井口安全液壓截斷裝置常見故障及排除方法培訓課件(45頁).ppt
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2023-12-01
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1、井口安全液壓截斷裝置,1產品用途2性能特點3主要技術參數4結構組成及功能5安裝、操作調試及注意事項6常見故障及排除方法7密封件、配件、專用工具明細表8.產品型號說明,1.產品用途井口安全液壓截斷裝置是井場重要的安全保護設備,當輸氣壓力超過調定壓力或場站管線因破裂泄漏失壓低于調定壓力或發生火警時,裝置將迅速自動關閉截斷閥,截斷井口氣源,從而保護場站設備,防止重大事故發生或漫延,2.性能特點2.1裝置主要采用液壓傳動,其緊急截斷關閉力大,動作可靠。主要控制元件為自主研發和國內知名廠家配套,質量可靠,配套容易。2.2裝置采用蓄能器提供動力源,維持裝置的壓力穩定,由于所需的工作壓力范圍寬,可實現長期保2、壓達三個月以上,并可用手動泵給蓄能器補壓。,2.3裝置可實行手動關井和事故狀態下自動關井功能,當需要人工應急關斷時,控制柜板面和操作柱上均可分別實現人工緊急關斷。2.4當井口發生火警以及井口場站輸氣管線發生高于或低于設定值時,裝置能自動關閉液動截斷閥。2.5液動截斷閥由液壓驅動器及法蘭式平行閘閥組成,開關可靠,互換性好。,2.6控制柜可以布置于井口附近或值班室內,具有防雨、防沙、防曬、防盜功能,由不銹鋼制成。2.7現場管線選用優質抗硫不銹鋼。2.8蓄能器補壓可采用人力或根據使用需要配置電力自動補壓裝置,電力控制系統具有防爆功能。,3 主要技術參數3.1蓄能器工作壓力:1021MPa;3.2超壓3、控制壓力調整范圍:835MPa;3.3失壓控制壓力調整范圍:0.55MPa;3.4感測壓力重復動作精度:1.5%;3.5易熔塞熔化溫度:120;3.6關閉時間(自動):5S;3.7蓄能器充氮壓力:7MPa0.7MPa;3.8液動截斷閥通徑:65mm;3.9液動截斷閥工作壓力:35MPa、70MPa;3.10溫度范圍:-46121;3.11適用介質:原油、含硫天然氣。,4.1液動截斷閥(見圖3)主要由法蘭式平行閘閥、驅動油缸、彈簧驅動裝置、安全鎖、手輪開啟機構等組成。其主要功能是根據控制柜提供的壓力油執行關閉、開啟動作,或根據操作柱ESD手柄、火警易熔塞的緊急切斷指令執行關閉動作。并配置閥位顯示4、。手輪開啟機構用于手動開閥。,4.2控制柜 主要有柜體、超壓或失壓導閥、復位閥、手動緊急截斷開關,主控閥、電磁閥、蓄能器、手動泵、油箱、壓力表、集成塊等組成。其主要功能是對井站各設定的安全感測點進行感測從而對液動截斷閥進行自動關閉控制,以及手動開關、緊急截斷控制和為開關液動截斷閥提供足夠的能量。操作面板只設置手動換向閥手柄、手動緊急截斷手柄、復位手柄和手動泵補壓手柄以及壓力表,觀察壓力方便,操作簡單。,4.3場站感測管路和動力管路系統(見圖2)4.3.1場站感測管路系統由截止閥、氣液轉換器以及抗硫無縫不銹鋼管及連接件等組成。其主要功能是將感測信號采集、傳遞至控制柜。氣液轉換器的功能主要是防止原5、生天然氣(控制信號氣)進入控制柜造成硫化腐蝕以及帶來其他安全隱患。4.3.2場站動力管路系統其聯接部位主要是液動截斷閥與控制柜,液動截斷閥與緊急截斷柱。所有場管路通徑為102無縫不銹鋼管。,5 安裝、操作調試及注意事項5.1現場安裝5.1.1液動截斷閥一般安裝于井口裝置8號閥(或9號閥)與可調式節流閥之間,也可替代8號閥(或9號閥),根據現場井況以及操作的方便性,可水平安裝或垂直安裝,但不得斜裝。5.1.2控制柜可布置于井口附近或值班室內,當布于井口附近時,需設置水泥基礎。,5.1.4感測管路與動力管路截止閥與氣液轉換器直接連接后,安裝于感測點,超壓感測點設置于一級節流后的輸氣管線上,一般由井6、場在輸氣管線上預留NPT 1/2內螺紋連接口,或由公司提供取氣過渡法蘭,也可在一級節流后壓力表安裝處取點,由公司提供專用三通接頭連接再與自動截斷裝置主體部分的超、失壓導閥相連接,在與超、失壓導閥連接之前,需用手動泵向管路充油排氣,待充滿油后再與動截斷閥主體連接。感測管路安裝完畢后應進行充油壓力試驗。,5.2調試管路安裝完畢后,需對裝置進行現場調試。導閥感測壓力確定的基本原則是以保護場站設備和輸氣管線安全為標準,超壓感測壓力的調定是以場站設備和管線的許可壓力為標準調定,失壓感測壓力是以低于場站實際輸出壓力的50%左右調定。5.2.1失壓導閥的調試5.2.1.1關閉超壓感測口的截止閥。,5.2.17、.2先松開超壓導閥手輪絲桿上的鎖緊螺母,(順時針)擰緊導閥手輪。再松開失壓導閥手輪絲桿上的鎖緊螺母,(逆時針)擰松導閥手輪(感覺手輪絲桿未被內部零件頂住為止)。5.2.1.3打開失壓感測口的截止閥,使失壓感測壓力管線充壓至場站輸氣壓力,然后關閉失壓感測口的截止閥。5.2.1.4 將控制柜面板上手動緊急截斷開關手柄置于“自動”位,5.2.1.5擰松失壓感測口處截止閥的泄壓螺釘,將管線內的壓力逐漸降至需調定的壓力后擰緊泄壓螺釘,停止降壓;,5.2.1.6啟動控制柜內的手動泵,保證蓄能器液壓油壓力在1021MPa。5.2.1.7逐漸擰緊(順時針)失壓導閥手輪直至液動截斷閥關閉動作開始為止,截斷閥關閉8、后,將失壓導閥鎖緊螺母鎖緊。5.2.1.8打開失壓感測點處截止閥,使失壓感測管路內壓力升至場站輸氣壓力。5.2.1.9在控制柜面板上,左手扳動手動換向閥手柄到“開”位不放,右手將手動緊急截斷開關手柄扳到“ESD”位置打開液動截斷閥,然后用右手將復位手柄往下扳,2秒后松開右手,最后松開左手完成復位。,5.2.1.10 將手動緊急截斷開關手柄扳到“自動”位置。5.2.1.11重復5.2.1.65.2.1.10的動作檢驗調定的壓力是否正確,應反復做三次以上。若調定的壓力超出允許范圍,則可松開失壓導閥手輪絲桿上的鎖緊螺母,微調導閥手輪(順時針為調高失壓壓力,逆時針為調低失壓壓力),然后鎖緊。,5.2.9、2 超壓導閥的調試原理、操作步驟與失壓導閥的調試相同5.3操作5.3.1 蓄能器補壓補壓時需將控制柜面板上手動緊急截斷開關手柄扳到“自動”位置。將活動的手動泵手柄桿插入手動泵手柄孔內,上下擺動手柄桿實現補壓。,5.3.2 正常生產的操作步驟調試完成后,按以下操作步驟進入正常生產狀態:5.3.2.1 控制柜面板上手動緊急截斷開關手柄扳到“自動”位置。5.3.2.2 緊急截斷操作柱上的操作手柄扳到“自動”位置。5.3.2.3 按5.3.1給蓄能器補壓。5.3.2.4 打開超壓、失壓感測口處截止閥接通感測信號。進入正常生產的自動控制狀態。,5.3.3 緊急截斷的操作步驟前提:裝置處于正常生產的自動控10、制狀態。方法1:扳動控制柜上手動緊急截斷開關的手柄到“ESD”位置實現緊急截斷。方法2:扳動遠程緊急截斷操作柱上的操作手柄到“ESD”位置實現緊急截斷。,5.3.4 自動截斷后裝置的恢復處理完異常(超壓、失壓或火警)后,需對裝置加以恢復。5.3.4.1啟動控制柜內的手動泵,保證蓄能器液壓油壓力在1021MPa。5.3.4.2在控制柜面板上,左手扳動手動換向閥手柄到“開”位不放,右手將手動緊急截斷開關手柄扳到“ESD”位置打開液動截斷閥,然后用右手將復位手柄往下扳,2秒后松開右手,最后松開左手完成復位。5.3.4.3將手動緊急截斷開關手柄扳到“自動”位置。恢復正常生產的自動控制狀態。,5.3.611、手輪開啟液動截斷閥當控制裝置出現故障,不能從控制柜打開液動截斷閥時,可采用手輪開啟機構開閥:將控制柜面板上的手動緊急截斷開關手柄扳到“ESD”位置,或將遠程緊急截斷操作柱上的操作手柄到“ESD”位置。然后順轉手輪即可打開液動截斷閥。注:在恢復正常生產的自動控制狀態后,切記將手輪反轉,退出絲桿!,5.4維護保養及注意事項5.4.1所有操作必須按使用說明書進行。5.4.2蓄能器保壓壓力最低不低于10MPa,最高調為21MPa0.5MPa,嚴禁超壓蓄能。5.4.3現場安裝完畢后,應按使用要求作模擬動作試驗,每月也應按使用要求作一次模擬動作試驗,檢查自動動作是否靈敏,以及超壓、失壓壓力是否在精度范圍內12、。,5.4.4不停產狀態下,進行維修控制柜或調試控制柜時,可拆掉控制柜與液動截斷閥的動力連接管線進行調試維修,維修液動截斷閥時,除拆掉動力管線外,還需用手輪開啟機構打開液動截斷閥。這樣才能保證井口始終保持暢通。5.4.5導閥調定壓力一經調定,不得隨意重新調定。需重新調定時,需由相關人員調定。5.4.6投入使用后,每班要檢查液壓管路及元件是否松動、滲油,動作是否可靠,整個系統進行每月巡視,重點是觀察各感測管路、帶壓動力管路、油箱儲油情況,是否有滲漏點,發現問題應及時處理。,5.4.7一旦發現蓄能器壓力降至10MPa以下時,必須及時用手動泵補至21MPa,確保裝置能正常工作。5.4.8壓力表應按相13、關規定定期檢定。5.4.9 液壓系統用油5.4.9.1 推薦用油:環境溫度在0以上時,用L-HL32;環境溫度在0以下時,用L-HM32。環境溫度在-10以下時,用L-HS32或航空液壓油。5.4.9.2 加油量:由過濾器口向油箱加油,系統動作后油面要保持在液位計中值附近。,智能井場安全保障系統,1、安全保障系統 2、安全保障系統構成 3、安全保障系統工藝流程及工作原理 4、控制箱 5、系統日常維護,1、安全保障系統,智能井場安全保障系統屬于井場重要的自我安全保護裝置,設定方便,人機界面設計合理,具有完善的掉電保護功能。正常情況下,系統實時顯示多路壓力、多路溫度、火警信號及日期時間。當井口出現14、壓力突變、集輸管線爆管、破裂失壓或火警突發險情時,系統會立即自動關閉井口,同時報警,防止生產事故的發生及進一步擴大,達到保護井場設備和人員生命安全,防止寶貴能源大量流失的目的。,2、安全保障系統構成,21 壓力監控單元 壓力控制單元的作用是利用硅壓力變送器檢測節流閥前、節流閥后、分離器前的管路壓力,當管路壓力超過設定上限值或低于設定下線值時,控制箱將發出控制信號將控制氣源切斷,使氣動執行單元關閉氣動平板閥。,2.2 溫度監測單元,溫度檢測單元的作用是采用高靈敏度的火焰監測器。當設定監視范圍內發生火情時,火焰檢測單元發出信號,該信號傳給控制箱,控制箱將控制氣源切斷,使氣動執行單元關閉氣動平板閥。15、,2.3 控制箱單元,用戶可自行設置各參數的輸入范圍、報警時間、采樣時間等,若壓力信號超出用戶所給定的范圍,控制系統則輸出信號,關閉電磁閥;同時對溫度檢測點信號進行檢測,并發出報警信息,以保護設備、人員安全和提醒值班人員解決故障。可實現聲光報警,根據用戶要求選配。,2.4氣源單元,該單元主要作用是向氣動執行部分提供穩定可靠的氣源。第一種方案選擇全自動空氣壓縮機供氣、備用氣瓶的方式,適用于現場能夠供電的場合。第二種方案采用洗氣調壓裝置,適用于沒用電源供應的場合。,2.5執行機構單元,執行機構單元三位四通電磁閥、氣動平板閥組件、快速排氣閥組成,氣動平板閥組件包括平板閥、氣動平板閥氣缸和閥位指示器。16、氣動執行單元的氣動平板閥組件安裝在井口生產閥門和井口節流閥之間,該單元的氣動平板閥氣缸安裝在平板閥的上部,閥位指示器安裝在氣動平板閥的氣缸的頂部,氣動控制單元的快速排氣閥安裝在氣動平板閥組件的上部,快速排氣閥由儀表鋼管與氣動平板閥組件的氣動平板閥氣缸相連。,3、安全保障系統工藝流程及工作原理,31 系統主要參數 311 井口氣動平板閥 公稱壓力:35MPa、70MPa 公稱直徑:DN65mm 連接方式:法蘭連接 適用介質:天然氣 執行氣缸:最大工作壓力12MPa。兩端鋼圈槽:BX153 兩端連接螺栓:雙頭M22170各8顆,312 氣缸技術參數 工作壓力:11.2MPa 工作介質:壓縮空氣或洗17、氣調壓裝置 313 壓力變送器可現場人工設定,檢測靈敏度:3。314 洗氣氣源進口壓力:3.5MPa6.3MPa出口壓力:0.3MPa1.2MPa,315 電源交流、直流兩用并自動切換,控制箱內部含 可充電電池316 輸入通道提供8路模擬信號輸入通道317 輸出通道最大可提供5路輸出通道,輸出信號電壓、電流最大為DC24V/10A318 數據存儲提供最大8K字節動態數據緩存和24K字節的歷史數據存盤,3.2系統工作原理,對高含硫氣井來說,采用壓縮機和備用氣瓶來提供氣源。當采氣井口的天然氣進入氣控閥后,經節流閥進入水套爐,再經分離器至輸氣管網。各個參數正常,均在設定值范圍時,氣動閥處于開啟狀態,18、此時就是系統正常工作狀態。,在系統供氣過程中如果發生氣井壓力增高并超過設定上限值時,這時控制箱接到信號后立即三位四通電磁閥,從而關閉氣源,與之連接的氣缸推動活塞運動,使快速放氣閥將氣缸內的氣泄放至大氣,使平板閘閥關閉。同理,當管網壓力或節流壓力超過設定值則關井,報警。,傳感器單元由壓力變送器、溫度變送器和火焰檢測器組成,氣井壓力變送器安裝在井口執行閥前的管線上,節流壓力變送器安裝在節流閥后的管線上,管網壓力變送器安裝在分離器出口管線上,火焰監測器安裝在井口中央上方,并通過連接裝置與井口連接。溫度變送器分別安裝在節流閥后、管網入口處。壓力變送器、溫度變送器、火焰監測器的信號通過屏蔽線與控制箱相連19、。,對于低含硫井來說,則可采用洗氣調壓裝置來提供氣源,當使用洗氣作為控制氣源時,單向閥在出廠前已設定,如果管網由于爆管等原因發生壓力急劇下降,則單向閥截止,對洗氣調壓部分進行保壓,使氣路一段時間內能夠保持壓力,在管網爆破時,仍能夠執行關井動作。,4、控制箱,系統采用雙電源供應,供電穩定可靠,一般情況下,由220V交流供電,提供給系統穩定的電壓,如遇意外情況,交流斷電,則自動采用24V直流蓄電池供電,交流恢復供電后,由直流蓄電池轉到交流供電。,手動操作 系統投運初始階段應為人工手動操作。在系統管線不帶壓的情況下,使用控制箱緊急旋鈕進行人工關閥門,確認井口安全氣控閥和執行氣缸開閉靈活、無卡堵現象,20、打開井口安全氣控閥,連續操作3次。然后使用功能鍵盤上的手動自動切換鍵,使系統進入手動狀態。手動緩慢打開井口裝置相應閥門,打開并調節節流閥使壓力達到操作指定壓力,使水套爐、分離器等井場設備投入正常生產運行。,5、系統日常維護,5.1確保系統處于正常工作,在于日常堅持上班巡回檢查和定期維護保養。5.2巡回檢查時應注意觀察變送器顯示值和控制箱的顯示值的偏差是否在要求范圍內。5.3每半年必須對整個系統有關壓力、溫度、傳感器進行檢測,并將檢測結果存檔。,5.4應隨時檢查全系統的氣動執行機構、氣源及氣動管線的連接處是否存在泄漏情況,應及時處理。5.5嚴格控制井口、一級節流和分離器后管線壓力,使其控制在壓力變送器的設定范圍內。,