氣動(dòng)蝶閥在特稠油污水處理中的應(yīng)用與分析

王浩（新疆風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)一號(hào)稠油聯(lián)合處理站，新疆克拉瑪依834000）

氣動(dòng)蝶閥在特稠油污水處理中的應(yīng)用與分析

王浩（新疆風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)一號(hào)稠油聯(lián)合處理站，新疆克拉瑪依834000）

本文主要針對(duì)特稠油污水處理過(guò)程，氣動(dòng)儀表閥件因工作環(huán)境溫度高、水質(zhì)結(jié)垢嚴(yán)重、氣源中夾雜水蒸汽等造成無(wú)法正常開(kāi)關(guān)，通過(guò)采取改善自動(dòng)化儀表氣源系統(tǒng)設(shè)備配置的措施，起到優(yōu)化氣源，解決自動(dòng)控制系統(tǒng)過(guò)程中由于由于氣源設(shè)備配置不合理的原因造成氣動(dòng)儀表（特別是氣動(dòng)蝶閥、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥）經(jīng)常出現(xiàn)故障，以至影響到正常的生產(chǎn)。

稠油污水；氣動(dòng)儀表；氣源；故障

1.概況

風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)一號(hào)稠油聯(lián)合處理站于2008年12月建成投產(chǎn)，主要擔(dān)負(fù)著風(fēng)城特超稠油的原油脫水集輸處理、污水處理任務(wù)，其中污水處理系統(tǒng)兩級(jí)過(guò)濾采用的是GLWA100×10/ 0.8型全自動(dòng)雙濾料過(guò)濾器。

目前，該雙濾料過(guò)濾器采用PLC控制系統(tǒng)，其整個(gè)工藝流程有：進(jìn)水、過(guò)濾、排水、氣沖洗、排氣、水沖冼等，通過(guò)81個(gè)氣動(dòng)蝶閥自動(dòng)開(kāi)、關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)全過(guò)程自動(dòng)運(yùn)行，具有自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)。但在運(yùn)行近兩年來(lái)一級(jí)過(guò)濾器自動(dòng)控制系統(tǒng)氣動(dòng)蝶閥故障頻次高，其中53個(gè)氣動(dòng)蝶閥出現(xiàn)過(guò)故障，占總量的65.4%，嚴(yán)重影響了污水處理系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。

2.污水過(guò)濾系統(tǒng)氣動(dòng)蝶閥故障影響因素分析

通過(guò)對(duì)故障氣動(dòng)蝶閥的分析，氣動(dòng)蝶閥出現(xiàn)故障主要是氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)活塞上的活塞密封（俗稱O型圈）磨損嚴(yán)重，造成漏氣，致使氣動(dòng)蝶閥因打不開(kāi)。

2.1 氣動(dòng)蝶閥結(jié)構(gòu)因素造成故障的分析

氣動(dòng)蝶閥由氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和蝶閥兩部份組成，其中蝶閥的結(jié)構(gòu)與普通蝶閥結(jié)構(gòu)一樣，氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)則是由內(nèi)部氣路、醇縮醛軸承、活塞導(dǎo)環(huán)、輸出軸承、外殼、端蓋和活塞組成。

由于氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置是全密封的，無(wú)體外移動(dòng)部件，并且它的活塞密封是采用丁腈橡膠制成。因此，從氣動(dòng)蝶閥的結(jié)構(gòu)上看它的故障率不應(yīng)該這么高。

2.2 氣動(dòng)蝶閥氣源供給質(zhì)量對(duì)蝶閥故障影響因素分析

氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作主要是由空壓機(jī)產(chǎn)生0.5MPa的壓縮空氣，供氣動(dòng)閥開(kāi)關(guān)。

經(jīng)過(guò)細(xì)致分析發(fā)現(xiàn)，造成氣動(dòng)蝶閥中氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的活塞密封磨損嚴(yán)重的原因，是活塞在氣缸內(nèi)被儀表風(fēng)推動(dòng)的過(guò)程中，由于儀表風(fēng)含有雜質(zhì)，如灰、塵、細(xì)砂等，這些壓縮空氣里的雜質(zhì)在活塞反復(fù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中對(duì)活塞密封造成了嚴(yán)重磨損，使活塞密封起不到密封作用。就造成氣動(dòng)蝶閥頻繁的發(fā)生故障。

2.3 氣動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)氣動(dòng)蝶閥故障的影響

一級(jí)過(guò)濾器采用了西門(mén)子PLC控制系統(tǒng)，技術(shù)先進(jìn)。其整個(gè)工藝流程如：加水、過(guò)濾、排水、氣沖洗、排氣、水沖冼等都是通過(guò)81個(gè)氣動(dòng)蝶閥自動(dòng)開(kāi)、關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)全過(guò)程自動(dòng)運(yùn)行，自動(dòng)化程度很高。就其整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，它的技術(shù)成熟，故障較少。

3.4 過(guò)流介質(zhì)對(duì)氣動(dòng)蝶閥故障的影響

由于過(guò)濾器過(guò)濾水溫高，85℃，易結(jié)垢，使得橡膠密封圈老化，易變形，造成氣動(dòng)密封效果差，壓力不足而無(wú)法正常開(kāi)啟氣動(dòng)蝶閥。

3.采取措施及效果分析

3.1 在空氣壓縮機(jī)進(jìn)氣氣路上加裝了一個(gè)過(guò)濾板，以盡可能多的過(guò)濾掉空氣中的雜質(zhì)，提高氣源質(zhì)量。

3.2 在一級(jí)過(guò)濾器的空氣壓縮機(jī)儀表風(fēng)出口處加裝一個(gè)高效過(guò)濾器總成（對(duì)壓縮空氣進(jìn)行過(guò)濾，起到脫水、脫雜質(zhì)作用），保證進(jìn)入啟動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)氣源干凈、可靠，以進(jìn)一步減少氣動(dòng)蝶閥故障的發(fā)生，最大限度的保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

3.3 效果評(píng)價(jià)：經(jīng)過(guò)近兩年來(lái)的運(yùn)行，氣動(dòng)蝶閥故障率大為減少，從2013年81個(gè)氣動(dòng)蝶閥，53個(gè)氣動(dòng)蝶閥出現(xiàn)故障，減少到2014年1-6月中只有21個(gè)氣動(dòng)蝶閥出現(xiàn)故障，目前運(yùn)行半年無(wú)故障出現(xiàn)。

表1 氣動(dòng)蝶閥故障情況分析表

通過(guò)以上的分析和實(shí)踐都證明了，氣源設(shè)備的合理配置對(duì)保證氣動(dòng)儀表正常工作重要性。因此為了保證系統(tǒng)正常工作，都應(yīng)在氣源設(shè)備配置中采用這一合理配置模式：即空氣壓縮機(jī)到高效過(guò)濾器總成再到每個(gè)分支上的空氣過(guò)濾減壓閥最后再到各個(gè)氣動(dòng)蝶閥或其它氣動(dòng)儀表。

4.效益分析

通過(guò)采取空氣壓縮機(jī)進(jìn)氣氣路管線上加裝一個(gè)過(guò)濾板及在儀表風(fēng)出口上安裝高效過(guò)濾器總成后基本保證了過(guò)濾器能夠正常工作。減少了氣動(dòng)蝶閥的故障率。減少了一定數(shù)量的氣動(dòng)蝶閥作為備件，節(jié)省了設(shè)備費(fèi)用。減輕了維護(hù)人員的工作量。

5.結(jié)論及認(rèn)識(shí)

通過(guò)以上我們所做的分析和實(shí)踐都證明了，氣源設(shè)備的合理配置對(duì)保證氣動(dòng)儀表正常工作重要性。因?yàn)橛辛私?jīng)過(guò)過(guò)濾干凈的儀表風(fēng)，就可以保證這些氣動(dòng)儀表長(zhǎng)期穩(wěn)定的正常工作，減小故障率，延長(zhǎng)了維護(hù)周期，同時(shí)只需要準(zhǔn)備很少的相同型號(hào)的氣動(dòng)蝶閥作為備件，大大降低了配件的消耗，節(jié)省了設(shè)備的費(fèi)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(kāi)發(fā)工作