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調(diào)節(jié)閥在現(xiàn)代化裝置應用中產(chǎn)生*效應初探

閱讀：336發(fā)布時間：2008-7-28

摘要：	本文從實用和經(jīng)濟的角度出發(fā)，就如何用好調(diào)節(jié)閥，談一點膚淺的看法，以作探討。
關鍵字：	調(diào)節(jié)閥應用

    前言

   隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，儀表調(diào)節(jié)閥已廣泛應用在石化等行業(yè)中，它們與氣動或電動單元儀表組合，對系統(tǒng)中的流量、壓力、溫度、液位等工藝參數(shù)，進行遠程、自動控制，在當今高度自動化的生產(chǎn)裝置中，發(fā)揮著越來越重要的作用。

    一、我國調(diào)節(jié)閥在線狀況及分析

   從七十年代中期，我國成功地引進十三套大化肥裝置以來，又相繼引進了三十萬噸、四十萬噸/年乙烯等現(xiàn)代化裝置，并以此為骨干，我國的化工、石化等行業(yè)取得了長足的發(fā)展。在這些裝置中都配套采用了大量的儀表調(diào)節(jié)閥，如美型Fisher籠式調(diào)節(jié)閥，日本梅索尼蘭公司的凸輪撓曲閥（camflerⅠ、Ⅱ），日本山武公司的籠式調(diào)節(jié)閥（VDC型），單導向單座調(diào)節(jié)閥（VST），小流量調(diào)節(jié)閥（VSL型），西德的雙汽缸蝶閥系列產(chǎn)品，及水處理隔膜閥等等；此外，我國的中、小化肥廠廣泛使用著氣動薄膜單、雙座調(diào)節(jié)閥，電廠、電站主要是用電動閘閥、球閥等，這些調(diào)節(jié)閥的可靠運行，維系了個裝置的正常生產(chǎn)。雖然在使用的調(diào)節(jié)閥品種繁多，千差萬別，各有其使用場合，但歸結(jié)起來，工藝條件對其基本要求，有如下幾方面：

    1 材料及結(jié)構(gòu)的選擇要滿足壓力、溫度、腐蝕、沖刷、磨耗等方面的要求。
    2 流量特性、流通能力要滿足工藝規(guī)定的要求，達到、靈敏、穩(wěn)定。
    3 執(zhí)行機構(gòu)的輸出力和剛度要滿足允許壓差。
    4 能滿足部分冷凝型介質(zhì)工作條件下，加溫處理和高精度密封填料等特殊要求。
    5 能滿足對其他配套附件的度、靈敏度、穩(wěn)定性的要求。
    6 滿足通過氣-液聯(lián)動，實現(xiàn)快速、強力切斷機故障位置的特殊要求。

   以上是選擇調(diào)節(jié)閥的前提，還要考慮其不同結(jié)構(gòu)類型、不同材質(zhì)、不同配套附件，才能保證所選調(diào)節(jié)閥，投入運行后不會發(fā)生問題。

    二、儀表調(diào)節(jié)閥運行中出現(xiàn)的主要問題

    1制造廠商供貨與要求的參數(shù)表不符。如吉林某廠從西德引進的閥門中有兩臺，就屬于供貨與所提供的參數(shù)表不符。

    2選型有誤。燕山石化總公司某廠，氧化裝置引進的西德PV-2-202Dg25調(diào)節(jié)閥，執(zhí)行機構(gòu)輸出力小、剛度差，使用中閥桿不停地振動，導致裝置壓力波動嚴重，不能滿足工藝要求。

    3規(guī)格選擇不合理。河北某廠在Dg250管道中，使用一臺Dg100籠式調(diào)節(jié)閥，工作壓差1.5MPa，因閥門通道尺寸與管道尺寸不匹配，每當打開閥門的瞬間，閥塞前后產(chǎn)生瞬間不平衡力，導致壓桿失穩(wěn)，產(chǎn)生震動。

   4 對籠式調(diào)節(jié)閥，雖然其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)形式可以克服大壓差的使用要求，但是在使用過程中，常出現(xiàn)振動及噪音比較大的原因，主要是其芯件在裝配過程中的位置及芯件的配合間隙的掌握要合理。

    5對于雙座調(diào)節(jié)閥，需兩條密封線同時接觸，才能獲得良好的密封效果，當發(fā)現(xiàn)泄漏量超標時，應仔細檢查是哪一條密封線未接觸，而有針對性地處理，才能獲得事半功倍的效果。

   6 對于閥門定位器，在使用常出現(xiàn)的故障主要是零點漂移，震動和精度達不到要求，這主要是彈簧的壽命以及加工件的使用壽命和“O”型密封圈損壞等不合要求。
調(diào)節(jié)閥運行中出現(xiàn)的問題還有不少，但主要是以上分析的幾種，因此，在對調(diào)節(jié)閥選型時要考慮以下幾個方面問題：

    A根據(jù)實際需要的壓力、流量、溫度、介質(zhì)粘度、腐蝕性，去選擇調(diào)節(jié)閥的壓力等級、公稱通徑，決定材質(zhì)、結(jié)構(gòu)形式。
    B視zui大工作壓差，決定閥門的輸出力，選擇執(zhí)行機構(gòu)型號和相應的信號、氣源、彈簧范圍和行程，作用方式（根據(jù)工藝要求，氣源故障時閥門所處狀態(tài)）。
    C視特殊要求，決定閥門是否采用夾套式、帶波紋密封管、或多級降壓式防氣蝕、低噪音型結(jié)構(gòu)等。

    三調(diào)節(jié)閥的選型問題

   首先，根據(jù)工藝介質(zhì)的性質(zhì)，狀態(tài)和使用要求采用伯努利流量方程式，進行流體東規(guī)律計算和分析。計算介質(zhì)在不同工藝條件下流量，從而選擇調(diào)節(jié)閥合理的額定流量和結(jié)構(gòu)型式。分析在不同工藝流量狀態(tài)下調(diào)節(jié)閥的開度大小是否在合理范圍內(nèi)。以上條件確定后還應根據(jù)克服壓差以及其它要求選擇執(zhí)行機構(gòu)型號。根據(jù)溫度和泄漏量以及耐腐蝕性，耐高壓介質(zhì)氣蝕，耐顆粒沖刷等，判斷調(diào)節(jié)閥的形式，包括芯件的結(jié)構(gòu)是否合理。對附件的選擇應考慮其現(xiàn)場條件和要求以及故障狀態(tài)等條件來確定。

    在閥體部分涉及計算中應著重考慮以下四個方面：
    A根據(jù)工作溫度情況，考慮閥蓋結(jié)構(gòu)和高溫使用情況下的外加熱膨脹間隙，這就可以有效避免發(fā)干在高溫狀態(tài)下使用時被卡死。
    B 根據(jù)閥芯結(jié)構(gòu)形式確定不同流量特性結(jié)構(gòu)的尺寸。
    C 根據(jù)壓力和材質(zhì)進行閥體壁厚計算。
    D 進行諸如閥座凸肩和閥體內(nèi)安裝閥座臺階處危險斷面強度校核等。

    在執(zhí)行機構(gòu)選樣中著重應注意以下四個方面：
    A 根據(jù)壓差和泄露量的要求，選擇合適的執(zhí)行機構(gòu)大小以及彈簧范圍。
    B 根據(jù)使用壽命及現(xiàn)場要求選樣執(zhí)行機構(gòu)的類型和是否帶有手動附件。
    C 根據(jù)閥體部分的要求選擇行程。
    D對執(zhí)行機構(gòu)關鍵進行校核。對于調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)的設計，主要在于執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)部分的選擇，對于粘稠介質(zhì)或帶有懸浮顆粒，易結(jié)疤的介質(zhì)，其芯件執(zhí)行運動是阻力大宜選擇回轉(zhuǎn)動作的閥門諸如：偏轉(zhuǎn)閥、蝶閥、球閥等等，這幾種閥門施行回轉(zhuǎn)運動作關閉時與介質(zhì)流向有一個切入角，運動阻力小，而且對于閥座上的殘余物有清洗作用，能保證關閉嚴密，在這種狀況下往往需要帶力放大裝置的執(zhí)行機構(gòu)，（按力矩平衡原理，可達3倍至20倍），往往適應于高壓差場合，但由于多次的力傳遞，也導致了這些閥門的調(diào)節(jié)精度較低，對于氣態(tài)介質(zhì)和粘濁度較低的凈水之類截至一選擇直行程類閥門，如柱塞閥、籠式閥、閘板閥、隔膜閥、放料閥等等。但要根據(jù)工藝壓差考慮閥門不見的力平衡機構(gòu)和執(zhí)行型號。

   調(diào)節(jié)閥選型工作中很重要的另一個環(huán)節(jié)是對材料的確認，主要考慮三方面的需要：耐壓強度的要求、耐腐蝕性、高溫及深冷狀態(tài)下的穩(wěn)定性。通?？紤]用材料位普通碳鋼和鑄鐵，如ZG25、HT200；有腐蝕場合一般為奧氏體不銹鋼1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti，或國外牌號：316、316L，對于強堿腐蝕有的采用316L，也有用鈦材的，但鈦材成本太高，用戶很難承受，這樣就可用帶有防腐蝕襯里的剛性殼體來代替，即可有效的防腐，又可大大降低成本（如襯F4、聚三氟氯乙烯、橡膠等等）。

   對于特殊要求閥門則必須考慮其特殊條件，否則就要出問題，諸如：對于在高壓差是用場合的閥門，其壓力恢復系數(shù)FL大，壓力不會恢復，會出現(xiàn)閃蒸現(xiàn)象，造成芯、座等截流部分的氣蝕損壞，或者引起芯件振動，在設計、選型時就應考慮分段降壓，把總的壓差分為幾段之和，采取多級降壓得閥芯結(jié)構(gòu)或者降壓附件，就可有效地防止氣蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生；對于熱流而冷凝型介質(zhì)的狀態(tài)下，應保證介質(zhì)具有正常流動的加溫裝置；而對于泄漏量極小，密封精度要求高的閥門，常溫使用情況下考慮采用金屬閥芯軟密封閥座，而對于高溫使用場合，則考慮采用浮動彈性密封結(jié)構(gòu)或者高精度、高密封比壓的平面密封結(jié)構(gòu)。

    四、調(diào)節(jié)閥附件的擇優(yōu)

   *，在現(xiàn)代化裝置中考核的多式調(diào)節(jié)閥整套設備的性能，而較少情況單獨使用不帶附件的調(diào)節(jié)閥，由此，足見調(diào)節(jié)閥附件的重要性。調(diào)節(jié)閥附件主要包括：閥門定位器、空氣過濾減壓閥、電磁閥、限位開關、位置顯示器及保位閥等等。生產(chǎn)這些附件的廠家很多，附件狀況及大小千差萬別，但其性能要求則大同小異。那么選擇什么樣的附件合適呢？我們分析大體有以下幾個條件供選型參考。

    A 外形小巧美觀
    B 量程范圍廣、使用面寬
    C 靈敏度高、性能穩(wěn)定，度高、壽命長
    D 易于掌握、調(diào)整方便，使一般儀表工都能適應
    E 能經(jīng)受環(huán)境污染和腐蝕的考驗
    F 耗氣量小

   本公司近幾年使用的中德合資徐州阿卡控制閥門有限公司的系列調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品，例如：公司的乙烯擴建項目中為號LV-133、134、PV-127A/B、FV-142、FV-138等調(diào)節(jié)閥質(zhì)量不錯，較好地解決了現(xiàn)場的使用問題。

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