電能力下降。若遭遇陰雨天氣,太陽能電池板無法正常供電,當蓄電池輸出電壓低于11 V時可能引起閥門誤動作。

2.5 控制程序自身漏洞

考慮到壓力變送器工作原理和信號形式,在采集壓力信號的過程中可能會受到環(huán)境、設(shè)備、管線等的雷電、電磁、電壓等干擾。

Lineguard控制機構(gòu)采用算法濾波的設(shè)計形式對以上干擾進行消除。當變送器采集到的壓力信號變化速率超過一定值時,程序?qū)毫π盘栨i定,并根據(jù)程序邏輯發(fā)出關(guān)閥命令,執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行關(guān)閥動作。這一設(shè)計是針對當變送器損壞或者雷電直接擊中閥室設(shè)備造成毀滅性事故時的有效措施。

但在實際使用過程中,因為設(shè)計上的缺陷,早期Lineguard 2200在投入使用時,壓力信號與控制主板的模擬量輸入模塊(AI模塊)間沒有效隔離或相關(guān)保護措施,從而導(dǎo)致當設(shè)備接地或者靜電屏蔽不到位時,壓力變送器受雷電感應(yīng)電動勢干擾發(fā)出錯誤信號,電控單元根據(jù)正常程序運行而發(fā)生誤關(guān)閥動作。

3 故障診斷和成因排查方法

發(fā)生誤動作后,應(yīng)該根據(jù)先易后難、先簡單后復(fù)雜的原則對故障成因進行排查,確認故障成因,然后采取相應(yīng)措施消除安全隱患。故障診斷和成因排查步驟如下:

3.1 控制主板故障初步判斷

控制主板正常運行時會有不同的指示燈(例如正常運行時STATUS保持常綠 DTR燈常紅等)。根據(jù)指示燈的明滅狀態(tài)和顏色可以初步判斷控制主板的損壞與否。

3.2 壓力變送器信號故障檢查

首先,檢查引壓管路上各截止閥是否處于打開狀態(tài)。

其次,檢查壓力變送器引壓管接口是否有泄漏現(xiàn)象。引壓管接口泄漏檢測有三種方法:(1)使用可燃氣體檢測儀對接口附近可燃氣體濃度進行檢測,通過可燃氣體濃度判斷是否存在泄漏點;(2)將肥皂水噴到接口附近,觀察是否會出現(xiàn)氣泡;(3)通過身體感官判斷,天然氣中含有微量硫化物等雜質(zhì),可以通過嗅覺判斷是否存在泄漏,此外觸覺和聽覺也可以用于輔助判斷是否存在泄漏點。

還有,檢查引壓管是否有堵塞。可通過電腦連接查看檢測壓力數(shù)值,并與旁通管線壓力表進行比對。當確定壓力變送器采集的壓力為干線壓力后,可用FLUKE 744或者其它過程控制校準儀器檢查壓力變送器輸出信號,同時也能判定壓力變送器的好壞。

3.3 太陽能電池板供電故障排查

測量蓄電池輸出電壓,若輸出電壓低于11 V,則誤關(guān)閥原因可能為蓄電池輸出電壓問題。此外,若電壓測量正常,可以進一步使用Roclink專業(yè)軟件查看電壓歷史記錄。該控制系統(tǒng)設(shè)置有專用數(shù)據(jù)存儲裝置,但電壓歷史數(shù)據(jù)只能保存某一時間段(35 d)的歷史數(shù)據(jù),所以故障診斷最好在誤關(guān)斷幾小時或者幾天內(nèi)完成。endprint

3.4 電磁閥泄露故障排查

電磁閥固定在控制箱內(nèi)部,不便于拆卸,它的功能狀態(tài)可通過閥門動作事件記錄來判斷。若反復(fù)出現(xiàn)誤動作,且無其它外部原因則電磁閥泄露的可能性較大,同時可根據(jù)后續(xù)監(jiān)控確認故障成因。

3.5 控制主板故障排查

在基本排除外圍設(shè)備導(dǎo)致閥門誤關(guān)斷的可能性時,可以對控制主板進行進一步排查。根據(jù)Roclink軟件與ROC控制系統(tǒng)的連接情況可以判斷主板程序是否丟失、主板有無損壞等。

3.6 控制程序漏洞導(dǎo)致誤關(guān)斷診斷

這一故障原因的診斷需要結(jié)合執(zhí)行機構(gòu)所在地的天氣情況。若同時符合以下幾點則可判定為程序漏洞引起:首先,用Roclink軟件連接ROC控制系統(tǒng)時發(fā)現(xiàn)壓力值已經(jīng)鎖定,同時出現(xiàn)Ponit Failure報警;其次,壓降速率處于一個極大的固定值且伴隨有高壓報警(Minor High)、高壓大事件報警(Major high)和壓降速率報警(Rate Alarm);第三,事故出現(xiàn)時,執(zhí)行機構(gòu)所處位置發(fā)生雷雨天氣;第四,壓力信號被保護措施自鎖后,控制系統(tǒng)未進行斷電重啟。

4 故障實例分析

2013年8月10日凌晨3時許,冀寧線某天然氣分輸場站值班人員突然發(fā)現(xiàn)進站壓力呈明顯下降趨勢,經(jīng)確認該場站所處管線上游閥室Shafer氣液聯(lián)動閥處于關(guān)斷狀態(tài)。

技術(shù)人員到達現(xiàn)場后根據(jù)上述步驟對該Shafer氣液聯(lián)動閥的關(guān)斷進行了診斷分析。在排除該閥室附近管線并無異常泄漏問題后,判斷此次Shafer氣液聯(lián)動閥的關(guān)斷為誤關(guān)斷。按以上步驟進行故障排查:首先,目測主板運行基本正常;其次,測量電池電壓為13 V,處于正常范圍;然后,觀察引壓管路無泄漏現(xiàn)象,且測試壓力變送器運行正常。

經(jīng)Roclink軟件連接ROC控制系統(tǒng)后找到Lineguard報警記錄(如圖1)與上文分析一致;另外,事發(fā)當時該閥室附近正是雷雨天氣。遂得出結(jié)論:該閥室是由雷電天氣引起的感應(yīng)電動勢使程序判斷失誤造成Shafer氣液聯(lián)動閥誤關(guān)斷。

5 故障處置措施和預(yù)防方法

5.1 處置措施

找到執(zhí)行機構(gòu)誤關(guān)斷的原因后,可以根據(jù)相應(yīng)故障成因采取以下處置措施:(1)主板軟硬件故障:硬件故障直接更換主板,軟件故障可以重新上載控制程序;(2)變送器誤導(dǎo)信號:如果變送器已經(jīng)損壞則需要更換變送器,其它原因重啟控制系統(tǒng)即可恢復(fù);(3)供電故障:若查看電壓歷史數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)供電電壓不足,需要及時更換蓄電池;(4)關(guān)閥電磁閥故障:此時可將該電磁閥拆卸后進行維護和吹掃,確保閥內(nèi)無水和雜質(zhì);(5)控制程序漏洞:重啟控制系統(tǒng)即可恢復(fù)。

5.2 預(yù)防辦法

為避免誤動作情況出現(xiàn),可采取以下預(yù)防辦法:(1)定期對電磁閥進行檢查維護,及時排污;(2)傳感器檢定完畢后及時打開截止閥,并定期對引壓管接頭進行泄露檢查;(3)在檢定過程中,要對壓力傳感器接線進行仔細檢查,避免出現(xiàn)虛接情況,在日常維護中也應(yīng)注意檢查接線箱內(nèi)接線情況;(4)經(jīng)常監(jiān)控和測量蓄電池的輸出電壓,當蓄電池蓄電能力下降供電電壓不足時及時更換蓄電池;

對于控制程序漏洞造成的誤關(guān)斷可以從以下四方面進行預(yù)防和解決:

一是安裝相應(yīng)補丁程序

LineGuard2200控制主板在對雷電干擾下異常電壓和電流信號無法識別和篩選。針對這兩種漏洞,廠家專門制作相應(yīng)補丁程序:壓力檢測補丁程序?qū)τ诓杉瘔毫π盘栆坏┏鲈O(shè)定限值,補丁程序?qū)⑹箓鞲衅髦匦律想?,并穩(wěn)定5s后再對壓力進行檢測,或重新熱啟動以保證壓力傳感器恢復(fù)到正常工作狀態(tài)。

電源異常補丁程序用于檢測控制器電源電壓,若電源電壓低于壓力傳感器最低正常工作電壓,且系統(tǒng)為處于自動關(guān)斷狀態(tài),補丁程序?qū)⑹棺詣雨P(guān)斷功能失效,直至電源恢復(fù)正常;若處于自動關(guān)斷狀態(tài),補丁程序?qū)⒋詣雨P(guān)斷動作完成后,使自動關(guān)斷功能失效,直至電源恢復(fù)正常。

二是加強雷電防護措施

目前,閥室防雷防靜電接地基本可以避免直接雷擊情況出現(xiàn),但是對感應(yīng)雷如靜電感應(yīng)和電磁脈沖輻射無法完全避免。

假如無法查明所有接地情況,建議對整個閥室進行屏蔽保護,如增設(shè)帶門開口的屏蔽籠,在室內(nèi)沿墻壁四周再做一圈保護接地環(huán)(接入防雷地),接地環(huán)與屏蔽籠進行有效的電氣連接。

此外,應(yīng)對閥室防雷防靜電接地、引壓管絕緣接頭和電控箱接地進行全面細致檢測。在無法驗證閥室內(nèi)其它外加裝置接地對閥室接地干擾情況前,建議對后期增設(shè)裝置接地進行單獨安裝,如將普通閥室閥位遠傳裝置接地改為單獨接地。

三是增加浪涌保護器和過流保護元件

早期安裝的LineGuard2200電控箱中,壓力傳感器信號輸入通道與控制單元的AI模塊通道間未安裝防浪涌和電路過流保護裝置。建議在傳感器線路中增設(shè)30VDC以下防浪涌保護器和20 mA以下電路過流保護元件(如PTC自恢復(fù)保險絲)。當雷電產(chǎn)生干擾時,防浪涌保護器能夠?qū)⒏哂?0VDC電壓過濾隔離,保護傳感器電壓正常;而當感應(yīng)產(chǎn)生大于20 mA電流時,將使電路過流保護元件熔斷,感應(yīng)電動勢干擾信號將不會輸入到主板。在電流值恢復(fù)正常后,電路過流保護元件將自行恢復(fù),確保主板能正常采集到壓力信號。

四是取消高壓關(guān)斷機制和適當延長延時時間

考慮到管道超壓可能性極小,建議根據(jù)現(xiàn)場應(yīng)用工藝,有選擇性禁用電控單元高壓關(guān)斷功能,在保障生產(chǎn)安全前提下適當延長延時時間,進一步降低誤關(guān)斷幾率。

6 結(jié)語

Shafer氣液聯(lián)動執(zhí)行機構(gòu)出現(xiàn)誤動作現(xiàn)象除電磁閥、引壓管路、壓力傳感器和控制主板等硬件原因外,還有蓄電池電壓、雷電干擾和防雷防靜電接地、電控單元自身漏洞等因素。因此,在日常工作中,除需要定期對Shafer氣液聯(lián)動執(zhí)行機構(gòu)維護保養(yǎng)外,還應(yīng)增設(shè)防浪涌和電路過流保護裝置,并對電控單元漏洞進行彌補,全力避免誤關(guān)斷事件出現(xiàn)。

參考文獻

[1] 楊日永,康亮,彭振華.SHAFER氣液聯(lián)動執(zhí)行機構(gòu)維保探討[J].科學之友,2010(5):25-28.

[2] 李鍇,牛樹偉.LineGuard電控單元失效故障分析及對策[J].油氣儲運,2012,19(6):81-83.

[3] 畢洪濤.儀表系統(tǒng)在石油化工系統(tǒng)中的防雷控制應(yīng)用分析[J].大陸橋視野,2011(9):161-162.

[4] 石酉生,潘國榮.擴散硅變送器的保護[J].自動化儀表,1996(4).endprint

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