库(ku)鄯(shan)（库(ku)尔勒至鄯(shan)善）输(shu)油管道全(quan)长 475km，总投(tou)资 20 多亿(yi)元，主(zhu)要(yao)设(she)备引自国外，全(quan)线采用 SCADA 系统，是具备 90 年(nian)代水平的管道，大(da)(da)落差是库鄯输油(you)管道的一(yi)(yi)大(da)(da)特点，沿线最高点海拔为 1560.2m，最低(di)点为 -99.3m，高低(di)点间(jian)设置一(yi)(yi)座减压站，装有(you)两只(zhi)轴流式气动减压阀，通过减压阀节流，消耗了管道最高点至末站进站间的多余位能，在保证翻越点正压运行不出现“不满流”的情况下，防止了下游最低点的超压，减少了下游输油管道的壁厚，合理地降低了工程成本，达到了预期的设计目标。库鄯输油管道引进的荷兰莫克维迪公司生产的减压阀自投产以来，运行平稳可靠。
一、结构和原理
1、结构
减(jian)压(ya)站使用的(de)轴流式气动减(jian)压(ya)阀(fa)，压(ya)力等级 ANSI600，主要(yao)由阀(fa)外体、阀(fa)内(nei)体、活塞、活塞杆(gan)、阀(fa)杆(gan)和笼筒组成。
2、工(gong)作原理
减压(ya)阀(fa)阀(fa)体(ti)为(wei)一完整(zheng)的铸造体(ti)，活塞(sai)在带孔(kong)眼(yan)的笼筒(tong)内沿阀门的(de)中心线轴向推移，有(you)全冲(chong)程的(de)导(dao)向装(zhuang)置。流(liu)(liu)体流(liu)(liu)道(dao)轴向对称，当(dang)(dang)流(liu)(liu)体流(liu)(liu)经笼筒(tong)上的(de)小孔时(shi)(shi)，相当(dang)(dang)一(yi)部分位能由于陡增(zeng)的(de)摩阻转(zhuan)化为(wei)热能，并由油流(liu)(liu)带走，位能大大降(jiang)低，于是前(qian)(qian)后产生压差。当(dang)(dang)活塞(sai)(sai)右移时(shi)(shi)，活塞(sai)(sai)将遮住笼筒(tong)的(de)更多孔眼，流(liu)(liu)通面积将进一(yi)步(bu)减小，前(qian)(qian)后压差将增(zeng)大。
减压(ya)阀(fa)能承受较大(da)的(de)压(ya)力(li)并能产生较大(da)的(de)压(ya)差(cha)，能承受大(da)落差(cha)的(de)压(ya)力(li)要求(qiu)，又可防止低点超(chao)压(ya)。
3、控制原(yuan)理
减压(ya)阀(fa)的运(yun)(yun)行程序为(wei)一(yi)个(ge)运(yun)(yun)行（主阀(fa) PV-1001），另一(yi)个(ge)热备用（副阀(fa) PV-1002），被控(kong)工艺参数是减压(ya)阀(fa)上(shang)游压(ya)力(li)，该压(ya)力(li)由减压(ya)阀(fa)根据(ju)减压(ya)阀(fa)上(shang)游压(ya)力(li)设定值(zhi)来控(kong)制。
根(gen)(gen)(gen)据实时测量的(de)首站外输流量，由 SCADA 主机软件计(ji)算(suan)出使最高点为最佳运行值(zhi)（0.1~0.2MPa）时减(jian)(jian)压(ya)(ya)阀(fa)上游必(bi)须达到(dao)(dao)的(de)压(ya)(ya)力值(zhi)，该计(ji)算(suan)值(zhi)由主机实时传给(ji)减(jian)(jian)压(ya)(ya)站的(de) PLC，作为减(jian)(jian)压(ya)(ya)站控(kong)制回路(lu)的(de)设(she)定值(zhi)。控(kong)制回路(lu)将其与上游压(ya)(ya)力实测值(zhi)比较，根(gen)(gen)(gen)据其偏差确定模拟信号（4~20mA）输出量，减(jian)(jian)压(ya)(ya)阀(fa)自身配备的(de)单回路(lu)控(kong)制器根(gen)(gen)(gen)据接收到(dao)(dao)的(de) 4~20mA 信号的(de)大(da)小决(jue)定减(jian)(jian)压(ya)(ya)阀(fa)的(de)开度(du)，调节上游压(ya)(ya)力，直至与设(she)定值(zhi)一致为止。
如果主(zhu)阀(fa)发生故障(zhang)关闭，或因流通能力(li)不够，使上(shang)(shang)游压力(li)超过副(fu)阀(fa)的设(she)定值（6.7MPa），那么副(fu)阀(fa)将自动启用，使上(shang)(shang)游压力(li)维持为 6.7MPa。
如果因故障(zhang)使减压阀上游压力超过(guo) 7.0MPa，那(nei)么(me)通过(guo)水击泄(xie)放线(xian)泄(xie)压。
4、控制回路
控制(zhi)回路的特点如(ru)下：
（1）I/P 转换(huan)器根据输入的(de) 4~20mA 电流(liu)，控制输出小气(qi)压的(de)小气(qi)流(liu)。
（2）通过阀位控制器实现小气流带(dai)动大气流的(de)效果，类(lei)似晶体(ti)三极管放大原理。
（3）活(huo)(huo)塞(sai)式气动执行(xing)(xing)器，由弹簧组与活(huo)(huo)塞(sai)组成，其中弹簧 12 根(gen)，6 根(gen)左旋，6 根(gen)右旋，活(huo)(huo)塞(sai)前(qian)(qian)后移动时产生的(de)扭(niu)力(li)相互抵消，减少了活(huo)(huo)塞(sai)与定位滑道的(de)摩擦(ca)力(li)，活(huo)(huo)塞(sai)前(qian)(qian)行(xing)(xing)依靠弹簧弹力(li)，后行(xing)(xing)依靠控制气流。
（4）执行(xing)器下部为液压缸，其作(zuo)用有两点：一是(shi)起阻尼器的作(zuo)用；二是(shi)如果失去气(qi)源(yuan)，还(hai)可通过(guo)手动泵开关阀。
（5）液(ye)压(ya)管路旁(pang)接直径为 50mm 的带钢铠(kai)的高(gao)压(ya)橡胶气囊，可有效地(di)减(jian)少自动行(xing)程，消除(chu)时间滞(zhi)后(hou)现象(xiang)。
二、减压阀的(de)优(you)点
1、降压效果好(hao)
库(ku)鄯(shan)输(shu)(shu)油(you)管道的(de)减压(ya)(ya)阀(fa)为(wei)(wei)三层(ceng)笼(long)筒(tong)，为(wei)(wei)多级(ji)导向迷宫式(shi)笼(long)筒(tong)，每层(ceng)笼(long)筒(tong)止有 960 个孔(kong)，孔(kong)的(de)直(zhi)径(jing)为(wei)(wei) 5mm，笼(long)简间距为(wei)(wei) 7mm，流体三次经(jing)过(guo)收缩断(duan)面，因(yin)而降(jiang)压(ya)(ya)效果(guo)明显，此种类(lei)型的(de)减压(ya)(ya)阀(fa)减压(ya)(ya)范围可由 40MPa 降(jiang)为(wei)(wei) 0.1MPa，库(ku)鄯(shan)输(shu)(shu)油(you)管道由 7MPa 降(jiang)压(ya)(ya)为(wei)(wei) 1MPa 即满足要求。
2、消(xiao)声效果好
当减压阀(fa)满负荷运行时，噪音非常小，为 60~70dB。
3、流通量大
老管(guan)道节流(liu)时常采用(yong)孔(kong)板法兰，需经过 4D~6D（D 为管(guan)径）的行程(cheng)后(hou)，方由(you)紊流(liu)恢复为层流(liu)。
库鄯输油管(guan)道所采用(yong)的减压阀，当(dang)流体(ti)经过(guo)笼(long)筒孔(kong)眼时，仅在(zai)笼(long)筒处形成(cheng)紊流（Re＞4000），经 2D 行程(cheng)后(hou)，恢(hui)复为层流（Re≤2100），故流通值大。
4、压力(li)平(ping)衡
减(jian)压阀(fa)上游的(de)原(yuan)(yuan)油(you)(you)(you)经过阀(fa)内(nei)体(ti)与(yu)阀(fa)外(wai)体(ti)间的(de)流(liu)道，通过笼(long)筒孔眼进入(ru)下游，活塞(sai)横面上有孔，下游的(de)原(yuan)(yuan)油(you)(you)(you)由(you)此(ci)进入(ru)活塞(sai)和阀(fa)内(nei)体(ti)，在所(suo)(suo)有活动(dong)部件上承受大小相等、方向(xiang)(xiang)相反的(de)作用(yong)力(li)，原(yuan)(yuan)油(you)(you)(you)沿笼(long)筒孔眼进入(ru)时所(suo)(suo)产生的(de)压力(li)方向(xiang)(xiang)与(yu)活塞(sai)沿笼(long)筒轴向(xiang)(xiang)移动(dong)的(de)方向(xiang)(xiang)垂(chui)直(zhi)，因(yin)此(ci)执行机构推动(dong)活塞(sai)来回移动(dong)以(yi)调节原(yuan)(yuan)油(you)(you)(you)流(liu)通量时，不需克(ke)服轴向(xiang)(xiang)力(li)，仅需克(ke)服密封机构的(de)弹性摩擦力(li)。减(jian)压阀(fa)执行机构小巧，结构紧凑。
5、传(chuan)动机构操作(zuo)准确(que)
活塞是(shi)由成 90° 的角式(shi)传动机构操作的，由于(yu)活塞杆(gan)与阀杆(gan)的齿(chi)间(jian)隙为 0.1mm，从而保(bao)证齿(chi)条传动机构的操作无“滞后”现象。
6、气源(yuan)系统
气源系统有两个压力为 1.0MPa、体积为 10m3 的储气钢罐，并联工作，可保证在停电情况下减压阀继续工作 20min。
三、注意事项
（1）气源系统中有两台压缩机、两个空气干燥器，由于压缩机工作压力为 1.0MPa，排风量为 30m3/h，压缩过程中气体中的水分易凝结沉积，因此每天需定时放两次水，以减少干燥器的负荷，若排水系统安装电磁阀，则可实现遥控排水。
（2）由于(yu)笼筒上的孔眼为 5mm，为防止减压阀(fa)被堵，阀(fa)前必(bi)须加装过滤器，为保证流(liu)通量(liang)并考虑过滤网(wang)的强度，库鄯输油管道安装的过滤器网(wang)眼对(dui)角线不大于(yu) 3mm（滤网(wang)钢丝直径(jing)为 1.2mm）。
投产初(chu)期(qi)，未装过滤(lv)器(qi)，致(zhi)使杂物在(zai)减压(ya)阀内阻塞，流(liu)通能力降低。加(jia)装过滤(lv)器(qi)后，随(sui)着油流(liu)对(dui)笼筒孔眼的冲(chong)刷，其流(liu)通能力逐渐恢(hui)复，见图 2。
根据(ju)近期采集的数(shu)据(ju)看，库鄯输(shu)油管道采用的减压阀已恢(hui)复正常，运(yun)行(xing)良(liang)好。
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