氣液聯動執行機構18問

1. 氣液聯動執行機構有哪些基本功能和控制方式？

氣液聯動執行機構的基本功能是開關閥門。氣液執行機構的控制方式還包括：遠程開關閥門，破管自動保護（鎖定位），ESD緊急關斷（鎖定復位）。

在沒有動力氣或者動力氣不足情況下就地手動液壓泵開關閥門；在動力氣達到要求時實現人工氣動開關閥門。當管道壓力或壓降速率超過設定值時并達到閥門動作條件時，氣液執行機構自動開關閥門。

2. 氣液聯動執行機構主要由哪幾部分組成？

氣液執行機構的組成部分：機械驅動機構，氣液轉換機構，流體控制單元（氣體控制部分液體控制部分），以及電子控制單元。

各部分作用如下：

• 機械驅動機構：與閥門連接，接收液壓動力，輸出開關閥門所需的驅動扭矩；

• 氣液轉換單元（主要包括儲氣罐、氣液罐）：執行器動作時將氣源動力轉換為液壓動力；

• 流體控制單元：通過控制氣液回路的通斷，實現多種閥門開關方式；

• 電子控制單元：實時監測管道壓力參數，緊急情況下執行自動切斷，同時還具有人機交互，數據記錄等功能。

3. 天然氣管道上哪些地方需要安裝氣液聯動？

• 緊急關斷

• 破管保護、高低壓關斷

• 站場放空、站場旁通閥、進出口保護

• 雙向遠程控制

• 河道穿越閥室

• 代替大扭矩氣動執行器、壓縮機加載卸載保護

4. 為什么輸氣管道站場進出口需安裝氣液聯動而非電動球閥？

場站進出口控制關系整個站場的安全，氣液執行機構球閥控制功能齊全（緊急情況ESD、遠程控制）。在站場起火或者斷電緊急情況下，氣液執行機構可以ESD動作關斷進出站閥門，而電動球閥則會失效，無法保障安全。電動球閥事故狀態下供電無法保證，無法保證安全。

5. 氣液執行機構球閥和電動球閥在應用上有哪些差別？

氣液執行機構球閥一般作為天然氣干線閥門緊急關斷，可以無需外部供電，開關時間迅速，對于場站等進出站閥門能夠失電ESD動作，保護場站安全。

電動球閥開關時間較長，需要380VAC或者220VAC配置作為驅動電源才能工作，比較困難。但氣液執行機構有排放，而電動球閥無排放。在長輸管道干線閥門，場站進出閥門適合使用氣液執行機構球閥；而在場站的工藝閥門等地方適合使用電動球閥。

6. 氣液執行機構與直接氣驅執行器的差別？

氣液執行機構執行器輸出扭矩大，功能齊全；直接氣驅扭矩較小，功能單一。

直接氣驅動利用氣直接驅動液壓，油作不平穩，對動力氣要求高，成本比氣液執行機構低20-30%。多用于單作用。

7. 氣液聯動與氣動執行器的應用有什么不同？

氣液執行機構需要高壓動力氣源作為動力，可配套多種控制功能，在失電失氣時保持或者關斷閥門，實為雙作用執行器；

氣動執行器采用低壓氣（管線取氣調壓或者壓縮空氣）作為動力，具有雙作用和單作用形式。

8. 什么是氣液執行機構的ESD控制功能？

ESD英文Emergency Shutdown，意為緊急關斷，即在緊急情況發生時，實現系統保護，使氣液執行機構處于故障安全位置。

氣液執行機構的單一ESD，指氣液執行機構緊急動作時只涉及本身一個設備；另外ESD聯鎖將氣液執行機構作為其中一個控制對象，動作時會對整個系統實現保護。

使用條件：持續穩供24VDC電源；動力氣源。

9. 為什么在站場的氣液執行機構球閥的控制方式需要增加ESD功能？

站場的進出站球閥配備ESD功能，當站場發生火災或者其他緊急事故時，保護整個站場的安全。

10. 氣液執行機構能否實現單作用氣動執行器的失電失氣關的功能？

可以實現。通過氣路控制的控制，當失電或者失氣時，先導氣排出，即可完成失電失氣關（Fail Close）的功能。

11. 氣液執行機構能否實現ESD和遠程開關閥門？

可以同時配置ESD和遠程開關閥門功能。

ESD功能通常為失電動作，同時系統鎖定需要現場復位，適用于緊急情況下的保護；遠程開關等同于將就地氣動遠程化，可以不用在現場即可完成閥門的開關動作功能。

12. 氣液執行機構選型需用戶提供哪些基本數據？

1. 環境條件：溫度和地理位置

2. 現場條件：電源情況、氣質組份

3. 管道運行壓力波動范圍

4. 功能要求：破管保護、遠程開關、ESD緊急截斷、部分行程測試等

13. 氣液執行機構選型需閥門供應商提供哪些基本數據？

1. 閥門尺寸

2. 閥門壓力等級

3. 閥門在管道運行HIGHEST、MINIMUM壓下的開啟扭矩

4. 閥桿MAX承受扭矩

14. 為什么推薦使用大于1.7倍安全系數選型？

氣液執行器長期處于開閥狀態，長時間不動作，閥球與管道密封處會累積大量雜質，且由于地面的沉降，管道、閥門的變形，初始扭矩會變得很大。此時，1.5倍的安全系數無法保證閥門能夠可靠動作，所以在條件允許的情況下，盡量選用安全系數較高的執行機構配置（安全系數＞1.7倍）。

15. 什么情況下需要給氣液執行機構配置限扭矩裝置？

當管道運行的高低壓差較大，選型保證了低壓時足夠的安全系數，高壓時卻超過了執行器或者閥桿承受扭矩時，此時須配置限扭矩裝置。其作用是：當動作閥門到位，壓力達到設定的起跳壓力時，限扭矩裝置可阻塞進氣，排出氣液罐內的動力氣，達到限制扭矩的作用。

16. 什么情況下考慮采用氮氣作為氣液執行機構動力氣源？

1. 管道氣不可取用（如高含硫，焦煤氣等）時

2. 天然氣管道含水量較大且可能造成系統冰堵時

3. 管線壓力超低（0.5MPa以下）時

4. 輸油管道

氮氣屬于惰性氣體，無害，含水量低，作為執行器動力氣源安全可靠；其缺點是需要更換氮氣瓶組，增加了更換和維護的工作量，而且對氣動部件的零泄漏要求高。

17. 什么是氣液執行機構PST部分行程測試功能？

在不影響管線輸氣的前提下，通過PST可以實現閥門自動關閉10~15°（可調）再自動回到全開位置的測試，防止閥門因常年不動作帶來的潛在風險，提高管道運營的安全性。

18. 什么情況下需要給氣液執行機構配置調壓閥？

當從管道直接取氣壓力過高，或采用氮氣瓶供氣時，都需要配置調壓閥。

調壓閥作用是調節進入氣液聯動執行器的動力氣壓力，保障執行器輸出扭矩的安全性和可靠性。