科技信息 专题论述
Ｓｈａｆｅｒ号液联动阀昀维护与改进
陕西省天然气股份有限公司 谢荣勃
［摘要］本文简要介绍了快速截断阀的系统组成，对影响截断阀正常运行和引起误关断的各种因素进行了分析，并逐一提出了改进
方案。
［关键词】气液联动阀 阴极保护 防雷 引压管 压降速率
陕西省天然气股份有限公司靖西二线全长４６７公里，全线共设置
快速截断阀室２ｌ座，全部使用美国ｓｈａｆｅｒ公司的旋转叶片式执行机 构。Ｓｈａｆｅｒ操作系统由四部分组成（如图１所示）：阀门执行器，动力系
统，控制系统，供电系统。执行器属旋转叶片型，动力源取自输气管线，
控制单元采用ＬｉｎｅＧｕａｒｄ２２００，具有数据采集和阀门关断两种功能。供
电系统由太阳能电池板阵列、充电控制器、蓄电池构成。当管道压力超
过设定上下限或变化速率超过设定最大值时，控制系统输出电磁阀动
作信号，电磁阀动作，执行机构动作使阀门关断。
图１
１、故障的原因分析及解决办法
１．１外部环境因素
气液联动机构的核心部分主要由中央处理器、ｆｌａｓｈ存储卡、Ｉ／Ｏ接 口、压力传感器、电磁阀等自控仪表系统组成，在日常运行中易受到管
道的阴极保护、雷电、高压输电线路的漏电等外部环境因素的影响，严
重的将导致内部芯片受损、数据丢失，甚至阀门异常关断。
１．１．１在阴极保护方面，由于控制部件与阀门和管道相连而控制部
分接地，从而构成了电流回路，因此影响了控制部分的正常运行，为解
决此影响需将控制部分与执行机构进行良好绝缘，在适当位置加上绝 缘接头。
１．１．２当遇到雷电时控制或供电系统电路会形成电涌使阀误关断，
严重的将造成芯片烧毁或形成火灾，引起爆炸。为解决雷电的影响应采
取以下措施：
（１）保证完好的接地系统，接地电阻（规范要求小于４欧姆）的日常
检查和维护。
（２）确保控制系统和电缆的屏蔽，使设备封闭在一个完善的导电、导
磁，并具有一定厚度和良好接地的屏蔽体内，使整个设备处于电磁场影
第２，４卷第１期
２０１４年２月 广东石油化工学院学报
Ｊｏｕｍａｌ ｏｆ Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖ０１．２４ Ｎｏ．１
Ｆｅｂｒｕａｒｙ ２０１４
ＳＨＡＦＥＲ气液联动阀远控开关工作原理
张力伟
（中国石油上海大厦，上海浦东新区２００１２２）
摘要：通过对ＳＨＡＦＥＲ气液联动阀原理图进行仔细研究和分析，总结归纳出了ＳＨＡＦＥＲ气液联动阀远控开关的工作原理，包
括普通远程开关阀和ＥＳＤ开关阀，为日常运行维护提供了必要依据。当生产运行中发生意外开关阀情况时，可根据开关原
理迅速定位和排除故障。
关键词：ＳＨＡＦＥＲ；气液联动阀；远控开关
中图分类号：ＴＨ１３４ 文献标识码：Ａ 文章编号：２０９５—２５６２（２０１４）０１—００４２—０４
Ｏ 引言
美国ＳＨＡＦＥＲ气液联动阀在国内油气长输管线，比如在陕京线、淮武线、冀宁线、西气东输一线、西气
东输二线等均有着极为广泛的应用。该阀门可以通过多种方式进行开关控制，除了就地气动开关阀、液动
开关阀以外，还可远控开关阀 。本文着重介绍其远控开关的工作原理，为其日常运行维护及故障排查提
供必要依据，以便迅速恢复生产工艺流程，减少对输气的影响。
１ ＳＨＡＦＥＲ气液联动阀远控开关概述
首先需要指出的是，ＳＨＡＦＥＲ气液联动阀有多种执行机构，不同的执行机构的控制原理是不一样的。
设计院在站场设计时，应当根据实际使用需求来选择对应的ＳＨＡＦＥＲ气液联动阀执行机构。常用的执行
机构种类有手动型、带远程控制型、带ＥＳＤ功能型、带电子控制单元型等。
ＳＨＡＦＥＲ气液联动阀根据其内部构造，主要通过开阀电磁阀和关阀电磁阀来实现对气液联动阀的远
程开关控制。另外，还可以通过ＥＳＤ电磁阀来实现对气液联动阀的紧急打开或关断。与之对应的远控命
令就是远程开阀、远程关阀和ＥＳＤ触发三种信号。另外，ＳＨＡＦＥＲ气液联动阀还可选择采用ＬｉｎｅＧｕａｒｄ
RV-Series
Rotary VaneValve Actuators
For quarter-turn valvesincritical applications.IFull open/close operation of ball and plug valves or other90°rotation equipment.IQuarter-turn valve applications on natural gas pipelines.Theactuatorsare typically powered by natural gas usinggasover oil tanks.– Emergency Shutdown– Linebreak Protection– Station Blowdown– Two-Way Remote Control– River Crossings– Station By-Pass– High/Low Pressure Shut-off– Engine Loading/UnloadingIQuarter-turn valve control on crude oil or products pipelineswith the actuators powered hydraulically or by nitrogenstorage vessels.IThe Rotary Vane’s concentric mounting, small size andbalanced weight make it perfect for high vibration applications.– Slurry Pipeline Valves– Pumping Station Valves– Compressor Station ValvesIThe Rotary Vane is ideal for offshore platform applicationswhere the actuator's compact size and weight are primarybenefits. ICryogenic or extremely low temperature applications.ISubsea valve control at depths up to 1000 meters.Reference: “Subsea Valve Control Systems” BulletinIHigh speed applications with stroking times as fast as 250milliseconds. Reference: “HS-Series” BulletinAPPLICATIONS
Whoever you admire most in your heart, don't have to become that person, but use that person's spirit and
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气液联动阀操作规程
● 适用范围：本规程适用各类型气液联动阀
1
操作前检查 1.1 驱动装置进气阀处于全开状态，观察气压表压力值，应达到规定要求。 1.2 检查气路和油路管道及接头处有无泄漏。 1.3
液压定向控制阀选择开或关后，用手泵检查执行机构的工作情况，阀门开关运行应平稳、无卡阻现象。
2 气动操作 2.1 液压定向控制阀选择在自动(气动)位置，按下或拉出开关手柄，即实现阀门开或关。 2.2 阀门开关到位后，放松手柄，气压罐中气体将自动排放。 2.3 调节可调式减压阀开度大小，可决定阀门开关速度。 3 压降速率超限保护 3.1
调节膜片式导阀，使压降速率达到规定值. 3.2 调节延时罐进气阀，使延时时间达到所需要值。 3.3 液压定向控制阀选择在自动(气动)位置。 3.4
当管线发生爆管时，压降速率在延时时间内连续超过所设定值，经控制系统调节，气液压罐进气，使阀门关闭。 4 手动操作及气液装置 4.1 手动操作，当气源压力低于开阀所需压力值时，开(关)液压定向控制阀，而后摇动手泵即实现阀门开大。 4.2 活塞拨叉式气液装置可做阀门开度调节；旋转叶片式气液装置只可做阀门全开、全关运动，适用于切断阀。 5 气液联动阀的维护
5.1 气液联动阀的阀门维护参考《手动阀门操作规程》。
5.2气动和液动装置维护
序号 维护周期 维护内容 维护标准 备注
1 每个月 清洁 无灰尘和污渍
防腐 防腐层的完好
检查电气控制回路 无断路或接触不良
检查管路 无漏水、漏气
