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摘 要：本文结合西气东一线阀室GOV阀门抗干扰系列整改实践，对阀室防雷防静电接地系统进行了解析，对目前阀室整体防雷系统及Lineguard控制箱防雷措施存在的不足提出整改意见，同时对GOV阀门的日常运行维护提出建议，避免GOV阀门频繁出现误关断现象。
关键词：阀室 GOV 误关断 建议
一、引言
GOV阀（Gas Over Oil Valve）是配备气液联动执行机构，以实现快速关断和开启的阀门，在西气东输一线、二线普遍采用。近年来GOV阀门以“误关断”为代表的失效事件发生的频次快速增长，从2007 年8 月至2011 年8 月，西气东输管道公司提供的资料中有记录可查的（非完全统计）共发生30 起GOV 阀门失效事件，其中26 起造成了误关断。特别是在2011 年，因为雷电活动频繁而凸显出来，在2011 年7 月14日至8 月12日之间，因为雷电影响一个月之内连续发生7 次（平均每4 天发生1 起）GOV 阀门误关断的事件。
2011年8月至2012年5月，西气东输管道公司联系多家防雷评估、设计、施工单位对一线干线阀室进行系列综合整改。自2012年5月整改完成至发稿日，仅发生5次气液联动执行机构误动作导致阀门关断，多因为压力传感器故障，GOV阀门防雷整改效果显著。
本文将结合西气东输管道公司一线阀室抗干扰系列整改实践，以Lineguard 2200的阀室为例，提出气液联动阀防雷保护在设计施工及与运行维护中的要求和建议。有效的抑制了GOV阀门误关断事件，现将经验介绍如下：
二、阀室防雷接地系统总体设计
结合西气东输管道公司运行实践，本文认为阀室防雷总体设计在以下方面有待加强：
1.完善接地网
在工艺阀室间增设内环闭合接地网，需要接地的仪表设备直接连接到接地网；阀室钢窗、围墙围栏和铁艺大门与接地网连接，形成更加完整的笼型屏蔽体。对阀室接地网开挖检查，对接地网腐蚀严重的要重新敷设接地网。
2.完善设备接地
阀室工艺间防雷接地系统的设置应按易燃易爆场所有关要求进行，不允许存在孤独金属体，设备的接地应采用星形方式可靠。
外部接入阀室的电缆应采用铠装屏蔽电缆，铠装层采用双端接地，屏蔽层在机柜间采用单端接地。现场多采用“镀锌钢管+Y型隔离密封接头+防爆挠性管”的方式接入设备/仪表接线盒。没有采用电缆密封接头，在设备/仪表端无法实现铠装层接地，从而不能有效抑制雷电干扰（电感性耦合）。
机柜内部配线与外部进线、电源线与信号线（强电与弱电）应尽量分开在不同的汇线槽布置，减少干扰，并方便维护和检修。
3.彩钢瓦屋顶与避雷带做可靠电气连接。
对于屋顶有卫星通讯设备或太阳能极板的阀室，通常还设置有避雷针。但避雷针的设计意图为保护上述设备，其保护范围不能覆盖全部阀室房屋。因此，屋顶设置避雷带或将彩钢瓦作为雷电接闪器是必要的。
阀室屋顶彩钢板、防盗窗、围墙防护网宜作为屏蔽体和接闪器处理，进行等电位连接，并妥善接地。
三、Lineguard 防雷建议
Lineguard采用全封闭的金属机箱，对电磁干扰有较好的抵抗能力。控制器ROC、压力变送器PT和电磁阀均集成在金属箱内，而且ROC自身也是金属的机壳。因此，设备本身直接受电磁干扰的可能性很小。因此，受雷电影响的途径还是通过外部接入的电缆，包括电源PWR、PT回路等，如下图
为防止Lineguard遭受雷电干扰入侵，可以采取以下措施：
1.引压管加装绝缘卡套
由于引压管与大地、Lineguard控制箱构成电气回路，为防止该电气回路遭受感应雷形成过电压，建议在引压管上增设绝缘卡套。
2.加装浪涌保护器
电源进线、压力变送器信号输入通道应设置防浪涌保护器，对于RTU 阀室，如需在Lineguard 与RTU 之间建立通讯，则应在通讯回路上设置通讯用防浪涌保护器，且浪涌保护器应可靠接地。
3.选择具有SIL 认证的压变
压力检测信号是Lineguard 用于监视、判断和控制的唯一核心参数。压力变送器稳定、可靠工作是Lineguard 发挥正常功效的关键前提。压力检测用于监控管线压力处于安全范围，不是用于计量补偿，因此可靠工作比仪表精度更加重要。选择SIL（Safety Integrity Level）认证的压力变送器可增加其工作的可靠性。
4.控制箱可靠接地
5.系统和控制程序优化
对阀室GOV失效造成阀门误关断的事件分析发现，Lineguard控制器遭受雷电干扰入侵，往往并不会直接造成设备损坏，往往是压力等“数据”紊乱，而“程序”仍然可以按用户设置的参数进行事件/报警记录，关阀条件判断和计时，并在计时完成后输出关阀指令。对此，我们采用多个压力变送器增强系统的稳定性，数据紊乱情况下屏蔽关阀输出等办法， GOV阀门制造商shafer厂家有较详细的研究，使用最新版本的控制程序可以降低GOV阀门失效的风险。补丁程序现场装载和测试时，要采取适当措施避免造成阀门误动作。
四、GOV阀门运行维护建议
日常运行检查防雷系统电气连接可靠，施工时
1.防雷系统电气连接检查、维护；
按照国家相关法规要求，每年定期对电气设备进行春秋季防雷、防静电检测，对检查发现的不合规项进行整改并开展复检工作。日常定期检查防雷接地是否存在锈蚀、接线松动等现象，防止防雷失效。
2.引压管气路连接检查、维护
经常检查、清洁、紧固引压管，防止发生气路连接的故障，主要是管线漏气、因杂质堵塞、因积水冬季结冰等妨碍压力正确检测和妨碍电磁阀动作的情况。
3. Lineguard 数据远传
可以根据上传的检测压力、输入电压等数据的异常变化，预判某些部件可能失效或即将发生失效，在最后导致GOV 阀误关断之前及时采取主动的防范措施。
在GOV阀关断的第一时间了解到事故发生，并快速定位发生关断的具体阀室。在初步判断GOV阀是误关断后，可远程打开，及时恢复正常输气流程。
4. Lineguard关断条件的设置
对GOV阀门误关断事件案例分析发现，出现较多的关断条件有“压力超高”（Major High），而该条件在西气东输实际生产运行中是不可能达到的，出现该条件导致GOV阀门误关断是因为Lineguard遭受雷电干扰或设备故障导致数据紊乱，因此，我们建议取消“压力超高”关断条件。调度通过对压缩机及上下游阀室阀门状态的控制，完全有能力避免管线压力超高。
参考文献
[1]《建筑物防雷设计规范》（GB 50057-2010）.
[2] 《石油化工装置防雷设计规范》（GB50650-2011）.
作者简介：李智文，2008年本科毕业于浙江大学，中国石油西气东输管道公司豫皖管理处，助理工程师；
孙志广，2008年本科毕业于西北工业大学，中国石油西气东输管道公司豫皖管理处，助理工程师；
袁晓骏，2001年本科毕业于北京邮电大学，中国石油西气东输管道公司生产运行处，助理工程师；
赵辉，2008年本科毕业于南京航空航天大学，中国石油西气东输管道公司豫皖管理处，助理工程师。
关键词：阀室 GOV 误关断 建议
一、引言
GOV阀（Gas Over Oil Valve）是配备气液联动执行机构，以实现快速关断和开启的阀门，在西气东输一线、二线普遍采用。近年来GOV阀门以“误关断”为代表的失效事件发生的频次快速增长，从2007 年8 月至2011 年8 月，西气东输管道公司提供的资料中有记录可查的（非完全统计）共发生30 起GOV 阀门失效事件，其中26 起造成了误关断。特别是在2011 年，因为雷电活动频繁而凸显出来，在2011 年7 月14日至8 月12日之间，因为雷电影响一个月之内连续发生7 次（平均每4 天发生1 起）GOV 阀门误关断的事件。
2011年8月至2012年5月，西气东输管道公司联系多家防雷评估、设计、施工单位对一线干线阀室进行系列综合整改。自2012年5月整改完成至发稿日，仅发生5次气液联动执行机构误动作导致阀门关断，多因为压力传感器故障，GOV阀门防雷整改效果显著。
本文将结合西气东输管道公司一线阀室抗干扰系列整改实践，以Lineguard 2200的阀室为例，提出气液联动阀防雷保护在设计施工及与运行维护中的要求和建议。有效的抑制了GOV阀门误关断事件，现将经验介绍如下：
二、阀室防雷接地系统总体设计
结合西气东输管道公司运行实践，本文认为阀室防雷总体设计在以下方面有待加强：
1.完善接地网
在工艺阀室间增设内环闭合接地网，需要接地的仪表设备直接连接到接地网；阀室钢窗、围墙围栏和铁艺大门与接地网连接，形成更加完整的笼型屏蔽体。对阀室接地网开挖检查，对接地网腐蚀严重的要重新敷设接地网。
2.完善设备接地
阀室工艺间防雷接地系统的设置应按易燃易爆场所有关要求进行，不允许存在孤独金属体，设备的接地应采用星形方式可靠。
外部接入阀室的电缆应采用铠装屏蔽电缆，铠装层采用双端接地，屏蔽层在机柜间采用单端接地。现场多采用“镀锌钢管+Y型隔离密封接头+防爆挠性管”的方式接入设备/仪表接线盒。没有采用电缆密封接头，在设备/仪表端无法实现铠装层接地，从而不能有效抑制雷电干扰（电感性耦合）。
机柜内部配线与外部进线、电源线与信号线（强电与弱电）应尽量分开在不同的汇线槽布置，减少干扰，并方便维护和检修。
3.彩钢瓦屋顶与避雷带做可靠电气连接。
对于屋顶有卫星通讯设备或太阳能极板的阀室，通常还设置有避雷针。但避雷针的设计意图为保护上述设备，其保护范围不能覆盖全部阀室房屋。因此，屋顶设置避雷带或将彩钢瓦作为雷电接闪器是必要的。
阀室屋顶彩钢板、防盗窗、围墙防护网宜作为屏蔽体和接闪器处理，进行等电位连接，并妥善接地。
三、Lineguard 防雷建议
Lineguard采用全封闭的金属机箱，对电磁干扰有较好的抵抗能力。控制器ROC、压力变送器PT和电磁阀均集成在金属箱内，而且ROC自身也是金属的机壳。因此，设备本身直接受电磁干扰的可能性很小。因此，受雷电影响的途径还是通过外部接入的电缆，包括电源PWR、PT回路等，如下图
为防止Lineguard遭受雷电干扰入侵，可以采取以下措施：
1.引压管加装绝缘卡套
由于引压管与大地、Lineguard控制箱构成电气回路，为防止该电气回路遭受感应雷形成过电压，建议在引压管上增设绝缘卡套。
2.加装浪涌保护器
电源进线、压力变送器信号输入通道应设置防浪涌保护器，对于RTU 阀室，如需在Lineguard 与RTU 之间建立通讯，则应在通讯回路上设置通讯用防浪涌保护器，且浪涌保护器应可靠接地。
3.选择具有SIL 认证的压变
压力检测信号是Lineguard 用于监视、判断和控制的唯一核心参数。压力变送器稳定、可靠工作是Lineguard 发挥正常功效的关键前提。压力检测用于监控管线压力处于安全范围，不是用于计量补偿，因此可靠工作比仪表精度更加重要。选择SIL（Safety Integrity Level）认证的压力变送器可增加其工作的可靠性。
4.控制箱可靠接地
5.系统和控制程序优化
对阀室GOV失效造成阀门误关断的事件分析发现，Lineguard控制器遭受雷电干扰入侵，往往并不会直接造成设备损坏，往往是压力等“数据”紊乱，而“程序”仍然可以按用户设置的参数进行事件/报警记录，关阀条件判断和计时，并在计时完成后输出关阀指令。对此，我们采用多个压力变送器增强系统的稳定性，数据紊乱情况下屏蔽关阀输出等办法， GOV阀门制造商shafer厂家有较详细的研究，使用最新版本的控制程序可以降低GOV阀门失效的风险。补丁程序现场装载和测试时，要采取适当措施避免造成阀门误动作。
四、GOV阀门运行维护建议
日常运行检查防雷系统电气连接可靠，施工时
1.防雷系统电气连接检查、维护；
按照国家相关法规要求，每年定期对电气设备进行春秋季防雷、防静电检测，对检查发现的不合规项进行整改并开展复检工作。日常定期检查防雷接地是否存在锈蚀、接线松动等现象，防止防雷失效。
2.引压管气路连接检查、维护
经常检查、清洁、紧固引压管，防止发生气路连接的故障，主要是管线漏气、因杂质堵塞、因积水冬季结冰等妨碍压力正确检测和妨碍电磁阀动作的情况。
3. Lineguard 数据远传
可以根据上传的检测压力、输入电压等数据的异常变化，预判某些部件可能失效或即将发生失效，在最后导致GOV 阀误关断之前及时采取主动的防范措施。
在GOV阀关断的第一时间了解到事故发生，并快速定位发生关断的具体阀室。在初步判断GOV阀是误关断后，可远程打开，及时恢复正常输气流程。
4. Lineguard关断条件的设置
对GOV阀门误关断事件案例分析发现，出现较多的关断条件有“压力超高”（Major High），而该条件在西气东输实际生产运行中是不可能达到的，出现该条件导致GOV阀门误关断是因为Lineguard遭受雷电干扰或设备故障导致数据紊乱，因此，我们建议取消“压力超高”关断条件。调度通过对压缩机及上下游阀室阀门状态的控制，完全有能力避免管线压力超高。
参考文献
[1]《建筑物防雷设计规范》（GB 50057-2010）.
[2] 《石油化工装置防雷设计规范》（GB50650-2011）.
作者简介：李智文，2008年本科毕业于浙江大学，中国石油西气东输管道公司豫皖管理处，助理工程师；
孙志广，2008年本科毕业于西北工业大学，中国石油西气东输管道公司豫皖管理处，助理工程师；
袁晓骏，2001年本科毕业于北京邮电大学，中国石油西气东输管道公司生产运行处，助理工程师；
赵辉，2008年本科毕业于南京航空航天大学，中国石油西气东输管道公司豫皖管理处，助理工程师。