韋崇鋒 王清晨 左敏 劉更雨 羅毅

國家管網集團西氣東輸公司

摘要：Shafer氣液聯動執行機構由于工作平穩、性能良好、故障率較低，在長輸管道中的占比達到了90%以上。但由于使用年限、設計缺陷以及維護不當等原因，導致氣液聯動執行機構誤關斷的事件時有發生，給管道企業的輸氣安全生產帶來極為不利的影響。本文針對Shafer中的10726-s型執行機構誤關斷的原因進行深入分析，并提出維護建議。

關鍵詞：Shafer；10726-s；誤關斷；原因分析；維護建議

Shafer氣液聯動執行機構作為輸氣場站以及閥室最常見的設備，由于其控制機構不需要外界能源、關斷速度快、工作平穩、性能良好、故障率較低、事故狀態下能緊急切斷等優點，在長輸天然氣管道工程中得到了廣泛應用。本文針對Shafer中比較常見的10726-s型執行機構誤關斷的原因進行深入分析，并提出維護建議。

1  執行機構結構及工作原理

（1）執行機構結構

10726-s型Shafer氣液聯動執行機構主要由擺缸、氣液罐、儲氣罐、手泵、提升閥、復位先導閥、開電磁閥、關電磁閥、限位開關、機械驅動裝置、調壓閥、安全閥、鎖閥等組成（如圖 1）。

圖 1 10726-s型Shafer氣液聯動執行機構結構原理及主要部件介紹

10726-s型Shafer氣液聯動執行機構控制氣路主要部件有帶復位手柄的先導閥、限位開關、調壓閥和開位先導閥。

（2）工作原理

10726-s型Shafer氣液聯動執行機構具備三種開關方式：一是現場手動和氣動操作；二是遠程開關控制；三是當站場ESD觸發時可緊急切斷。以下主要介紹遠程開關控制工作原理和ESD觸發時緊急切斷工作原理。

在遠程關閥時，電磁閥17通電閉合，紅色高壓氣體經過梭閥26進入提升閥組件，高壓氣體推動提升閥活塞向左移動，錐形密封打開，高壓氣體進入關氣液罐，推動液壓油流向開氣液罐，擺缸轉子在液壓油的驅動下帶動球閥閥桿執行關閥操作。

在ESD觸發時，帶紅色手柄的復位先導閥20關閉，C口和E口導通，與開位先導閥27以及限位開關21連接的先導氣從E口泄放掉，開位先導閥27在失去先導氣的情況下，P口和C口斷開，鎖定開閥氣路。限位開關21在缺失先導氣的情況下，閥芯向右移動，P口與C口導通，紅色高壓氣體經過梭閥26進入提升閥組件，高壓氣體推動提升閥活塞向左移動，錐形密封打開，高壓氣體進入關氣液罐，推動液壓油流向開液壓罐，擺缸轉子在液壓油的驅動下帶動球閥閥桿執行關閥操作。當閥門關到位后，擺缸上的機械驅動裝置頂住限位開關22，利用機械力的方式使P口和C口斷開，關閥結束。

2  誤關斷原因分析

常見誤關斷原因包括人為誤操作、關位電磁閥內漏、ESD電磁閥誤動作、復位先導閥故障、控制程序或控制回路故障、限位開關閥芯內漏或限位開關故障等。造成關位電磁閥內漏原因通常包括電磁閥閥芯卡澀關不嚴、電磁閥閥芯密封處存在雜質、電磁閥閥芯密封圈損壞、電磁閥閥芯本體劃傷等。

ESD電磁閥誤動作原因一般包括ESD電磁閥控制回路存在問題、遠程終端發出關閥指令、ESD電磁閥掉電、先導氣壓力不滿足要求等。例如，調壓閥故障可能導致調壓后的壓力過高，損壞ESD電磁閥；壓力過低則無法達到ESD電磁閥的開啟壓力；調壓閥后引壓管存在泄漏也會引發問題。

復位先導閥故障原因一般包括復位先導閥彈簧失效、復位先導閥內部氣路不通等。控制程序或控制回路故障原因通常包括站控系統控制程序被篡改、控制回路存在短路或斷路等。限位開關閥芯內漏或限位開關故障的原因通常包括限位開關閥芯關不嚴、閥芯密封圈損壞、閥芯本體劃傷、限位開關內部零件失效等。

3  維護建議

日常檢查。重點檢查各個密封部位是否存在泄漏，檢查卡套連接處、絲扣連接處是否有漏氣，執行機構擺缸、液壓泵、消音器等是否有漏油。檢查防塵帽是否堵塞，對于防塵帽堵塞、丟失、破損、彈簧無彈力的應及時更換補裝，注意防塵帽應朝下或水平安裝，不得朝上安裝。

春秋檢查。春秋檢過程中檢查開/關氣液罐的油位是否合適，如果需要，進行調整或者添加液壓油。對提升閥控制模塊進行解體檢查，使用煤油清洗內部的濾芯及密封件，對氣液罐和執行機構擺缸本體進行排污操作，徹底清除沉淀的雜質和冷凝物，并添加新的純凈液壓油。

檢查電子控制單元的報警參數設置是否正確、配置文件是否丟失，并逐一測試高壓、低壓及壓降速率的自動關斷功能。如果不允許完全關閉閥門，則可以進行模擬測試或部分沖程測試。檢查測試所有電子部件性能，如電磁閥、壓力變送器、動力氣源調壓器、通訊卡、蓄電池和液晶顯示器等。檢查測試遠程開/關閥門功能是否正常，開/關到位信號是否能夠反饋到站控系統。檢查閥門和執行器的全開/全關位是否一致，檢測開位先導閥的性能，并更換超使用年限的密封件（油管線更換周期為15年，氣管線更換周期為10年）。

年度檢查維修。每年一次檢測調整，包括檢測二級減壓閥的性能及出口壓力、檢測ESD電磁閥的起跳壓力（起跳壓力100psi以上的需立即更換）、檢測遠程開關電磁閥是否內漏等。遠程開、關電磁閥內漏可能導致高壓氣異常驅動執行機構，造成閥門誤關斷、開關缸油位變化。檢測時拆下遠程開、關電磁閥出口引壓管卡套后，緩慢對氣缸進行充壓，并使用可燃氣體檢測儀持續檢測出口，直至氣缸壓力達到日常運行值。在整個充壓過程中應無氣體漏出，若有內漏現象，應進行更換。

作者簡介：韋崇鋒  1983年生，本科，助理工程師，武漢輸氣分公司輸氣工，在聘高級技師。 聯系方式：18512310099，349730468@qq.com。