邢建文 祖明栋
国家管网集团北方管道有限责任公司长沙输油气分公司 湖南省长沙市410006
摘要：在成品油输送过程中，水击是输油管道运行中常有的一种现场，同时也是威胁输油管道安全平稳运行的重要因素。当管道在正常稳定工况条件下运行时，管道内流体流速和压力基本保持稳定，但当整条长输管线系统遭到破坏，打破压力系统平衡，就会形成水击压力超出输油管道最大允许的压力值，轻者会引起输油管道设备发生损坏，重者会出现爆管的严重事故。因此输油站泄压装置系统稳定有效地控制尤为重要。
关键词：泄压阀；输油管线；压力变送器；电动阀
1.泄压系统介绍及发现问题
目前，国内的输油管道通常采用单管密闭输送方式，在管道正常运行时，除采用调节阀进行调节进出站压力外，为了提高输油管道纤细的安全稳定性能，还使用了先导式泄压阀，以防止输油管道由于压力导致管道设备损坏甚至发生爆管事故。先导式泄压阀具有调节能力强、自动化程度高等有点，可以自动跟踪管线内压力数值的变化，自动调节使介质压力快速释放，保证输油管线安全平稳运行。但由于目前站场使用的泄压系统在实际运行过程中，逻辑系统控制的可靠性较低，当泄压阀发生故障及误动作时无法有效地控制压力，因此对输油站泄压阀动作保护方法的研究就非常重要。
根据当前输油管线情况，发现泄压阀故障情况时有发生，当泄压阀故障或者泄压阀给出错误指示时，泄压阀不能及时调节输油管道内部的压力，仍然会导致输油管道和相关设备被损坏，对输油生产安全造成严重的危害。分析现有的泄压系统虽然能够进行泄压操作，但如果当泄压阀故障、误动作时，泄压系统发生故障，不能正确、有效的进行逻辑控制，那么将造成管线压力超压、设备损坏等，严重时可能造成管线爆管、油品溢出等风险。
2.泄压系统改进方式
针对输油工作情况，对输油站泄压阀动作保护方法进行探索。并对输油现场进行模拟，探讨输油站泄压阀动作保护方法的有效性，当管道泄压系统中泄压阀故障时，该方式可以调节输油管段的内部压力，防止压力急剧增高而损坏输油管段及相关设备。设备安装如图1所示，该系统包括：输油旁通管段、先导式泄压阀、流量开关、压力变送器、电动阀门、液位开关、液位计、储油罐、终端PLC控制装置。输油管段位于需要进行压力泄放的工艺站场。泄压阀安装于输油旁通管线进站处，用于检测管道内介质压力，并作出连锁反应及控制；流量开关装置设置在泄压阀后的输油管段，检测泄压阀是否开启泄放，当泄压阀开启泄放时，流量开关报警；压力变送器为两台，安装于泄压阀前，用于检测输油管线系统压力，两台压力变送器进行二选一逻辑判断；电动阀门用于接受信号作出开关阀门动作；液位开关装置安装于储油罐上，设高液位报警，高高液位保护开关，其中高高液位保护开关与相应罐前阀连锁；液位计装置用于检测储油罐当前液位值；终端PLC控制装置安装于室内，接收来自现场的信号并发出逻辑信号进行控制。
泄压阀安装于管道介质流速平稳处，泄压阀前安装一台电动阀门3#，电动阀门前安装两台压力变送器（PT0101、PT0102），泄压阀后安装一台手动阀门5#；压力变送器与电动阀门之间安装一条旁通管线，管线上安装一台电动阀门1#、一台手动阀门2#；汇管处后安装流量开关；储油罐安装一个液位计、一个液位开关；压力变送器数据、电动阀门状态、液位开关、液位计数据引至终端PLC控制装置中。
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3.泄压方法的探索
对上述系统泄压方式进行分析判断。当管道内压力数值上升到泄压值时，储油罐液位无变化，流量开关未动作，说明当前泄压阀未进行动作，无泄压情况，判断为高压泄压阀发生故障，此时压力变送器的数据经比选有效值后传至站控机，并发出报警，PLC控制器中延时5秒后，1#电动阀打开（开度30%至50%）进行压力泄压保护管道（手动阀门2#、5#为常开状态）。
当压力变送器未检测到管道内压力数值上升时，流量开关动作，储油罐的液位计数值上升，说明当前泄压阀误动作，此时关闭电动阀门1#、3#。
若当前储油罐液位为正常范围值时，则进行泄放压力。若液位为高液限值时，则不进行泄放压力，此时关闭电动阀门1#、3#，向其他油罐进行排放。
液位计进行液位变化的计算，若液位计发生变化，数值上涨时，站控机发出报警，说明当前正在进行泄放压力；若此时污油罐液位上涨，污油泵同时启动，说明液位上涨由此产生，则不触发报警功能。
4.总结及展望
泄压系统已成为输油管线重要的保护系统，是保障输油管道安全平稳运行的重要因素。为了优化泄压系统，保障泄压系统运行安全、可靠，提高输油站场的自动化水平，更好地适应和满足当前情况下生产和运行的需求，减少爆管等风险，保证输油生产平稳安全，保证管线的安全、高效、稳定地运行，对泄压系统方法的优化探索尤为重要。
参 考 文 献
1.杨春花先导式水击泄压阀动作原理及典型故障分析.内燃机与配件. 2020,(07)
2.李晓峰.先导式水击泄压阀的试验研究. 阀门. 2014,(01)