摘要：减压阀是长输管道的重要设备之一，能够通过调节长输管道的压力大小进而实现对管道安全的保护。本文根据减压阀在兰成渝输油管道应用八年以来的实际经验，从减压阀的结构及原理、维护保养、维修安装、常见操作及故障分析等几个方面介绍减压阀以及其在应用过程中的改进。
realize the size of the protection of pipeline's safety.based on the practical experience of valve's applications in Lanzhou-Chengdu-Chongqing pipeline for eight years,the paper analyzes the valve from some aspects such as the structure,maintenance,repair installation,operation and failure and other common areas,and gives out the improvement of the application process for valve.
关键词：减压阀；长输管道；应用
0 引言
兰成渝输油管道是一条长距离多种油品顺序输送管道。该管道起点为兰州北滩油库，途经黄土高原、秦岭山区、四川盆地，地形错综复杂，管道最高点海拔2455米，最低点为海拔200米，落差为2255米，动压和静压都很大，为保证管道水利工况稳定，在陇西站、成县站和广元站设置了减压阀，来控制减压阀上游压力，保证高点不为负压，停运时下游管道不超压。兰州首站和重庆末站为了调节进出站的压力，分别在进出站安装了减压阀（电液联动调节阀）。为了保护分输支线的压力不超高，在各分输站分输支线的入口控制阀门之后，也设置了减压阀（电液联动分输调节阀）。在管道运行时，通过减压阀控制减压阀背压，使减压站上游高点压力大于油品的饱和蒸汽压，保证管道达到满管流时，减少混油量和防止发生油品汽化。降低减压站下游管线的动压，防止下游压力超高；减少管线壁厚，节省钢材用量。管线停输时，减压阀全关，截断上游静压，避免静压过大给下游管道造成破坏。
1 减压阀结构与原理
1.1 结构组成 CCI控制阀门有五个主要组件：阀体、阀芯、阀盖组件、阀塞组件、执行器与控制组件。阀盖组件包括：阀座、阀盖、阀盖法兰、密封件及盘根。阀塞组件包括阀塞及阀杆。具体如图1所示。
1.2 基本原理 当液体压力下降至汽化压力（以下），便会产生气泡，液体进入阀门时的压力为P1，速度为V1，当液体流动到阀芯时，速度会加快至V2而压力会下降到P2，如果P2等于Pv(该液体的汽化压力)或者更低，液体就会沸腾，当液体通过阀门的喉部位置后，压力会回升并把动能转化为位能，阀后压力为P3，速度为V3，当压力超过该液体的汽化压力Pv时，刚形成的气泡就会破裂，形成气蚀现象，气泡破裂释放的能量会使周围的表面张力超过1400MPa，严重损坏阀门。（图2）
兰成渝管道落差为两千多米，阀门两端最大差压近10MPa,由于介质速度和压差有密切的关系，流体速度在阀门内最小断面的下游最高，这种高流速现象会引起气蚀和磨损，很快会把阀门损坏，在损坏阀门前，还会出现噪音大、震动剧烈、压力控制困难的现象。
CCI迷宫式减压阀的阀芯把流体分为很多平行的流道，每一流道有特定数量的的直角转弯（迷宫），每一个直角都减低流道介质的速度头，使阀芯的每一盘片每一通道的介质速度得以控制在预定范围之内，可以保持阀后压力在汽化压力以上，防止气蚀形成。（图3和图4）
CCI DRAG减压阀迷宫盘片还可以提供不同的流量特性，特性曲线为线性，所有盘片使用相同的流道数量，每一个流道有相同的直角转弯及面积，这样，流量与阀门的的开度在同等压差时成正比例。但由于工况复杂，又要求阀门正常的调节范围在10%-85%之间，所以为了保证调节特性的稳定，阀门的特性曲线采用了修正线性，即底部盘片有较少流道，而上部有较多的流道。（图5）
2 减压阀的维修与安装
2.1 修理步骤 具体的修理步骤如下：①解体阀门。②加深螺纹深度。③用砂布清除密封面的毛面及锈迹。④如果阀笼内径有擦伤，必须用自动磨切装置磨切。只有当突出的颗粒可以磨掉时才能磨切阀笼内径。⑤如果阀塞的加硬表面材料有凹痕、擦伤或老化，更换阀塞。⑥清洁所有修复的部件。⑦重新组装阀门。⑧重新组装的阀门不要求特殊测试。⑨为保证运行正常，阀门应开关数次。
2.2 安装要求 安装前应认真核对阀门的安装位号及规格型号，以免错装。安装阀门时应注意指示标记及介质流向，确定安装方向。安装阀门时应在阀门关闭的状态下进行。安装时应对法兰的密封面及垫片进行外观检查，不得有影响密封性能的缺陷存在；与阀门连接的法兰应保持同轴，螺栓孔中心偏差不应超过孔径的5%，法兰垫片应放正，均匀上紧。在每次拆装阀体后要重新确认全开位（PH）全关位（PL），以保证阀门可开到位、关到位。
3 减压阀的常用操作
3.1 投运气动减压阀的操作步骤 ①检查气动减压阀的阀位正常，无异常声响、无渗漏；②检查该减压阀执行器的手/自动控制开关的手柄处于远控位置；气缸旁通阀全关；各排气孔的排气声音及频率正常；③确认该减压阀前后的电动球阀在远控全关状态；④全开减压阀前面的电动球阀；⑤全开减压阀后面的电动球阀；⑥将减压阀远控平稳打开一定开度；⑦检查该减压阀无异常声响、无渗漏，工作平稳正常；⑧检查相关气源管线及连接点无漏气现象，各调压阀处的压力表读数正常。
3.2 停运气动减压阀的操作步骤 ①检查气动减压阀的阀位正常，无异常声响、无渗漏；②检查该减压阀执行器的手/自动控制开关的手柄处于远控位置；气缸旁通阀全关；各排气孔的排气声音及频率正常；③平稳全关减压阀；④全关减压阀前面的电动球阀；⑤减压阀后面的电动球阀远控全关；⑥减压阀无异常声响、无渗漏；相关气源管线及连接点无漏气现象，各调压阀处的压力表读数正检查常。
4 常见故障分析及改进措施
对减压阀的维护管理过程中，常出现以下问题，具体的改进措施如表1所示。
表1 减压阀常见问题与改进措施
5 结束语
为了解决油品输送中落差大这一工艺难题，兰成渝管道设置了减压站和减压阀，通过减压阀来进行节流降压和调节流量，通过8年多的运行，根据实际情况，我们对阀芯进行了改造，增大了流道，减少了堵塞和维修清理的次数；根据减压阀特性，合理安排2套减压阀运行，已达到最佳的运行效果。
