上海申弘閥門有限公司
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之前介紹自力式壓力調(diào)節(jié)閥在化工行業(yè)應(yīng)用，現(xiàn)在介紹石化控制調(diào)節(jié)閥選擇指南調(diào)節(jié)閥的選型與控制常識選擇調(diào)節(jié)閥時(shí)，首先要收集完整的工藝流體的物理特性參數(shù)與調(diào)節(jié)閥的工作條件，主要流體的成份、溫度、密度、粘度、正常流量、大流量、小流量、大流量與小流量下的進(jìn)出口壓力、大壓差等。而在技術(shù)方面主要掌握和確定調(diào)節(jié)閥本身的結(jié)構(gòu)、流量特性、額定流量系數(shù)Kv值、口徑大小、工藝允許壓差計(jì)算及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇、材料和安裝等方面的內(nèi)容。控制閥是過程自動化裝置中極為重要的設(shè)備之一。控制閥工作的好壞，直接關(guān)系到DCS控制系統(tǒng)的投運(yùn)和工藝裝置的運(yùn)行，一旦控制閥出現(xiàn)故障，整套控制系統(tǒng)就會失靈。控制閥種類繁多，不同閥門的結(jié)構(gòu)和材料選擇千差萬別，用戶的需求也千差萬別，因此用很短的篇幅很難針對所有行業(yè)的應(yīng)用情況逐個(gè)論述，本文就以石化行業(yè)、煤化工行業(yè)及精細(xì)化工行業(yè)作為典型應(yīng)用做簡要描述。
1 石化控制調(diào)節(jié)閥選擇指南石化行業(yè)
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥中國煉油工業(yè)經(jīng)過建國60年來的發(fā)展，現(xiàn)已形成了較為完整的工業(yè)體系，煉油企業(yè)加大了結(jié)構(gòu)調(diào)整的力度，將發(fā)展重點(diǎn)放在提高產(chǎn)品質(zhì)量、調(diào)整布局、調(diào)整煉油裝置結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、節(jié)能減排、提高裝置適應(yīng)性等方面。同時(shí)，通過改擴(kuò)建和新建相結(jié)合發(fā)展大型化、基地化、煉化一體化建設(shè)，逐步優(yōu)化我國煉油工業(yè)布局，改變過去布局分散、規(guī)模較小、集中度較低的狀況，向?qū)崿F(xiàn)資源利用價(jià)值的大化邁進(jìn)。以下就以目前單體100萬噸煉油裝置對控制閥的典型應(yīng)用做簡要介紹。
1.1 石化控制調(diào)節(jié)閥選擇指南常減壓蒸餾裝置
在這一部分控制閥的主要控制介質(zhì)是以控制原油、脫鹽水、高壓燃料氣、燃料油、蒸汽、除氧水、凈化水為主。在蒸汽管線中使用溫度達(dá)到了400℃，常一、二線，減二、三線及部分燃料油、閃底油溫度都達(dá)到了250 ℃ 左右。
1.1.1 控制閥主要要求
1）控制閥類型：直通控制閥、三通控制閥，配用帶手輪機(jī)構(gòu)的雙作用氣缸活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)（*），并備有儲氣罐。
2）工藝過程中的要求：三通控制閥滿足流通能力，調(diào)節(jié)精度偏差控制在±5%。高達(dá)400℃的蒸汽管線及250℃的燃料油、閃底油要求控制閥在中高溫下長期運(yùn)行不失效。
3）注意事項(xiàng)：公稱通徑較大時(shí)，所需執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出推力較大，響應(yīng)速度快，快速響應(yīng)增加了閥門的啟動載荷，對閥門整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求高，對閥桿的設(shè)計(jì)強(qiáng)度及選材要求高。
4）材質(zhì)選擇及表面處理：公稱通徑大，閥內(nèi)件要求高強(qiáng)度、耐腐蝕，故零部件須做特殊表面硬化處理；由于工藝介質(zhì)含硫量高，閥體及閥內(nèi)零部件必須采取特殊的抗硫處理；高達(dá)400℃的蒸汽管線及250℃的燃料油、閃底油要求閥內(nèi)件的表面硬度高，表面硬化層在中高溫下長期運(yùn)行不失效。
1.1.2 控制閥主要技術(shù)參數(shù)
大口徑直通、三通控制閥： DN300、350；壓力等級Class 300。
超大口徑直通、三通控制閥： DN400、450、500；壓力等級Class 300。
高溫高壓直通控制閥：DN25～DN450；壓力等級Class 300、Class 600。
1.1.3 石化控制調(diào)節(jié)閥選擇指南控制閥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的*性
1）大通徑及超大通徑直通、三通控制閥的平衡式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要技術(shù)攻關(guān)。
2）常高溫下的特殊表面硬化處理方式及有效工藝手段需要技術(shù)攻關(guān)。
3）高溫高壓下填料等金屬和非金屬密封副的可靠密封技術(shù)需要攻關(guān)。
1.2 石化控制調(diào)節(jié)閥選擇指南催化裂化裝置
此部分控制閥所控制對象多為蒸汽、凝結(jié)水或汽油、柴油等粗產(chǎn)品。腐蝕性較小，但一次蒸汽溫度高達(dá)450℃。除氧水管線的工作壓力可以達(dá)到5.6～6MPa,雖然壓差較小，但其在小開度工況下由于噪音大需要采用低噪音控制閥。
1.2.1 控制閥主要要求
1）控制閥類型：直通控制閥。
2）工藝過程中的要求：要求控制閥在高溫下長期運(yùn)行不失效，低噪音設(shè)計(jì)。
3）注意事項(xiàng)：高溫蒸汽下控制閥運(yùn)行過程中的爬行及卡澀問題。
4）材質(zhì)選擇及表面處理：高溫工況下零部件的特殊表面硬化處理；表面硬化層在中高溫下長期運(yùn)行不失效。
1.2.2 控制閥主要技術(shù)參數(shù)
高溫蒸汽及過熱蒸汽用降噪型控制閥：DN40～300；壓力等級≥Class 300。
1.2.3 控制閥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的*性
1）長期高溫工況運(yùn)行下金屬和非金屬密封副的可靠密封技術(shù)需要攻關(guān)。
2）高溫蒸汽的降噪設(shè)計(jì)、加工工藝及檢測手段需要攻關(guān)。
石化控制調(diào)節(jié)閥選擇指南選擇調(diào)節(jié)閥時(shí)一般應(yīng)遵循的原則有如下幾點(diǎn)。
一、調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)型式：應(yīng)能滿足介質(zhì)溫度、壓力、流動性、流向、調(diào)節(jié)范圍以及嚴(yán)密性的要求。
二、調(diào)節(jié)閥的流量特性：應(yīng)能滿足系統(tǒng)特性進(jìn)行合理的補(bǔ)償。
調(diào)節(jié)閥的流量特性是指介質(zhì)流過閥的相對流量與閥桿相對位移間的關(guān)系，數(shù)學(xué)表達(dá)式如下：Q/Qmax=f（l/L），式中Q/Qmax為相對流量，為調(diào)節(jié)閥在某一開度時(shí)流量Q與全開流量Qmax之比；l/L為相對位移，調(diào)節(jié)閥在某一開度時(shí)閥芯位移l與全開位移L之比。
選擇的總體原則是調(diào)節(jié)閥的流量特性應(yīng)與調(diào)節(jié)對象特性及調(diào)節(jié)器特性相反，這樣可使調(diào)節(jié)系統(tǒng)的綜合特性接近于線性。選擇流量特性通常在工藝系統(tǒng)要求下進(jìn)行，但是還要考慮下述實(shí)際情況。
1、直線性流量特性適用范圍：①差壓變化小，幾乎恒定；②工藝流程的主要參數(shù)的變化呈線性；③系統(tǒng)壓力損失大部分分配在調(diào)節(jié)閥上（改變開度，閥上差壓變化相對較小）；④外部干擾小，給定值變化小，可調(diào)范圍要求小。
2、等百分比特性適用范圍：①實(shí)際可調(diào)范圍大；②開度變化，閥上差壓變化相對較大；③管道系統(tǒng)壓力損失大；④工藝系統(tǒng)負(fù)荷大幅度波動；⑤調(diào)節(jié)閥經(jīng)常在小開度下運(yùn)行。
3、除了以上兩種常用的流量特性之外，還有拋物線特性和快開特性等其他流量特性的調(diào)節(jié)閥。
三、石化控制調(diào)節(jié)閥選擇指南調(diào)節(jié)閥的口徑：應(yīng)能滿足工藝上對流量的要求。
根據(jù)已知的流體條件，計(jì)算出必要的Kv值，選取合適的調(diào)節(jié)閥口徑。
1、閥門存放環(huán)境需注意，應(yīng)存放在干燥通風(fēng)的室內(nèi)，且堵塞通路兩端。
2、閥門應(yīng)定期檢查，并清除其上的污物，涂抹涂防銹油在其表面。
3、安裝應(yīng)用后的閥門，應(yīng)對其進(jìn)行定期檢修，以確保其正常工作。
4、應(yīng)查看閥門密封面是否磨損，并根據(jù)情況進(jìn)行維修或更換。
5、檢查閥桿和閥桿螺母的梯形螺紋磨損情況、填料是否過時(shí)失效等，并進(jìn)行必要的更換。
6、應(yīng)對閥門的密封性能進(jìn)行試驗(yàn)，確保其性能。
7、運(yùn)行中的閥門應(yīng)完好，法蘭和支架上的螺栓齊全，螺紋無損，沒有松動現(xiàn)象。
8、如手輪丟失，應(yīng)及時(shí)配齊，而不能夠用活扳手代替。
9、填料壓蓋不允許歪斜或無預(yù)緊間隙。
10、如果閥門使用環(huán)境較為惡劣，易受雨雪、灰塵、風(fēng)沙等污物沾染，則應(yīng)該為閥桿安裝保護(hù)罩。
11、閥門上的標(biāo)尺應(yīng)保持完整、準(zhǔn)確、清晰，閥門的鉛封、蓋帽、氣動附件等應(yīng)齊全完好。
12、保溫夾套應(yīng)無凹陷、裂紋。
13、運(yùn)行中的閥門，避免對其敲打，或者支撐重物等。與本文相關(guān)的論文：自力式煤氣調(diào)壓閥組
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