淺談費希爾調壓閥調壓失效及處理對策

趙周紅 蔣偉 余慧

摘要：近年來，隨著我國天然氣開采利用飛速發展，國內絕大部分地區已實現天然氣使用，生產單位如何保供是關乎國計民生及社會和諧穩定的重要問題。原料含硫天然氣從氣井采出，經增壓、脫水、集輸到天然氣凈化廠處理形成產品天然氣，然后輸氣站將一部分高壓天然氣輸送進入長輸管網;一部分高壓天然氣通過調壓閥（器）進行調節降壓，就地銷售滿足用戶需求。目前現場使用的費希爾調壓閥在調壓過程中，受氣質、安裝方式、設計缺陷和調壓閥本身閥件質量等的影響時常導致調壓、控壓失效的安全隱患，不能持續穩定滿足用戶用氣需求進行分析探討，提出相應對策建議，對減少調壓環節中的能源，能量損失和浪費，具有一定借鑒作用。

關鍵詞：調壓控壓;安全隱患;處置對策

一、基本情況

忠縣采輸氣作業區目前有調壓閥（器）35臺，目前現場選用的費希爾調壓閥雖然有的集調壓與安全切斷為一體;大流量，高精度，關閉靈敏，壓力控制精確;壓力設定簡單，操作維護方便，高性能降噪設計;超壓自動切斷;二級上扣/脫鉤機構;手動復位;手動緊急切斷按鍵;內置旁通平衡裝置;開關位置顯示;可選配切斷信號遠傳裝置。使用的費希爾調壓閥受客觀原因、設計缺陷和調壓閥本身閥件質量的影響仍然時常出現調壓、控壓失效的安全隱患，導致下游管線壓力超高安全閥起跳泄壓事件發生，同時影響下游用戶正常安全用氣。

二、存在問題分析

1.費希爾調壓閥指揮器主調節彈簧疲勞導致彈性降低

指揮器供給壓力從主閥進口連接到指揮器進口，下游壓力通過下游控制管路先作用在主閥活塞上，然后作用在指揮閥膜片上。如果下游需求增加，使閥門的下游壓力低于指揮器控制彈簧的設定值，則彈簧迫使指揮器閥塞打開，提供主閥活塞上的加載壓力。

2.費希爾調壓閥指揮器出口閥墊與泄壓口不能正常分離

費希爾調壓閥指揮器出口閥閥墊安裝存在問題，當受到同站下游忠縣民旺石寶鎮燃氣公司安裝使用的老式TS調壓器大壓差頻繁啟動（即實際工況壓力值與壓力設定值達到±0.10MPa以上才開啟或關閉），使作用在主閥皮膜上閥腔的高壓天然氣根據壓力設定值進行頻繁快速自我調節泄放，高壓天然氣氣流長期沖擊指揮器出口閥墊，導致出口閥墊向上凸出與出口閥墊座脫離堵塞了出口閥噴嘴，費希爾調壓主閥無氣流通過;指揮器出口閥墊長期受天然氣氣質影響，導致出口閥墊發泡膨脹，向上縮短了出口閥墊與閥噴嘴間的正常間距甚至直接與噴嘴接觸，使作用在主閥皮膜上閥腔的高壓天然氣無法正常泄放，致使費希爾調壓主閥無法開啟氣流無法通過。

3.工藝安裝回壓信號管和泄壓管存在問題

費希爾調壓閥指揮器回壓信號管與泄壓管安裝不正確，即調壓閥指揮器下游泄壓信號管與回壓信號管用卡箍式三通串連在一起，在一定工況條件下容易形成相互干擾。特別是回壓信號導壓管存在液體時，干擾就特別明顯。

4.冬季費希爾調壓閥出現凍堵

眾所周知，冬季極冷天氣導致費希爾調壓閥凍堵是困擾行業多年的難題。值班人員采取熱水沖淋、安裝電伴熱、增加保溫層等措施和方法，也沒有從根本上解決問題。2021年忠縣末站豐天司費希爾調壓閥指揮器出現凍堵，管輸壓力持續降低，當班員工用熱水沖淋指揮器解堵后，由于調壓閥設定壓力值與現場管輸供氣壓力值形成較大壓差，導致調壓閥主閥突然開大，在強大的氣流沖擊下又導致調壓閥主閥活塞損壞，調壓閥失效無法調節用戶流量和供氣壓力，調壓閥下游壓力快速上升直接導致安全閥起跳。為了確保供氣安全只能停用調壓閥，現場采用人工調節調壓閥旁通節流閥為用戶供氣。增加了值班員工勞動強度。

三、整改措施及建議

通過上述分析，我們得到了如下整改措施及建議：

1.解決費希爾調壓閥指揮器調壓彈簧彈性不足問題

在處理趕場壩費希爾調壓閥故障的維修過程中，我們采取增加指揮器上下彈簧座厚度的方式臨時解決了指揮器主調節彈簧彈性降低問題。為后續購買更換指揮器彈簧贏得了時間，確保了用戶正常供氣。

2.對費希爾調壓閥指揮器出口閥墊安裝進行改進

由于指揮器出口閥墊設計安裝存在缺陷，建議生產廠家對其進行改進，使出口閥墊與出口閥座配合緊密，防止氣流沖擊移位堵塞出指揮器口閥噴嘴 ;同時對密封閥墊進行材質改進使提高其抗腐蝕能力。

3.費希爾調壓閥指揮器回壓信號管和泄壓管進行分離

針對下游用戶忠縣民旺石寶鎮燃氣公司老式TS調壓器導壓管和泄壓管安裝進行技改，避免指揮器信號管和回壓管在工作時相互干擾，增強提高其調壓穩定性和持續性，消除其大壓差頻繁啟動安全隱患;同時從源頭上消除上游費希爾調壓閥被動頻繁啟動源，降低故障頻率。

4.采用迷宮設計消除冬季費希爾調壓閥凍堵問題

通過多年的工作經驗和對目前生產現場所采用的防凍堵的各種措施方法進行分析研究，得出結論為：調壓閥關鍵部位保溫不足是導致費希爾調壓閥凍堵的根本原因。為了解決這一困擾行業多年的難題，我們建議采取調壓閥至指揮器間的高壓引壓管采用迷宮設計，在迷宮中均勻布置一定數量的加熱片連續多次對高壓氣體進行加熱，提高指揮器控制氣體溫度，從而有效解決費希爾調壓閥凍堵難題。

四、總結認識

綜上所述，天然氣作為清潔能源在國民經濟中占有舉足輕重的地位，如何保障天然氣供給已成為關乎國計民生及社會和諧穩定的重要問題。因此，石油天然氣行業從業人員應不斷提高自身技術素質擔當起社會責任，確保天然氣日常保供工作，同時我們還應不斷的研究、創新和改建調壓設備，完善其調壓、控壓能力的持續性和穩定性，這樣，在以后的保供中就能減少故障頻率的發生;對從事石油天然氣行業的基層班組員工定期開展技能培訓，加強設備日常維護保養促使其提高履職能力，保證各種設備在保供運行時不會出現任何安全問題。

參考文獻：

[1]《氣田集輸設計規范》，中國石油天然氣集團公司主編，中國計劃出版社，2016年6月.

[2]《采氣工》，中國石油天然氣集團公司職業技能鑒定指導中心編，石油工業出版社，2009年6月.

[3]《采氣工安全操作讀本》，西南油氣田公司編著，中國工人出版社，2014年4月.