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調節(jié)閥在現(xiàn)代化裝置應用中產(chǎn)生*效應初探

閱讀：334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)，就如何用好調節(jié)閥，談一點膚淺的看法，以作探討。
關鍵字：	調節(jié)閥應用

    前言

   隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，儀表調節(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節(jié)閥，如美型Fisher籠式調節(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節(jié)閥（VDC型），單導向單座調節(jié)閥（VST），小流量調節(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、雙座調節(jié)閥，電廠、電站主要是用電動閘閥、球閥等，這些調節(jié)閥的可靠運行，維系了個裝置的正常生產(chǎn)。雖然在使用的調節(jié)閥品種繁多，千差萬別，各有其使用場合，但歸結起來，工藝條件對其基本要求，有如下幾方面：

    1 材料及結構的選擇要滿足壓力、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。

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

    二、儀表調節(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調節(jié)閥，執(zhí)行機構輸出力小、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 對籠式調節(jié)閥，雖然其內(nèi)部的結構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、介質粘度、腐蝕性，去選擇調節(jié)閥的壓力等級、公稱通徑，決定材質、結構形式。
    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、低噪音型結構等。

    三調節(jié)閥的選型問題

   首先，根據(jù)工藝介質的性質，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。計算介質在不同工藝條件下流量，從而選擇調節(jié)閥合理的額定流量和結構型式。分析在不同工藝流量狀態(tài)下調節(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)行機構型號。根據(jù)溫度和泄漏量以及耐腐蝕性，耐高壓介質氣蝕，耐顆粒沖刷等，判斷調節(jié)閥的形式，包括芯件的結構是否合理。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，考慮閥蓋結構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)閥芯結構形式確定不同流量特性結構的尺寸。
    C 根據(jù)壓力和材質進行閥體壁厚計算。
    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)行機構關鍵進行校核。對于調節(jié)閥結構的設計，主要在于執(zhí)行機構和調節(jié)部分的選擇，對于粘稠介質或帶有懸浮顆粒，易結疤的介質，其芯件執(zhí)行運動是阻力大宜選擇回轉動作的閥門諸如：偏轉閥、蝶閥、球閥等等，這幾種閥門施行回轉運動作關閉時與介質流向有一個切入角，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，（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節(jié)精度較低，對于氣態(tài)介質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和執(zhí)行型號。

   調節(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構或者降壓附件，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的狀態(tài)下，應保證介質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構或者高精度、高密封比壓的平面密封結構。

    四、調節(jié)閥附件的擇優(yōu)

   *，在現(xiàn)代化裝置中考核的多式調節(jié)閥整套設備的性能，而較少情況單獨使用不帶附件的調節(jié)閥，由此，足見調節(jié)閥附件的重要性。調節(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等調節(jié)閥質量不錯，較好地解決了現(xiàn)場的使用問題。

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