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【摘 要】本文主要针对监控调压阀结构原理、故障形式以及具体的整个流程等几个方面的内容进行了探讨，针对如何有效提升监控调压阀故障诊断效率进行了进一步研究。通过充分应用“三阀组结构” 实现了监控调压阀故障诊断流程的进一步优化，从而使得监控调压阀故障定位的精确度以及便捷性都得到了有效提升。
【关键词】监控调压阀;故障诊断;诊断效率
引言
随着当前整个天然气行业的快速发展，天然气运输行业也进入了做发展时期。在天然气运行过程中监控调压法是非常重要的生产设备，但是其在实际应用过程中整体的故障发生率比较高，而且对整个系统运行影响较大。鉴于此，如何实现监控调压阀故障诊断效率的有效提升，是当前整个天然气储运领域急需解决的一个问题。
1 监控调压阀工作原理
1.1指挥器组成及具体工作原理
指挥器主要包括了负载级以及控制级等两个级别。负载级指挥器的主要作用为控制级系统运行创造相对比较稳定的工作压力环境。而控制级能够实现对主阀流通气量的直接控制，在此基础上就能够对下游压力形成有效控制。从本质上来讲指挥系属于一种负反馈调节，如果上游压力产生一定变化的时候下游压力并没有随之进行变化，那么在这种情况下，负载级就会充分发挥出作用，这样就能充分保障控制级在放大阀的时候不会受到上游压力波动的影响，从而使得下游的压力能够相对保持稳定。而当下有压力在逐步增加的时候，控制级的双模结构就能够充分发挥出作用，其上枪的压力也会相应的增加，这样在膜片上施加的向下的力就会进一步增加，导致其产生向下移动的趋势，进一步使得负载机的放大阀考度也相应的减小，指挥器内部的气流量也会相应的减小[1]。而当下游压力在逐步减小的时候，作用在控制级双模结构上腔上的压力就会相应的减小，膜片受到的向下的作用力也会相应的减小，导致膜片产生向上的移动，从而进一步增大了放大阀的开度，与此同时也能够让负载级上腔的压力进一步减小，其放大阀的开度也会相应的增加，这样指挥器内部的气流量也会进一步增加。
1.2监控阀主阀组成以及工作原理
阀门、阀体、阀芯、皮膜压盘、关闭弹簧等是组成监控法主阀的主要结构。膜腔被皮膜以及压盘进一步划分成了上、下游两个腔膜。皮膜在受到上游腔膜弹簧以及下游的来气共同作用后会产生一个关闭压力P1，而皮膜在受到指挥器控制气流作用后会产生一个开启压力P2。
当调压撬实际的运行状态比较平稳的情况下，监控调压阀本身也会处在一个动态平衡的状况，如果下游反馈气体的压力能够处在提前设定的合理范围之内，那么控制器放大阀的开度就比较适中，作用在膜片前后的压力处在了平衡的状态，也就是说P1=P2，在这种情况下监控阀不会产生动作;而如果下游气体压力在逐渐升高的过程中，会导致指挥阀放大阀的开度进一步减小，从而使得负载压力也会相应的减小，在这种情况下就会出现P1>P2的情况，此时阀门套筒会向着下游逐步移动，导致阀门套筒与阀芯之间的间隙逐渐减小，气流量也会相应的减少，在这种情况下下游气体压力就会逐步达到新的平衡。如果下游气体压力逐步降低的过程中，指挥器放大阀的开度也会相应的增大，从而导致其负载压力也进一步升高，阀门内部下游膜腔中的压力也会进一步升高，在这种情况下就会出现P1 2通过三阀组结构实现故障诊断流程的进一步优化
监控调压阀通常情况下都是因为指挥器或者是主阀，而导致其出现故障。指挥系引发的故障可以通过更换指挥器的相关组件来进行进一步修复，体整体的故障修复工作量非常小，而且故障修复所消耗的时间也比较短;但是有主阀所引起的故障必须要通过将监控调压阀进行拆卸、解体才能够进一步进行修复，整体的修复工作量相对比较大，而且也会消耗更长的时间。根据我国西气东输工程各个分数站调压撬各种故障数据进行统计分析之后发现，有50%的故障都来自于调压撬，而这其中监控调压阀故障总数占到了70%以上。在本文的研究过程中，通过合理的引入三阀组结构实现了对监控调压阀故障诊断以及定位精度的进一步提升。下图1所示为三阀组结构。
通过将一个三阀组结构安装在监控调压阀的指挥器与主阀之间的负载压力管线上，这样指挥系出口负责压力管件就实现了与该结构B段管线的连接;而主阀负载压力管线则主要是与该结构C段管线进行连接;而A段管线则主要是与外界的气源进行连接。这样当监控调压阀处在正常工作状态下的时候，A关门处在关闭状态，B、C阀门则处于打开状态;如果监控阀一旦出现不能正常打开的情况，则自动开启了故障诊断模式，其实际的诊断流程如下所示[3]。
（1）流程切换。首先将分数流程切换到备用管路中，这样就能够充分保证天然气输送能够实现正常运行。
（2）设备隔离放空。将发生故障的调压管路进出口阀门关闭之后，对整个管断内部的天然气进行放空。
（3）接通外界测试气源。将打气筒与A管路进行有效连接。
（4）指挥器检查。将阀门C关闭之后，A、B阀门打開;同时将设置在监控阀主阀上的检测口打开;并充分利用打气筒向主阀门内部膜腔打气;同时对压力表、指示器主阀检测口等气流状况进行详细观察，在此基础上就能够实现对故障的进一步诊断和定位。
（5）检查主阀。将阀门B关闭之后，A、C阀门打开;同时将设置在监控阀主阀上的检测口打开;并充分利用打气筒向主阀门内部膜腔打气;同时对压力表、指示器主阀检测口等气流状况进行详细观察，在此基础上就能够实现对故障的进一步诊断和定位。
（6）如果指挥器和主阀膜片工作状态良好，则需要对他们套筒卡塞或者是阀芯和套筒接触面密封失效问题进行充分考虑。
3结束语
通过实验发现充分利用三阀组结构对监控调压阀故障进行诊断能够有效提升诊断结果的精确率。
参考文献：
[1]饶泓.基于多源信息融合与Rough集理论的液压机故障诊断方法研究[D].南昌大学，2009.
[2]宋满存.质子交换膜燃料电池水淹过程研究及故障诊断系统设计[D].清华大学，2013.
[3]高拥军.基于CLIPS的工程机械故障诊断树建立及其流程建模软件设计[D].山东大学，2017.
（作者单位：中石油东部管道有限公司银川管理处）
【关键词】监控调压阀;故障诊断;诊断效率
引言
随着当前整个天然气行业的快速发展，天然气运输行业也进入了做发展时期。在天然气运行过程中监控调压法是非常重要的生产设备，但是其在实际应用过程中整体的故障发生率比较高，而且对整个系统运行影响较大。鉴于此，如何实现监控调压阀故障诊断效率的有效提升，是当前整个天然气储运领域急需解决的一个问题。
1 监控调压阀工作原理
1.1指挥器组成及具体工作原理
指挥器主要包括了负载级以及控制级等两个级别。负载级指挥器的主要作用为控制级系统运行创造相对比较稳定的工作压力环境。而控制级能够实现对主阀流通气量的直接控制，在此基础上就能够对下游压力形成有效控制。从本质上来讲指挥系属于一种负反馈调节，如果上游压力产生一定变化的时候下游压力并没有随之进行变化，那么在这种情况下，负载级就会充分发挥出作用，这样就能充分保障控制级在放大阀的时候不会受到上游压力波动的影响，从而使得下游的压力能够相对保持稳定。而当下有压力在逐步增加的时候，控制级的双模结构就能够充分发挥出作用，其上枪的压力也会相应的增加，这样在膜片上施加的向下的力就会进一步增加，导致其产生向下移动的趋势，进一步使得负载机的放大阀考度也相应的减小，指挥器内部的气流量也会相应的减小[1]。而当下游压力在逐步减小的时候，作用在控制级双模结构上腔上的压力就会相应的减小，膜片受到的向下的作用力也会相应的减小，导致膜片产生向上的移动，从而进一步增大了放大阀的开度，与此同时也能够让负载级上腔的压力进一步减小，其放大阀的开度也会相应的增加，这样指挥器内部的气流量也会进一步增加。
1.2监控阀主阀组成以及工作原理
阀门、阀体、阀芯、皮膜压盘、关闭弹簧等是组成监控法主阀的主要结构。膜腔被皮膜以及压盘进一步划分成了上、下游两个腔膜。皮膜在受到上游腔膜弹簧以及下游的来气共同作用后会产生一个关闭压力P1，而皮膜在受到指挥器控制气流作用后会产生一个开启压力P2。
当调压撬实际的运行状态比较平稳的情况下，监控调压阀本身也会处在一个动态平衡的状况，如果下游反馈气体的压力能够处在提前设定的合理范围之内，那么控制器放大阀的开度就比较适中，作用在膜片前后的压力处在了平衡的状态，也就是说P1=P2，在这种情况下监控阀不会产生动作;而如果下游气体压力在逐渐升高的过程中，会导致指挥阀放大阀的开度进一步减小，从而使得负载压力也会相应的减小，在这种情况下就会出现P1>P2的情况，此时阀门套筒会向着下游逐步移动，导致阀门套筒与阀芯之间的间隙逐渐减小，气流量也会相应的减少，在这种情况下下游气体压力就会逐步达到新的平衡。如果下游气体压力逐步降低的过程中，指挥器放大阀的开度也会相应的增大，从而导致其负载压力也进一步升高，阀门内部下游膜腔中的压力也会进一步升高，在这种情况下就会出现P1
监控调压阀通常情况下都是因为指挥器或者是主阀，而导致其出现故障。指挥系引发的故障可以通过更换指挥器的相关组件来进行进一步修复，体整体的故障修复工作量非常小，而且故障修复所消耗的时间也比较短;但是有主阀所引起的故障必须要通过将监控调压阀进行拆卸、解体才能够进一步进行修复，整体的修复工作量相对比较大，而且也会消耗更长的时间。根据我国西气东输工程各个分数站调压撬各种故障数据进行统计分析之后发现，有50%的故障都来自于调压撬，而这其中监控调压阀故障总数占到了70%以上。在本文的研究过程中，通过合理的引入三阀组结构实现了对监控调压阀故障诊断以及定位精度的进一步提升。下图1所示为三阀组结构。
通过将一个三阀组结构安装在监控调压阀的指挥器与主阀之间的负载压力管线上，这样指挥系出口负责压力管件就实现了与该结构B段管线的连接;而主阀负载压力管线则主要是与该结构C段管线进行连接;而A段管线则主要是与外界的气源进行连接。这样当监控调压阀处在正常工作状态下的时候，A关门处在关闭状态，B、C阀门则处于打开状态;如果监控阀一旦出现不能正常打开的情况，则自动开启了故障诊断模式，其实际的诊断流程如下所示[3]。
（1）流程切换。首先将分数流程切换到备用管路中，这样就能够充分保证天然气输送能够实现正常运行。
（2）设备隔离放空。将发生故障的调压管路进出口阀门关闭之后，对整个管断内部的天然气进行放空。
（3）接通外界测试气源。将打气筒与A管路进行有效连接。
（4）指挥器检查。将阀门C关闭之后，A、B阀门打開;同时将设置在监控阀主阀上的检测口打开;并充分利用打气筒向主阀门内部膜腔打气;同时对压力表、指示器主阀检测口等气流状况进行详细观察，在此基础上就能够实现对故障的进一步诊断和定位。
（5）检查主阀。将阀门B关闭之后，A、C阀门打开;同时将设置在监控阀主阀上的检测口打开;并充分利用打气筒向主阀门内部膜腔打气;同时对压力表、指示器主阀检测口等气流状况进行详细观察，在此基础上就能够实现对故障的进一步诊断和定位。
（6）如果指挥器和主阀膜片工作状态良好，则需要对他们套筒卡塞或者是阀芯和套筒接触面密封失效问题进行充分考虑。
3结束语
通过实验发现充分利用三阀组结构对监控调压阀故障进行诊断能够有效提升诊断结果的精确率。
参考文献：
[1]饶泓.基于多源信息融合与Rough集理论的液压机故障诊断方法研究[D].南昌大学，2009.
[2]宋满存.质子交换膜燃料电池水淹过程研究及故障诊断系统设计[D].清华大学，2013.
[3]高拥军.基于CLIPS的工程机械故障诊断树建立及其流程建模软件设计[D].山东大学，2017.
（作者单位：中石油东部管道有限公司银川管理处）