在輸油生產(chǎn)中，原油進出泵站時是有壓力要求的。壓力既不能超高也不能過低，以前進出站的壓力調(diào)節(jié)是通過泵的出口閥來調(diào)節(jié)壓力的。隨著輸油生產(chǎn)自動化程度的提高，這種方法已遠不適應(yīng)站控自動化的要求。為此，在輸油生產(chǎn)中采用PV智能閥組成進出站壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，對提高輸油生產(chǎn)自動化和整個輸油系統(tǒng)的平穩(wěn)運行，起到了關(guān)鍵性的作用。

    系統(tǒng)的組成工作框圖如圖1所示。

    1 軟件部分

    如圖1所示，點劃線以上部分為軟件組成部分，是由閥控制器（S32控制器）控制的。有以下幾個模塊組成：

    進站壓力測量值和出站壓力測量值兩個模塊是將變送器模擬信號轉(zhuǎn)換成計算機可識別的數(shù)字信號。

    給定進站壓力和給定出站壓力兩個模塊是將計算機鍵盤或S32操作按鍵信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。

    反作用模塊和正作用模塊是根據(jù)各自偏差（PV-SP）值進行PID運算輸出（AO）控制PV閥，因為一個PV閥要受控于兩個信號源，這時為防止出現(xiàn)調(diào)節(jié)矛盾情況產(chǎn)生設(shè)置了關(guān)閥選擇模塊。

    選擇模塊功能：

    （1）站有開閥要求和出站有開閥要求時，關(guān)閥選擇模塊的輸出控制PV閥開。
    （2）站有關(guān)閥要求和出站有開閥要求時，關(guān)閥選擇模塊的輸出控制PV閥關(guān)。
    （3）進站有開閥要求和出站有關(guān)閥要求時，關(guān)閥選擇模塊的輸出控制PV閥關(guān)。
    （4）進站有關(guān)閥要求和出站有關(guān)閥要求時，關(guān)閥選擇模塊的輸出控制PV閥關(guān)。

    根據(jù)上述結(jié)果，正常輸油運行時，輸量低泵排量大時，PV閥受控于進站壓力；輸量大為防止管線超壓，PV閥受控于出站壓力。當管線或整個泵站出現(xiàn)調(diào)電停輸時，PV閥或根據(jù)進站壓力或根據(jù)出站壓力關(guān)至最小，進行保護性調(diào)節(jié)。同時，為防止PV閥出現(xiàn)誤關(guān)情況，當此閥誤關(guān)時，速度僅為6~8秒，又可能是很大的原油輸量，這時產(chǎn)生的水擊作用會非常強，為使該問題得到解決，經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)試及研究，故在S32上設(shè)90%電信號限制，使PV閥最終停在90%關(guān)度的位置上。

    輸出模塊的設(shè)置是考慮到在站控室內(nèi)可以實現(xiàn)PV閥的手動和自動操作當PV閥處于手動操作狀態(tài)時，就沒有了管線緊急故障的維護。手動/自動切換時要采用合適的操作方法，不使系統(tǒng)產(chǎn)生大的壓力波動。

    2 硬件部分

    如圖1所示，點劃線以下為硬件組成部分。

    PV閥裝置是由液壓源、電液執(zhí)行機構(gòu)、手輪機構(gòu)和球閥四部分組成。

    液壓源位于球閥附近的地面上，電液執(zhí)行機構(gòu)位于球閥的頂部，液壓源與電液執(zhí)行機構(gòu)通過DN20mm不銹鋼管加以連接。液壓源為動力源，供給電液執(zhí)行機構(gòu)壓力和流量。

    電液執(zhí)行機構(gòu)是電子式電液執(zhí)行機構(gòu)，是組成系統(tǒng)核心的重要部分。它可安裝在各種閥門上，組成各種電液調(diào)節(jié)閥門。圖2為電液執(zhí)行機構(gòu)的內(nèi)部工作原理圖。

    外部油源經(jīng)過過濾器，進入伺服比例閥。伺服比例閥在控制信號的驅(qū)動下，驅(qū)動油缸活塞的移動。差動變壓器檢測出活塞位置，經(jīng)過調(diào)制解調(diào)器，一路作為軸位置檢測信號，送給電流放大器k2轉(zhuǎn)換為4~20mA的信號用于遠方顯示，另一路作為反饋信號與控制輸入信號比較，比較后的偏差信號，經(jīng)K3放大后，控制伺服比例閥，及時對軸位置進行修正，直至軸位與輸入控制信號完全一致為止。這種閉環(huán)負反饋控制，使執(zhí)行機構(gòu)輸出軸位置始終跟隨輸入信號變化，實現(xiàn)了執(zhí)行機構(gòu)隨控制信號大小按比例驅(qū)動調(diào)節(jié)閥的目的。

    球閥具有現(xiàn)場和遙控兩種工作方式；當處于現(xiàn)場工作方式時，通過旋轉(zhuǎn)手輪調(diào)節(jié)球閥的關(guān)度。當處于遙控工作方式時，根據(jù)調(diào)節(jié)信號的變化， 由電液執(zhí)行機構(gòu)調(diào)節(jié)球閥的關(guān)度。

    3 功能實現(xiàn)

    由工作框圖可看出：當進站壓力降低于給定值時，壓力變送器PT1輸出信號減少，測量值PV1減少， PV1-SP1值也減少。由于進站壓力調(diào)節(jié)模塊設(shè)置為反作用，因此其輸出值A(chǔ)O1增加，再經(jīng)過關(guān)閥選擇模塊和輸出模塊給調(diào)節(jié)閥（以下簡稱為PV閥）。該PV閥是反作用調(diào)節(jié)閥，即輸入控制信號增加，閥門關(guān)．因此此時PV閥將關(guān)閉，進站壓力逐漸上升，當進站壓力升至給定值時，PV閥停關(guān)。當進站壓力升高過給定值時，PT1輸出信號增加，PV閥開，若進站壓力繼續(xù)上升，PV閥將開至最大，這種情況是運行時常見的。

    當出站壓力升高于給定值時，壓力變送器PT2輸出信號增加，測量值PV2增加，PV2-SP2值也增加。由于出站壓力調(diào)節(jié)模塊設(shè)置成正作用，因此其輸出AO2增加，再經(jīng)過關(guān)閥選擇模塊和輸出模塊給PV閥，該閥關(guān)，出站壓力逐漸上升，當出站壓力降低到給定值時，PV閥關(guān)。當出站壓力降低過給定值時，PT2輸出信號減少，PV閥開，若出站壓力繼續(xù)降低，PV閥將開至最大，這種情況在低輸量運行時經(jīng)常出現(xiàn)。

    4 結(jié)束語

    由PV閥組成的進出站壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)在實際應(yīng)用中取得了很好的效果，在采用這套調(diào)節(jié)系統(tǒng)的同時，還應(yīng)在進出站設(shè)壓力變送器來監(jiān)測這套壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)情況，以便充分完成輸油生產(chǎn)自動化的安全、平穩(wěn)、運行。