油田的特點是野外作業（yè），原油從油井裏被（bèi）抽（chōu）出來後，要進行集中（zhōng）和處理，這些處理原油的站點分布地域廣，一般都在邊遠的鄉村、荒野，但（dàn）油氣水產量波動較大，人工調節難以保證，需要進行（háng）自動控製。一些邊遠站點，因（yīn）規模小、設備（bèi）分散，要實現自動控製，信號傳輸距離遠，動力源（yuán）配置困難，又有防爆要求等，導致工程造價高，對維護操作人員要求高，運行成本高。同時，供貨、施工周期長，有時難以滿足油田產（chǎn）能建設（shè）需要。這就（jiù）需要一（yī）種簡單、實用的控製設備，而（ér）自力（lì）式調節（jiē）閥正好能夠滿足這一需求。
　　
　　一、自（zì）力式調節（jiē）閥特點
　　
　　自力式（shì）調（diào）節閥是一種無須外加驅（qū）動能源，依（yī）靠被測介質自身的能量，按設定（dìng）值進行自動調節的控製（zhì）裝置。
　　
　　它集（jí）檢測、控製、執行諸（zhū）多功能於一身，自成一個（gè）獨立的儀表控製係統。具有以下特點：無需外加驅動能源，節能，運行費用低，適用於爆炸性危險環境；結構簡單，維護工（gōng）作量小，可以實現無人值守；集變送器、控製（zhì）器（qì）及執行機構的功能於一體，價格低廉，節約工程投資（zī）。以油田常（cháng）用的三相分離器為（wéi）例，使用自力式調節閥工程投資僅為使用電動單元組合儀（yí）表的三分（fèn）之一。
　　
　　二、自力式調（diào）節閥種類
　　
　　自力式調節閥種類很多，按被控（kòng）參數可（kě）分為自（zì）力式壓力調節閥、自力式差壓調節閥、自力（lì）式液位調節閥、自（zì）力式溫度調節閥、自力式流量調節閥等。
　　
　　三、自力式調（diào）節閥原理（lǐ）
　　
　　1、自力式壓力調節閥原理
　　
　　如圖1所示，自力式調節閥前壓力調節閥，其閥芯初始位（wèi）置在關閉狀態。閥前（qián）壓力P1經閥芯、閥座節流（liú）後，變（biàn）為閥後壓力P2，同時（shí）P1經過取壓管輸入至上膜室內作用在膜片上（shàng），產生的作用力與彈簧的反作用力相平衡，決定了閥芯、閥座的相對位置，從而（ér）控製閥前壓力。
　　
　　當P1增（zēng）加時，P1作用於膜片上的力也隨之增加。此時膜片上的作用力大於（yú）彈（dàn）簧（huáng）的反作用力，使閥芯向（xiàng）離開閥座的方（fāng）向移動，這時閥芯與閥座之間的流通麵積變大，流阻變小（xiǎo），P1向閥後泄（xiè）壓，直到膜（mó）片上的作用力與彈簧反作用力相平衡為止，從而使P1降為設定值。同理，P1降低時，動作方向與上述相反，這就（jiù）是閥前壓力調節的工作原理。

　　
　　閥後壓力調（diào）節與閥前的相同，但閥芯反裝。
　　
　　可通過調節彈簧反作用力的大小來改（gǎi）變壓（yā）力設定值。流量特性一般為快開。
　　
　　2、自（zì）力式液位（wèi）調節閥原理

　　
　　自力式液位調節閥又稱浮子液麵調節器，其工作原理如圖2所示，浮球通過連杆機構與調（diào）節閥的閥杆相連接（jiē）。通過浮球和連杆機構的作用，調整調節閥的（de）開度來使液位保持在適當的高度上。當出液量減少，容器內液（yè）位升高時，說明進液量大於出（chū）液（yè）量，浮球隨之升高，並通過連杆機構立即將閥門（mén）關小；反之，當液位降低時浮球通過連杆（gǎn）機構將閥門開大，直到進出液量相等，液位穩定為止。這就是進口控製的（de）工（gōng）作原理。
　　
　　出口控製與進口控製原理相同，但閥芯反（fǎn）裝（zhuāng）。
　　
　　這裏（lǐ），浮球是係統的檢測元件，而連杆機構就（jiù）是一（yī）個簡單的調節器，閥就是最終執行元件（jiàn），組成一個完整的液位自控係統。閥的流量特性有直線和等百分比可（kě）選。閥（fá）體有直通式和角式兩種。
　　
　　3、自力式溫度調節閥、自力式流量調節閥
　　
　　其（qí）工作原理與自力式壓力調節閥大同（tóng）小異，在此不再贅述。
　　
　　四（sì）、選型（xíng）使用注意問題
　　
　　1、調節精度
　　
　　自力式調節閥是由機械的方法組（zǔ）成的純比例調節係統，因此控製的結果不可避免地存在靜（jìng）差。調節精度一般為±5%~±10%。適用於調節品質要求不高的場合。
　　
　　2、允許壓（yā）差
　　
　　由於自力式調節閥沒（méi）有驅動能源，僅靠（kào）介質自身的能（néng）源（壓力閥靠介質壓力，液位閥靠介質對浮球的浮力等），而且無法象（xiàng）普（pǔ）通控製閥可通過提高氣源壓力來增大壓差。從而導致允許差壓較（jiào）普通控製閥小，口徑也受限製。DN80以下的閥允許壓差最高2.0MPa（PN4.0MPa時），而普通（tōng）氣（qì）動控製閥最高（gāo）可達6.4MPa。目（mù）前，自力式壓力調節閥最大口徑為DN300。自力式液位調節閥由於受浮球浮力的（de）限製，允許差壓也小，多數生產商（shāng）對允許差壓未作明確，選用時應向生產商谘詢。同（tóng）樣（yàng）原因，自力式液位調節（jiē）閥口徑最大做到DN250，對大多數（shù）場（chǎng）合已經夠用，特殊場合（hé）如果流量（liàng）特別大，可使用兩台或（huò）多台並聯。
　　
　　3、介質黏度
　　
　　由自力式壓力調節閥原理（lǐ）和結構特點知，介質黏度過高（gāo）容易引起引壓管（guǎn）的堵塞，影（yǐng）響膜片的彈性，導（dǎo）致閥內壓（yā）力平衡元件不（bú）能正常工作（zuò）。特別是凝固點較高的介質在停工降溫後（hòu）凝固也將使波紋管開工後無法正（zhèng）常工作。國內廠家的產品樣本（běn）未見介質允許黏度（dù）推薦（jiàn）值（zhí）。國外已（yǐ）有廠家推薦在液體情（qíng）況下允許使用介質運動黏度為7×10-4m2/s和8×10-4m2/s。在河南油田，個別閥運用在稠油介質，黏度在2×10-4m2/s左右。
　　
　　高（gāo）黏度的介質可選用重錘平衡自力式壓力調節閥（fá）。
　　
　　4、對密封的要求
　　
　　自力式調（diào）節閥國內還沒有統一的產品標準。生產商一般參照控製閥的國（guó）家標準進行生產（chǎn）。
　　
　　國標GB/T4123-92要求控製閥本體填（tián）料函及其他連接處無滲漏現象。可以滿足可燃、有毒氣體介質對密封性的要（yào）求。而國標GB/T4123-92對氣動執行機構的氣室密封要求：“氣動執行機構的氣室應保證（zhèng）氣密。在額定氣源壓（yā）力下，5min內（nèi）薄膜氣室內的壓力下降不得（dé）大於（yú）2.5kPa。”顯然這是針對以壓縮空氣（qì）為（wéi）氣源的規定，不能滿足自力（lì）式調節閥對可燃、有毒氣體介質的使用要求。
　　
　　油田的氣體介質大多為易（yì）燃易爆有毒的氣體，油類液體介質通常要（yào）揮發出可燃氣體（tǐ），是不允許有滲漏的。這些場合對自力式調節閥的密封要求比國標嚴格，選用時要特別注明。
　　
　　5、自力式（shì）調節閥計算
　　
　　該計算同普通控製（zhì）閥，不再詳述。
　　
　　五、自力式調節閥在油田的應（yīng）用
　　
　　1、自力（lì）式調節閥與普通控製閥相比有多種差異，但這些差（chà）異並不影響在油田的使用。油田的絕大多數場合如計量站、集油站、轉油站、聯合站等場合生產過程（chéng）壓力、溫度不（bú）高（1.0MPa，100℃以下（xià）），介質黏度不大（2×10-4m2/s以下），控製精度（dù）要（yào）求不高（一般（bān）±10%），自力式調節（jiē）閥完全可以滿足生產需要。
　　
　　2、自力式（shì）調節閥在河南油田已有十幾年（nián）的使用曆史，已得到了實踐的檢驗（yàn）和成功的（de）應用。典（diǎn）型（xíng）應用：油氣水三相分離器的壓力控製，油室、水室液（yè）位控製（zhì），如圖3所示；除油器壓力、液位控製（zhì），如圖4所示；氣液分離器、緩（huǎn）衝罐（guàn）壓力、液位控製（略）；居民區供暖（nuǎn）分支管線的流量、溫度控製等（略）。
　　
　　六、結論
　　
　　自（zì）力式調節閥無須外（wài）加驅動能源、結構簡單、工程造（zào）價低、使用維護方便，在石油行（háng）業得到了廣泛的應用，尤其（qí）是在油田邊遠（yuǎn）站點。同時也受到了廣大基層人（rén）員的歡迎。