氣動蝶閥在特稠油污水處理中的應用與分析

王浩（新疆風城油田作業區一號稠油聯合處理站，新疆克拉瑪依834000）

氣動蝶閥在特稠油污水處理中的應用與分析

王浩（新疆風城油田作業區一號稠油聯合處理站，新疆克拉瑪依834000）

本文主要針對特稠油污水處理過程，氣動儀表閥件因工作環境溫度高、水質結垢嚴重、氣源中夾雜水蒸汽等造成無法正常開關，通過采取改善自動化儀表氣源系統設備配置的措施，起到優化氣源，解決自動控制系統過程中由于由于氣源設備配置不合理的原因造成氣動儀表（特別是氣動蝶閥、氣動調節閥）經常出現故障，以至影響到正常的生產。

稠油污水；氣動儀表；氣源；故障

1.概況

風城油田作業區一號稠油聯合處理站于2008年12月建成投產，主要擔負著風城特超稠油的原油脫水集輸處理、污水處理任務，其中污水處理系統兩級過濾采用的是GLWA100×10/ 0.8型全自動雙濾料過濾器。

目前，該雙濾料過濾器采用PLC控制系統，其整個工藝流程有：進水、過濾、排水、氣沖洗、排氣、水沖冼等，通過81個氣動蝶閥自動開、關來實現全過程自動運行，具有自動化程度高等特點。但在運行近兩年來一級過濾器自動控制系統氣動蝶閥故障頻次高，其中53個氣動蝶閥出現過故障，占總量的65.4%，嚴重影響了污水處理系統的平穩運行。

2.污水過濾系統氣動蝶閥故障影響因素分析

通過對故障氣動蝶閥的分析，氣動蝶閥出現故障主要是氣動執行機構活塞上的活塞密封（俗稱O型圈）磨損嚴重，造成漏氣，致使氣動蝶閥因打不開。

2.1 氣動蝶閥結構因素造成故障的分析

氣動蝶閥由氣動執行機構和蝶閥兩部份組成，其中蝶閥的結構與普通蝶閥結構一樣，氣動執行機構則是由內部氣路、醇縮醛軸承、活塞導環、輸出軸承、外殼、端蓋和活塞組成。

由于氣動執行機構的驅動裝置是全密封的，無體外移動部件，并且它的活塞密封是采用丁腈橡膠制成。因此，從氣動蝶閥的結構上看它的故障率不應該這么高。

2.2 氣動蝶閥氣源供給質量對蝶閥故障影響因素分析

氣動執行機構工作主要是由空壓機產生0.5MPa的壓縮空氣，供氣動閥開關。

經過細致分析發現，造成氣動蝶閥中氣動執行機構的活塞密封磨損嚴重的原因，是活塞在氣缸內被儀表風推動的過程中，由于儀表風含有雜質，如灰、塵、細砂等，這些壓縮空氣里的雜質在活塞反復運動的過程中對活塞密封造成了嚴重磨損，使活塞密封起不到密封作用。就造成氣動蝶閥頻繁的發生故障。

2.3 氣動控制系統對氣動蝶閥故障的影響

一級過濾器采用了西門子PLC控制系統，技術先進。其整個工藝流程如：加水、過濾、排水、氣沖洗、排氣、水沖冼等都是通過81個氣動蝶閥自動開、關來實現全過程自動運行，自動化程度很高。就其整個自動控制系統來說，它的技術成熟，故障較少。

3.4 過流介質對氣動蝶閥故障的影響

由于過濾器過濾水溫高，85℃，易結垢，使得橡膠密封圈老化，易變形，造成氣動密封效果差，壓力不足而無法正常開啟氣動蝶閥。

3.采取措施及效果分析

3.1 在空氣壓縮機進氣氣路上加裝了一個過濾板，以盡可能多的過濾掉空氣中的雜質，提高氣源質量。

3.2 在一級過濾器的空氣壓縮機儀表風出口處加裝一個高效過濾器總成（對壓縮空氣進行過濾，起到脫水、脫雜質作用），保證進入啟動執行機構內氣源干凈、可靠，以進一步減少氣動蝶閥故障的發生，最大限度的保證生產的正常進行。

3.3 效果評價：經過近兩年來的運行，氣動蝶閥故障率大為減少，從2013年81個氣動蝶閥，53個氣動蝶閥出現故障，減少到2014年1-6月中只有21個氣動蝶閥出現故障，目前運行半年無故障出現。

表1 氣動蝶閥故障情況分析表

通過以上的分析和實踐都證明了，氣源設備的合理配置對保證氣動儀表正常工作重要性。因此為了保證系統正常工作，都應在氣源設備配置中采用這一合理配置模式：即空氣壓縮機到高效過濾器總成再到每個分支上的空氣過濾減壓閥最后再到各個氣動蝶閥或其它氣動儀表。

4.效益分析

通過采取空氣壓縮機進氣氣路管線上加裝一個過濾板及在儀表風出口上安裝高效過濾器總成后基本保證了過濾器能夠正常工作。減少了氣動蝶閥的故障率。減少了一定數量的氣動蝶閥作為備件，節省了設備費用。減輕了維護人員的工作量。

5.結論及認識

通過以上我們所做的分析和實踐都證明了，氣源設備的合理配置對保證氣動儀表正常工作重要性。因為有了經過過濾干凈的儀表風，就可以保證這些氣動儀表長期穩定的正常工作，減小故障率，延長了維護周期，同時只需要準備很少的相同型號的氣動蝶閥作為備件，大大降低了配件的消耗，節省了設備的費用。

王浩，男，1984年6月，漢，河南省西峽縣，本科，助理工程師，主要從事油氣田開發工作