天然气现场设备故障及处理方法（PPT54页)

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,站场设备故障及处理方法,一、,站场设备外漏,二、,站场设备内漏,三、,调压阀故障,四、分离器故障,五、输气管线堵塞,六、管线压力突然升高,七、管线压力突然降低,八、清管作业卡球,1,一、 站场设备外漏,天然气输气站场设备主要有分离器（卧式和立式两种），收、发球筒，阀门（包括球阀、旋塞阀、闸阀等），汇管、管线（正常生产流程管线、排污管线、放空管线等），其它的如变送器（压力变送器和温度变送器），温度表，压力表、计量仪表等，这些设备和仪表之间连接的方式主要有法兰连接、焊接和螺纹连接。最常发生泄漏的位置就是静密封点处，如法兰、螺纹接口处，但管线穿孔泄漏也时有发生，主要是管线弯头处，特别是排污管线和放空管线的弯头处。常见的泄漏有以下几种：,2,1、法兰间泄漏,原因,：(1)密封垫压紧力不足，法兰结合面粗糙，安装密封垫时出现偏装，螺栓松紧不一，两法兰中心线偏移。这些泄漏主要由于施工、安装质量引起的，主要发生在投产阶段。,3,(2)由于脉冲流、工艺设计不合理，减振措施不到位或外界因素造成管道振动，致使螺栓松动，造成泄漏,(3)管道变形或沉降造成泄漏,(4)螺栓由于热胀冷缩等原因造成的伸长及变形，在季节交替时的泄漏主要由这种原因引起的,4,(5)密封垫长期使用，产生塑性变形，回弹力下降以及塑片材料老化等造成泄漏，这种泄漏在老管线上比较常见,5,处置方法,首先降压和放空，采用重新拧紧螺栓方法处理，对于采用此种方法效果不好的，根据生产情况分别加以处理：如果可以停输，则关闭泄漏处两端阀门，进行放空置换后更换新垫片；对于不可停输的，则要及时采用法兰堵漏技术进行处理。根据现场使用情况，为了减少泄漏，法兰垫片最好根据法兰结构选用缠绕式金属垫片、金属圆环垫片或金属八角垫片。,6,2、管道泄漏,原因,：,1. 焊接引起的泄漏,2.腐蚀引起的泄漏,3.冲刷引起的泄漏,4.振动引起的泄漏,7,针对以上三种泄漏的预防及处理措施：,周期性清管，减少硫化铁铁粉,根据下游用气量做好管道末端气量的储存，尤其在冬季大气量来临之前，避免气流速度过快，导致管道里边扬尘，造成很大的磨损,做好设计，弯头厚度要加厚,8,对于第4条：振动引起的泄漏我首先要了解振动的原因：,(1)管线内压力脉动引起管道的振动,(2)压缩机的振动引起管线的振动,(3)风力引起的振动,(4)共振引起管道剧烈振动,9,针对以上振动的成因可以通过两条途径来解决：,控制管流的压力脉动；,调整管系的结点，改变固有频率，减少振动，避免产生共振。,10,3、螺纹泄漏,螺纹不具备密封能力,其密封性是通过使用螺纹脂里的一些固体物质(如铜、铅、锌和石墨等)来堵塞这些通道来获得，或通过表面处理(如镀铜、锌、锡等软金属)来减小间隙。要提高密封性能，必须有足够大的接触压力和足够小的螺纹间隙。温度变化时，螺纹连接部位可能发生应力松弛，也可能造成接触压力下降，使密封性能下降，振动也造成螺纹连接变松。,11,为了减少螺纹连接泄漏，可采取以下措施：,建议采用具有弹性密封环结构的螺纹连接,对于主干线连接的地方，建议采用焊接,12,4 阀门外部泄漏,阀门由于受到天然气温度，压力、冲刷、振动腐蚀的影响，以及阀门生产制作中存在的缺陷，阀门在使用过程中不可避免的产生泄漏，常见泄漏多发生在填料密封处、法兰连接处、焊接连接处、丝口连接处及阀体的薄弱部位上。,13,（1）连接法兰及压盖法兰泄漏，这种泄漏一般通过降压情况下，通过拧紧螺栓得以解决,（2）阀体泄漏：阀体的泄漏主要是由于阀门生产过程中铸造缺陷所引起的，天然气的腐蚀和冲刷造成阀体泄漏，这种泄漏常出现在调节阀上,14,（3）.填料泄漏：阀门阀杆采用填料密封结构处所发生的泄漏，长时间使用填料老化、磨损、腐蚀等使其失效，通过更换填料及拧紧能够解决,（ 4）.注脂嘴泄漏：一般是由于单向阀失效造成的，在压力不高的情况下注入密封脂可以解决,（5）.排污嘴泄漏：一旦发现需及时更换,15,二、 站场设备内漏,阀门内漏的处理,（1）通过阀位观察孔或手动检查阀门是否在全开位或全关位，如阀门不在全开位或全关位则进行调节。,（2）将球阀置于全开或全关位置（GROVE球阀置于全关位置）。,（3）确定阀座密封脂注咀的数量。,（4）对于已进行清洗、润滑维护的阀门，直接注入阀门密封脂。,16,（5）如阀门没有进行清洗、润滑维护，用手动或气动注脂枪，均匀地在各个注脂咀中缓慢注入规定数量的阀门清洗液。,（6）12天后，注入规定数量的阀门润滑脂，将阀门操作大约23次，使阀门润滑脂通过阀座涂到球上。阀门不能全开关时，应开关到可能的最大位。,17,（7）如阀门仍存在内漏可以继续注入50%100%规定用量的密封脂若还不行则说明阀座或球体已存在比较严重的损伤，需要进行更换阀座或维修。,18,三、 调压阀故障,1.调压不正常,（1）分析原因,指挥器喷嘴被污物堵塞；指挥器喷嘴及挡板变形，损伤后关不严；阀芯及阀座刺坏；阀杆变形或被污物卡死。,（2）处理方法,清洗指挥器和调节阀；对已损零件进行修理或更换。,19,2.调节阀突然开大,（1）分析原因,气开式为节流针阀堵或其导压管被堵；气关式为调节阀皮膜或指挥器膜片破裂，喷嘴被堵或节流阀前管道漏气。,（2）处理方法,清洗节流针阀或导压管；更换膜片，解堵或堵漏。,20,3.调节阀突然关闭,（1）分析原因,气开式为喷嘴堵，气关式为针阀堵；气开式调节阀皮膜或指挥器膜皮破，指挥器至针阀导压管或接头漏气。,（2）处理方法,清洗指挥器和节流针阀；更换膜片，堵漏。,21,4.调节阀振动,（1）分析原因,启动时振动是操作过急或指挥器开度与针阀开度配合不当；调节阀选择过大或过小。,（2）处理方法,平稳操作，节流针阀开度适当；更换调节阀。,22,5.压力周期性波动,（1）分析原因,调压阀的阀后压力出现周期性波动是由于指挥器弹簧太软所致。,（2）处理方法,选择合适的弹簧。,23,6. 调节性能差,（1）分析原因,挡板与喷嘴不平行；指挥器喷嘴丝扣漏气；调节阀阀杆被下膜盖内的污物堵塞、增大摩擦；调节阀阀芯与阀座被刺坏。,（2）处理方法,进行调整；堵漏；清洗调节阀；更换阀芯或阀座。,24,7. 自力式调压阀阀后压力降不下来,（1）分析原因,指挥器弹簧变形或指挥器挡板与喷嘴的距离增大；调节阀的阀芯被刺穿；阀杆、阀芯被卡；节流针阀被卡死或堵塞。,（2）处理方法,按操作规程停运调压阀，放空调压阀管段内的余气；检查指挥器挡板与喷嘴的距离，若喷嘴漏气大，应检修指挥器，清洗喷嘴挡板机构；检查指挥器的弹簧是否变形，如果是，应更换相同规格的弹簧；检查调节阀的阀芯是否被刺穿，如果是，应更换阀芯；检查阀杆、阀芯是否被杂质所卡，如果是，应清洗调节阀，校正阀杆；检查节流针阀是否被关死或堵塞，如果是，清洗节流针阀,25,四、分离器故障,1法兰或快开盲板泄漏,运行或升压过程中，使用皂液法检查，发现泄漏时必须立即切换流程，停运事故分离器，然后进行放空排污操作，压力降为零后方可进行维修操作。,26,2分离器前后压差增大或流量减小,运行过程中，由于天然气杂质增多或固体颗粒较多，引起分离器前后压差增大，当超过规定压力值时，表明分离器内部出现堵塞，应及时停运进行检修。若两台以上分离器同时运行时，当某台分离器后的流量计的流量值比其它支路小30（此设定值可在运行时调整）时，表明这路分离器可能堵塞，需进行检修。,27,五、输气管线堵塞,（1）管线施工时带进泥土、石块、工具等被气流或者清管器在急转弯处挤到一起造成堵塞。,（2）输气过程中将气井或净化气的水分、污物带到管线，在低洼处或高坡下方集聚造成阻力，在严寒地区还容易结冰堵塞。,28,（3）在严寒地区，高压输送天然气容易造成水合物堵塞。生成水合物的主要条件是水分、温度和压力，在一定条件下，水合物总是在低温高压下形成，形成的次要条件是高速、紊流、脉动、急剧转弯等。,29,排除方法：,（1）清管通球（器）排出污水、污物。,（2）采用清管通球（器）不能解堵时，则确定管线的堵塞位置。,（3）预防和消除水合物最根本的办法是天然气脱水，即把气体的露点降低到低于输气管线任何一点的温度。,30,（4）其他解决方法有：,放喷降压，分解已形成的水合物。当压力降低时，形成水合物的温度亦降低，当低于输气管当时的温度时，水合物则分解。,加热天然气，即提高气体温度来破坏水合物的形成条件。,向输气管线中加入化学反应剂（如甲醇）等。甲醇的作用在于它的蒸气与水蒸气形成溶液，使水蒸气变成凝析液。甲醇能吸收大量水分而降低气体的露点，使已形成的水合物分解或预防它的产生。,31,以上三种方法中，以方法较好，方法只用在站内设备防止水合物堵塞，长输管线上不采用。方法的气体损失多，只有在管线堵塞时，作为解除事故的临时紧急措施。,32,六、管线压力突然升高,1一段管线压力突然上升的基本原因,（1）管网内气体流量增大；,（2）管网内有堵塞现象；,（3）管网内水合物增多，造成管线不流,33,处理方法,（1）当管网压力的上升是由于管内气体流量增大引起的，则可通过调度，合理调整气源和用户以及装置的负荷来解决。,（2）当管网压力的上升是由于出口堵塞造成的，则应根据实际情况，为备用管线投用作准备，并适当进行放空，调整用户和装置的负荷，再对故障管线进行处理。,34,六、管线压力突然降低,1. 管线压力降低的基本原因,（1）个别装置停运，管网内气量降低；,（2）管线出现漏点；,（3）用户用气量增大。,35,2.管网压力降低的处理方法,（1）当管线压力突然下降是由于个别装置停运造成的，可通过调度对下游用户用量进行适当调整，保证管网压力在规定的范围内。,（2）当管线压力突然下降，并且流量急骤增大的情况下，判断为管线上面出现较大的漏点，需通过调度投用备用管线，当备用线投运正常后，对故障管线进行处理。,36,八、清管作业卡球,1.球停止运行故障,（1）原因：球与管壁密封不严而引起球停止运行。橡胶清管球质地较软，球下可碾进管内硬物（如石块）而在管线低凹部或弯头处把球垫起，使球与管壁间出现缝隙而漏气，造成球停止运行。,37,（2）处理办法,发第二个球顶走第一个球。第二个球的质量要好，球径过盈量较第一个球略大。,增大球后进气量，提高推球压力。,放空球前天然气，增大推球压差引球。,将、两法同时使用。一般情况下，法最好，法次之，和法尽量不使用。,38,2.球破裂故障,（1）原因：当清管球制作质量差，清管段焊口内侧太粗糙，或因输气管线球阀未全开时，可能将球剐破或削去一部分。,（2）处理方法,检查和判断球破原因，排除故障，常采用再发一个球推顶破球运行的方法。,39,3.球推力不足故障,（1）原因：当输气管线内污水污物太多，球在高差较大的山坡上运行、球前静液柱压头和摩擦阻力损失之和等于推球压差时，球将不能推走而停止运行。此时可根据计算球的位置及管线高差图分析，当推球压力不断上升，推球压差增大，且计算所得球的位置又在高坡下时，可判断为推力不足。,40,（2）处理方法：一般采取增大进气量，提高推球压力。若球后压力升高到管线允许工作压力时，球仍不能运行，则可采取球前排气，增大推球压差，直到翻过高坡为止。,41,4.卡球故障,（1）原因：当球后压力持续上升，球前压力下降，推球压差已高于管线最大高差的净水压头1.21.6倍以上时球仍不运行，则球可能因管线变形或石块泥沙淤积堵塞而被卡。,42,（2）处理方法：首先采取增大进气量，提高推球压力，排放球前天然气引球解卡。在用此法解卡时，要注意球后升压和球前放空都不能猛升猛放，避免球解卡时速度较快而产生很大的冲力，引起设备和管线震动。若此法不能解卡，则只能球后放空，球前停止输气，使球反向运行，再正向运行。,43,若堵塞物太多或管线变形较严重，球正向运行到原卡球处仍然被卡，则应将管线放空，根据容积法计算球的位置，割开管线，清除堵塞物的石块污物或更换变形的管段。,44,清管球运行中可能出现的故障和处理,一准备工具：管线走向示意图，管线高差图，清管作业规范，直尺，笔，计算器，纸，活动板手，管钳，清管球2-3个,二技术要求：1清管作业故障分析条理清楚,2计算公式符合现场使用要求,3作业符合标准要求,4故障处理具有可操作性,5熟悉清管作业操作注意事项,45,1、球与管壁密封不严而引起球停止运行,：橡胶清管球因质地较软，球下可碾进管内硬物（如石块）而在管线低凹部或弯头处把球垫起，使球与管壁间出现缝隙而漏气，造成球停止运行。,46,处理方法：,1）发第二个球顶走第一个球。第二个球的质量要好，球径过盈量较第一个球略大。,2）增大球后进气量，提高推球压力。,3）排放球前天然气，增大推球压差引球，使球启动运行。,4）将2）与3）两法同时使用。,一般情况下：1）法最好，2）法次之，3）和4）法尽量不用。,47,2、,球破裂：,当清管球制作质量差，清管段焊口内侧太粗糙，或因输气管线球阀未全开时，可能将球剐破或削去一部分。,处理方法,：,检查和判断球破原因，排除故障后，常采用再发一个球推顶破球运行。,48,3、,球推力不足,：当输气管线内污水污物太多，球在高差较大的山坡上运行、球前静液柱压头和摩擦阻力损失之和等于推球压差时，球将不能推走污水而停止运行。此时可根据计算球的位置及管线高差图分析，当推球压力不断上升，推球压差增大，且计算所得球的位置又在高坡下时，可判断为推力不足。,49,处理方法,：,一般采取增大进气量，提高推球压力。若球后压力升高到管线允许工作压力时，球仍不能运行，则可采取球前排气，增大推球压差，直到翻过高坡为止。,4、,卡球,：当球后压力持续上升，球前压力下降，推球压差已高于管线最大高差的静水压头1.2至1.6倍以上球仍不运行，则球可能因管线变形或石块泥砂淤积堵塞而被卡。,50,处理方法：,首先采取增大进气量，提高推球压力，排放球前天然气引球解卡。在用此方法解卡时，要注意球后升压和球前放空都不能猛开猛放，避免球解卡时瞬时速度较快而产生很大的冲力，引起设备和管线震动。若此法不能解卡，则只能球后放空，球前停止输气，使球反向运行，再正向运行。若堵塞物太多或管线变形较严重，球正向运行到原卡球处仍然被卡，则应将管线放空，根据容积法所计算的球位置，割开管线，清除堵塞的石块法物或更换变形的管段。,51,5、用容积法计算球的运行距离和速度：,L=,以上公式中：,L球运行距离，单位：m,Qn发球后的累计进气量，m3（基准条件下）,D,2,T,n,p,4p,n,TZQ,n,-,52,P推球压力，即某时刻球后（上流）段起点和终点的平均压力，MPa（通球距离短时，可用发球站压力代替）；,T球后管段天然气平均温度，取发球站气体的温度；,Zp、T条件下天然气压缩系数；,Pn基准条件下压力，0.1MPa；,D输气管内径，m（管线直径-2*管厚度）,Tn基准条件下温度：293K；,3.14159,53,注意事项：1操作中不能正对盲板,2操作要平稳，不能过猛,3严格控制流量，使清管球运行速度控制在5米/秒之内,54,