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现代工业对调节阀的使用要求

话题调查中国仪表网2007年04月04日 08:24人气:607

先进的现代化工业是以生产自动化为标志的。从自动化系统的发展历史和进步来看,技术工具的变更起着极为重要的作用。各种先进的控制手段不断出现,但基本的控制规律没有改变,而技术工具的改进却是日新月异。智能仪表的研制和使用更为工业自动化开创了美好未来。

典型的自动化控制系统主要有三个环节:检测、控制、执行三大部分。近年,检测仪表和控制仪表受到数字技术和微处理器技术的影响发生的变有目共睹,而执行器这一环节,特别是作为主要产品的调节阀,也有长足的进步。传统使用的调节阀基本上满足许多工业系统的需要,但随阒现代工业的大规模发展。如何生产出更多更好的先进产品,如何提高产品质量标准,如何更有效、更安全地操作,如何充分地利用资源、节约能源和保护生态环境,人们忆经对调节阀提出更高的要求,这些要求可归纳如下:

(1)质量更稳定,工作更可靠,操作更安全

在过程 控制中,调节阀直接和流体相接触,一旦发生故障,后果不堪设想。在石油工业中,从油田到炼油厂,各种生产装置都大规模地集中监测和控制,大部分操作条件都是在高温低压或高温高压下进行,介质都 是各种易燃易爆的油各种油品,因此 ,调节阀的可靠性和防火性被提到首位。在化学工业中,过程 的多样性及工艺条件的变化,对温度、压力、流量和液位四大热工变量的控制和执行中,都有很特殊问题要求调节阀能够适用。在电力工业中,火力发电厂要对锅炉进行控制,锅炉调节系统中保持水位的正常至关重要,避免调节阀的误开误关,双是何等的重要。

为确保调节阀的工作性能和可靠性,必须做到如下要求:

1、保证调节阀的质量 调节阀的选用要经过严格的计算;类型、口径、各项性能都要符合要求;调节阀各种零件的材料要严格选择,要有足够的强度和刚度,要按照国家标准通过耐压试验,气密性等试验。生产厂家的制造技术和测试方法必须符合标准,要由主管部门签定认可。严禁不具备生产条件的小厂进行生产。

2、确保可靠的操作性 这里不公指调节阀本身的制造质量,而且包括对操作人员的培训和素质的提高。为了防止误操作,工艺人员一定要注意铭牌所标示的注意事项。

根据我国新的气动调节阀标准(GB/T4213-92)气动执行机构的铭牌至少要标出制造厂名、产品型号、额定流量系数、设计位号、产品编号及制造年月等事项。

阀体上则应铸出或冲出表示介质流动方向的箭头和DN数值以及PN的字样及数值。重要的阀门都要有足够的附件,如定位器、限位开关等。要有足够的安装空间和操作空间,有足够的安装空间和操作,有足够的照明,有严格的操作规程。

3、有应急装置 当高压气体设备发生故障时,为防止直接损害其它设备,必须在连接设备的管路上安装切断装置,必要时安装快速切断阀。对快速切断阀的泄漏量要有严格规定。

在容易扫生火灾的场合,要从结构上考虑到调节阀的耐火性能,或用防火涂层的办法。应急的装置有防火袋,它在几分钟内就可以套上,袋的材料含有多层的陶瓷纤维或玻璃纤维;还可以采用连杆保护的方法,夹持元件可用一些易熔的连杆、电热连杆,这些连杆受热时启动,在阒火的时候断开,使阀门移到一个保险的位置。
(2)保护环境

保护自然环境、生活环境的重要性和必要性是众所周知的。调节阀对环境的污染主要是大气污染和噪音等问题。

1、为了防止大气污染,阀的密封部位不能泄漏。要注意密封的方法和密封材料的选用。当流体有毒性时,如氯气或CO等介质,就要考虑用波纹管密封或更为可靠的方法密封。为了防止更为可怕的辐射性流体的泄漏,更要遵照核电站的使用要求和规定,采用特殊的方法。

2、防止噪音 在调节阀的环境保护问题上,噪音问题很突出。调节阀噪声的类型有机械噪声、液体动力噪声、空气动力噪声,对其产生的机理、预估和防止,将在第5章进行详细讨论。

(3)节约能源

在使用调节 过程 中要把节能问题和调节阀的结构、使用、安装、维修联系起来。

1、使用低阻抗阀门 使流体流壶阀门的阻抗最小,减少能耗。在使用球阀时,在全开下球芯孔与管道的口径如果相同,就可以节约压缩机、泵等设备的电力消耗。与某些传统阀相比。凸轮挠曲阀具有更大的容量,可以在较小的压差下进行相同流量的调节,达到减少能耗的目的。利用一些阀内件结构改变的阀门,如使用低S值调节阀,能够达到节能的目的。

2、提高阀芯、阀座的密封性能 阀芯阀座密封不好,阀门就不能完全关闭,泄漏引起的压力下降造成动力损失。为了提高密封能,可以采用掺有玻璃纤维的聚四氟乙烯或石墨等材料来代替纯四氟乙烯制造阀座,采用高硬度的密封垫片,采用迷宫式密封面等办法,还要保护密封面不能损伤。

3、尽量采用电动执行机构 采用气动执行机构要保持一定的气压才能动作,这样一年所消耗的能源很多,如用电动执行机构,只需在改变开度时供电,当阀门达到所需开度时就停止供电。

(4)适用于新能源

长期以来,石油是一种主要能源,近年出现的许多新能源,从加工到生产到运输、储存,对调节阀提出了更特殊的要求。

1、液化天然气 是一种洁净能源,但由于生产液化天然气装置的流体温度低达零下162摄氏度,在这种工况下,对调节阀及其所用的材料和结构都 有新的要求。关键在于解决材料的强度 、脆裂性和变形问题,并要求动作部分不能被冻结。如果低温阀用于超低温的宇宙火箭的液态氢(负253摄氏度)及液态氦(负269摄氏度)的控制系统,则从结构到材料的处理都要求特殊的方法。

2、液化煤浆 将煤粉粉碎后与熔剂混合,再经过一系列处理和脱硫,得到一种优质燃料---液化煤浆。用于这种系纺的调节阀受煤浆的高速冲刷,会很快磨蚀而损坏,材料的硬度、耐磨性、耐热

性及韧性都很重要。,除了选用合适的材料外,还可以用分段式或迷宫式结构来缓和煤浆的冲刷作用。

3、原子能 核电站的自动控制系统必然使用调节阀。在核聚合反应过程中控制超电导的低温液态氢,这种控制阀必须满足下列要求:

a、具有防止放射性物质外泄的结构;

b、优良的动作性能;

c、调整、维修简便;

d、材料能经受放射性照性;

e、不能使用禁忌物质(如含氯等卤素材料)。
可见,与常夫的调节阀相比,这种调节阀的设计、制造、试验、检查和使用环节更特殊,更严格、为了确保安全,必须从各方面给予保证。

展望未来,要面临的问题会更多:原材料供不应求,石油、煤、水资源的消耗和欠缺;社会对提高生产力和改善工作条件的要求;环境保护及人类生活质量提高的呼声。要解决这些问题,就要对旧的过程控制系统进行改进,或者创造出更新的过程控制方法,而新的系统对调节阀的要求就更高。
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