气液联动球阀

1、非正常工况的自动切断功能

气液联动球阀分别设置了一个压力上、下限和一个压降速率，以满足运行需要。当管道压力高于或低于压力上下限时，球阀自动关闭。如果管道发生爆炸或破裂事故，当检测到的压降超过设定的压降速率时，阀门也将自动关闭。

2、多种操作模式

气液联动球阀具有手动、自动、气动和遥控等四种操作模式，可以根据实际运行工况自行选择操作模式，以提高阀门的安全可靠性。手动方式，只需要更换不同挡位，压动手泵手柄，便可实现开关操作;气动方式，按"左开右关"方向拉动操作手柄，便可完成开关操作，若用笔记本计算机设定参数并启动自动功能，则可以实现阀门的自动控制。如果阀门安装了远传遥控装置(RTu)，则可以通过信号远传来实现阀门的遥控。陕京输气管道已经在线启用了遥控关闭功能。

3、 安全性高

气液联动球阀以高压天然气或手泵作为动力源，无需外加机械或电力设备，事故率低，安全可靠，经济性好。

某干线输气管道因收发球筒球阀存在内漏问题，严重影响了周期性清管作业。为消除隐患，决定更换球阀。球阀更换完成后，利用另一条输气干线对站场及进出站管道进行了置换空气、试压等作业。作业后发现，两条管存在大约0.5MPa的压差。将球阀阀腔关闭后，开启进出站阀门恢复正常流程，出站球阀开启顺利，但进站球阀无法开启。

分析结果表明，虽然球阀前后约有0.5MPa的压差，但并非是球阀不能开启的主要原因。现场观察发现，在最初放空球阀阀腔时，出站阀的阀腔放空管一直漏气，表明该阀的密封性能有所降低，但进站阀阀腔放空之后无泄漏现象，说明进站阀的密封性能很好。在关闭阀腔控制阀之后，出站阀上下游的天然气因内漏而进入阀腔，直至阀腔的压力和阀门下游的压力相平衡，整个阀门前后的压差就只有0.5MPa，因此出站阀能顺利开启。但进站阀密封性好，又无内漏现象，因而当关闭阀腔控制阀之后，阀腔内没有天然气进入，使阀腔和阀体形成了真空，由此导致球阀阀芯与阀体形成了"抱死"而不能开启。为解决这个问题，现场采取了以下措施(见图2)。 (1)关闭气源管控制阀，放空气液联动球阀执行机构及罐内的天然气。

(2)制备一根长约1m的钢管，管径与气源管一致，准备针形阀一支。

(3)在上下有任一根气源管及埋地中腔放空管之间焊接一根导压管，利用针形阀来控制开关。

(4)打开导压管开关，向球阀执行机构充气，完毕后再打开新焊接导压管上的针形阀。

(5)待球阀中腔气体压力平衡后关闭针形阀。

(6)待压力平稳后执行开启阀门操作。

在采取了这些措施后，进站球阀被顺利打开。而进站球阀不能顺利开启，实际上反映了其设计上的缺陷。

气液联动球阀广泛应用于长输天然气管道，具有传动稳定、容易控制、不需要电源等优点。天然气长输管道线路截断阀设置的执行机构有电动、气动、电液联动和气液联动等类型，同时配有手动机构，以作备用。气液联动球阀以高压天然气作为动力，常作为输气管道的线路截断阀使用。这类阀门在我国西气东输管道和四川油气田环形干线管网得到了广泛应用。

 液压系统具有传动刚性强、不易压缩、传动平稳、易于密封等优点。气体具有压缩比大的优点。气液联动执行机构通过气液传动方式的转换，将气、液二者优点得到完美结合。高压气体经过控制系统进入气液罐转换，罐体内等压的液压油被压入相应的液压活塞缸，同时液压活塞缸液压油流回到另一个气液罐内，活塞动作带动执行机构驱动阀门实现平稳的开或关。

 气液联动执行机构工作性能稳定、动作可靠。通过调节液压油的流量可调节执行机构动作的全行程时间。

三.电子破管监测系统LBP-1000 LBP-1000电子破管保护系统是中寰自主设计、独立研发的电子控制单元，用于全天候、不间断监测管道压力、电控单元温度等主要参数，并自动记录和储存这些数据，为管线运行的安全性、完整性提供可靠有力的保障。在管线紧急事故时，阀门执行机构在得到LBP-1000控制系统的指令后驱动干线阀门至故障安全位置。

三.电子破管监测系统LBP-1000

LBP-1000是按照户外型特殊设计，能适应温度变化、振动、易燃易爆气体等恶劣环境，具有防浪涌电流、电磁干扰以及与防管线阴保电流丢失等措施。就地或远程均可方便地使用计算机联接通讯进行参数组态，显示以及下载事件数据以用于管道压力的分析。采用OLED显示技术，在-40℃~+85℃环境温度下，能可靠地工作。

 气液罐两个气液罐的作用是将外部输入的气体与液压系统、密封元件隔离的作用，罐的顶部接口内有检测液压油位的油标尺，罐的底部设有流量调节阀。

 储气罐储存动力气源以满足执行机构开关一个循环。附件安全泄压阀、排污阀等。

气液罐、储气罐按照按国家压力容器标准GB150-1998和《压力容器安全技术监察规程》进行设计和制造。

液压手泵+四位方向控制阀一体化液压手泵和四位方向控制阀是用于在没有气源的时候，对阀门进行紧急情况下的液压手动操作。方向阀和手泵的位置可以锁定。

 阀位行程定位装置执行机构全行程转动角度范围为90°±5°，阀门开/关位调节螺杆用于阀门全开及全关位置的定位。

 扭矩限制装置在管线气源波动较大的情况下，调节并限制执行机构的最大输出扭矩在设定的范围值以内，确保过压情况下阀杆免受机械损伤。

 阀位指示可用于就地阀位指示，为远程指示阀门的开、关提供电气触点。

二.设计特点及工作原理  气液联动执行机构的动力源直接取自主管线的高压天然气，天然气经过滤之后，直接进入储气罐储存。采用集成模块、大流量、高压设计技术，使较少的控制元件承受高压，延长密封件的寿命、减少配管、减少系统泄漏点从而提高了设备的整体安全性。

气液联动执行机构把管线天然气或氮气作为动力，液压油作为传动介质驱动管线阀门的开启和关闭。基本控制功能包括:就地气动操作、手动液压泵操作、破管自动保护、远程电控开/关、ESD紧急关断等。

在天然气管道输送中的典型应用:河道穿越、站场旁通、站场进出口保护、长输管道线路、压缩机加载/卸载保护、站场放空、紧急关断、破管保护、远程控制等等。

中寰气液联动执行机构可满足世界上最苛刻的环境-40℃~+85℃，其电子破管保护系统在显示和通讯接口方面克服了传统产品的缺点，采用航天、军工的硬件制造技术和工艺，更好地满足天然气管线现场的使用要求。

一.气液联动执行机构主要部件 驱动机构采用非对称式拨叉机构，其抛物线输出扭矩曲线被证明是最适合于驱动管线软密封球阀。欧洲及全世界的管线工程已证明，其独特的设计是最有效、最可靠的角行程阀门驱动机构。