雙向安全閥在計量站水套爐上的應用

李永利,高自偉,蔣兵偉,陳艷麗,張艷梅,柴 英,丁 川,周玉國

（中原油田采油四廠，河南濮陽457000）

雙向安全閥作為一種新型雙向安全閥類，由于其雙向的特殊性能，在計量站水套爐上得到了廣泛應用。

雙向安全閥是在單向安全閥的基礎上經合理設計及安全改造后發展起來的一種新型閥類，其具有雙向作用、安全可靠、使用范圍廣、平衡壓力容器內外壓力、靈敏度高等特點。近年來在油、氣計量領域得到迅猛發展。雙向安全閥作為一種新型閥類，其真正的意義在于石油行業的特殊性。

雙向安全閥是一種閥類自動控制設備，適用于油田計量站水套加熱爐解決負壓、超壓的一種安全裝置。

1 雙向安全閥的工作原理

當水套爐內壓力超過規定壓力值時，閥芯被頂開，放出多余的壓力，當壓力放到規定值時，閥芯自動關閉，起到超壓安全保護作用。當爐內壓力低于外界壓力時，小球由于自身重量下落，使內外壓力平衡，起到防止負壓產生的作用。雙向安全閥及內部改進件見圖1。

圖1 雙向安全閥及內部改進件圖

圖1中，由于水套爐承壓力和介質的特性，通過反復論證，我們對小球的材質做了特殊要求。

2 在油田計量站水套爐中的應用

本新型閥的目的，是提供一種不停爐、不敞開燒爐，不手動開閥泄壓，保持原安全閥超壓保護功能，并起到自動平衡的作用。其解決了水套爐產生負壓的問題。其目的是這樣實現的：將原安全閥的閥芯加裝自由落體式搪瓷小球和扶正彈簧，當爐內壓力低于外界壓力時，小球由于自重下落，使內外壓力平衡；當爐內壓力高于外界壓力時，小球在壓力作用下，靠球面自動密封閥芯，直至內部壓力超過規定值時，閥芯被頂開泄壓（如圖2所示）。

圖2 閥芯頂開泄壓示意圖

3 應用中注意的問題

雙向安全閥在油田水套爐中經過長時間的應用和現場反映，不但達到了設計的目的，而且確保了水套爐安全、延長了水套爐的使用壽命。雙向安全閥的確有很多優點。但同時也反映出雙向安全閥在使用中幾種影響因素及注意的問題：

（1）正確安裝方式。任何閥件都有其自身的使用范圍，雙向安全閥也不例外。根據雙向安全閥的內部結構和原理，必須垂直安裝才能確保其準確度。

（2）合理的選材。由于水套爐承壓力和介質的特性，通過反復論證，我們對小球的材質做了特殊要求。如果小球選擇不當，將影響雙向安全閥的使用效果，甚至起不到保護作用。此外，雙向安全閥只能用于油田水套爐壓力容器，不能用作其他壓力容器。

（3）定期維護。雙向安全閥使用過程中需要的維護很少，但在蒸氣介質條件較差的壓力容器場合，應定期進行校驗，檢查球體有無雜質和水垢等附著其表面，及各連接件是否泄漏，確保其靈敏度，保證壓力容器的安全性。

4 效益評價

該裝置在中原油采油四廠多座計量站推廣應用，取得了預期的效果。實踐證明，改進后的安全閥，能有效地消除水套爐的負壓問題，解決了以往因負壓而目前采取的敞口使用水套爐現狀，避免了天然氣的浪費。

（1）經濟效益。據不完全統計，中原油田每年水套爐因產生負壓而損壞的數量不少于2具，每具水套爐的價格為4.5萬元，每年就可節約9.0萬元。

（2）社會效益。一是減少了職工勞動工作量；二是提高了安全系數。

5 結束語

通過研究安全閥的內部結構，對部件進行更新改良，能夠最大限度地提高安全閥安全效果，消除水套爐自身產生的負壓。確保了水套爐的安全，延長了水套爐的使用壽命。對于水套爐設備有著非常重大的意義，油田存在相當數量的同類設備，可將上述經驗應用到其它壓力容器，從而提高油田經濟和社會效益。