西氣東輸牽頭開(kāi)展天然氣長(zhǎng)輸管道閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)研制

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西氣東輸牽頭開(kāi)展天然氣長(zhǎng)輸管道閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)研制

目前我國(guó)天然氣長(zhǎng)輸管道閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要依靠進(jìn)口，增加了天然氣管道建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本，制約了管道行業(yè)的發(fā)展。開(kāi)展天然氣長(zhǎng)輸管道設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化研究，在大口徑天然氣管道上使用國(guó)產(chǎn)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)替代國(guó)外產(chǎn)品，可降低成本，提高管道設(shè)備的保障能力，提升我國(guó)機(jī)械裝備制造水平。

中國(guó)石油西氣東輸管道公司聯(lián)合4個(gè)廠家開(kāi)展了天然氣管道閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的研制工作，對(duì)標(biāo)國(guó)外先進(jìn)產(chǎn)品關(guān)鍵指標(biāo)，制定了電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)研制技術(shù)條件，完成了首批國(guó)產(chǎn)化電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、樣機(jī)試制、工廠試驗(yàn)和產(chǎn)品工業(yè)性試驗(yàn)。

首套國(guó)產(chǎn)化閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)研制確定為12 MPa、DN1200 閥門（含12 MPa、DN1200及以下閥門）配套的智能電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。該設(shè)備研制的技術(shù)條件為：（1）齒輪箱輸出最大力矩250 kN·m、開(kāi)關(guān)時(shí)間210～260s；（2）電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)部控制器的精度≤1%，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥門配套后的整體精度≤1.5%；（3）蝸輪蝸桿機(jī)械傳動(dòng)效率≥35%；（4）執(zhí)行器使用壽命大于8000次或整機(jī)1000次。該設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：機(jī)械整機(jī)結(jié)構(gòu)采用非侵入式雙密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，達(dá)到最高IP68防護(hù)等級(jí)；具有增量和絕對(duì)編碼器可選擇的位置測(cè)量方式，具有自主研發(fā)的扭矩測(cè)量機(jī)構(gòu)，能夠進(jìn)行精確的力矩檢測(cè)；具有自診斷、自巡檢、現(xiàn)場(chǎng)總線和多重保護(hù)等完善的自保護(hù)功能。

該設(shè)備已在西氣東輸二線4個(gè)站場(chǎng)進(jìn)行了工業(yè)性試驗(yàn)，按《電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)性試驗(yàn)大綱》要求，定期對(duì)各制造廠家研制的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果為：國(guó)產(chǎn)化管道閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到了技術(shù)條件要求，各廠家所研制的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)與英國(guó)ROTORK公司電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)閥門開(kāi)關(guān)時(shí)間進(jìn)行對(duì)比（見(jiàn)圖3、圖4），設(shè)備運(yùn)行正常，可在天然氣長(zhǎng)輸管道建設(shè)中推廣應(yīng)用。此外，該國(guó)產(chǎn)化項(xiàng)目也促進(jìn)了現(xiàn)行國(guó)標(biāo)GB/T 28270－2012《智能型閥門電動(dòng)裝置》等相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的修訂和完善。

圖3 廠家2、4研制產(chǎn)品與被替ROTORK IQ35－IW11電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)性能對(duì)比

圖4 廠家1、3研制產(chǎn)品與被替換ROTORK IQ25－IW10電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)性能對(duì)比

張雪琴 摘編自《天然氣與石油》2016年4月

《天然氣長(zhǎng)輸管道閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)國(guó)產(chǎn)化研制》原作者郝一博等