工業過程控制閥的要求

                       工業過程控制閥的要求

                        上海申弘閥門有限公司

工業過程控制閥的要求J工業過程控制閥綜述
1.1之前介紹水過濾器在恒通環保應用，現在介紹現代工監對工業過程控制閥的要求
    工業的生產過程的控制系統是以生產自動化為標志的．控制系統有各種不同類型=如圖1-1是一個典型熱交換器的自動控制系統圖，從圖中可以看出，控制閥的信號來自控制器．根據信號的變化直接改變蒸汽——被控介質的流量，即改變輸入到熱交換器的熱量．使出口熱水的溫度保持在給定的溫度值，這種典型的自動化控制系統主要由檢測元件和變送器、控制器、執行器及被控制對象組成。
    檢測元件和變送器：用于檢測被控變量，將檢測信號轉換為標準信號。例如，溫度變送器將電阻信號轉換為標準的氣壓或電流、電壓信號等。
    控制器：將檢測變送環節輸出的標準信號與設定值信號進行比較，獲得偏差信號，按一定控制規律對偏差信號進行運算，運算輸出送執行器。控制器可以用模擬儀表來實現，也可用微處理器組成數字控制器實現。
    執行器：處于控制環路的終位置，因此，也稱為終元件。執行器用于接收控制器的輸出信號，并控制操縱變量變化。在大多數工業生產過程控制的應用中，執行器采用控制閥。
    傳統的工業過程控制閥雖然基本上滿足許多工業系統的需要，但隨著科技的不斷進步，節約能源和保護生態環境的需要，對工業過程控制閥捉出更嚴格，更高的要求。


1.1.1穩定的質量，可靠的工作，安全的操作
    在過程控制中，控制閥直接和介質接觸，一旦發生故障，就會影響生產。在石油、天然氣的開采，輸送和石油的冶煉
1溫度變送器；2控制器；控制閥；4熱交換器。
圖1-1熱交換器溫度調節系統中，各種生產設備都在集中監測和控制，大部分操作條件都是在低溫高壓、高溫低壓、高溫高壓中進行，介質都是易燃易爆的天然氣和各種油品，因此，控制閥的可靠性和防火、防爆性能非常重要。在化工工業中，過程的多樣性及工藝條件的變化，對溫度、壓力、流量和液位四大熱工變量的控制中，都有許多特殊條件要求控制閥能夠適用。在電力工業中，火力發電廠要對輸送到發電機的蒸汽流量進行控制，才能保證汽輪發電機正常工作，正常發電。


    為了保證控制閥的性能和可靠性，必須做到如下要求：
    (1)確保控制閥的制造質量
    上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調式減壓閥,水減壓閥,蒸汽減壓閥控制閥的選用要經過嚴格的強度計算（殼體、螺栓）．流量系數K。值的計算；類型、壓力
等級、公稱尺寸、各項性能指標都要符合國家標準或標準；控制閥的殼體或控壓件的材料都應適應于使用介質和用戶規定的運行技術條件．金屬材料應選擇耐腐蝕和耐磨損的，且具有足的強度和剛度-以避免損害功能和承載能力。供烴類氣體裝置用公稱壓力等于或大于CIass600的控制閥彈性材料的選擇，應考慮具有抗釋壓爆裂的功能；要按照國家標準或標準進行殼體靜水壓試驗和密封性能試驗。
    (2)確保可靠的操作
    為了防止誤操作，工藝人員一定要認真閱讀產品使用說明書，按GB／T 4213-2008:氣動
調節閥》.G13,/T 17213.5 -2008《工業過程控制閥第5部分：標志》仔細核對閥體標志．如表示
介質流動方向的箭頭。閥體材料的縮寫符號，制造廠廠標．熔煉標志．公稱尺寸DI\及公稱壓
力PN；在氣動執行機構適當位置的銘牌上應標出制造廠名、產品型號、工作溫度、彈簧壓力范
圍、額定行程、額定流量系數、流量特性、殼體材料、設計位號、產品編號、制造年月等。
    (3)有應急裝置
    當控制閥使用在天然氣管線和裝置上時．當輸送的天然氣的流量超過設定值或低于設定值時-為防止直接損害其他設備．必須在管線或裝置上安裝安全切斷閥。安全切斷閥的泄漏量應符合IS0 5208的*，在容易發生火災的場合，在結構上直考慮到控制閥的防火性能．應符合API 6FA的要求。
l_1.2環境保護
    保護自然環境、生活環境的重要牲和必要性越來越得到各級政府的重視．而環保部門即將出臺，每排放一噸，要收1 000元的排污費。控制閥對環境造成不良影響的因素主要是污染大氣和噪聲等問題，應該有相應的措施。
    (1)防止污染大氣
    “跑、冒、滴、漏”是眾多化工廠，煉油廠常見的公害，閥門泄漏不僅浪費大量的物料和能
源，而且污染環境，誘發中毒，引發火災和爆炸。
    為了防止污染大氣，閥門的閥桿填料和閥蓋墊片應選用適當的密封材料和恰當的密封方法，對于有毒和易燃易爆及強腐蝕的介質，要按IS0 15848-2.API 622.GB/T 26481等標準要求進行逸散性檢漏。
    (2)防止噪聲
    在使用控制閥的環境保護問題中，噪聲問題十分突出。由于控制閥的使用必然造成流體的減壓，流速變化和振動，噪聲產生是難以避免的，問題是要控制噪聲級別的大小。控制閥噪聲的類型有機械振蕩噪聲、液體動力噪聲、氣體動力噪聲，對其產生的機理、預估和防止將在第5章進行詳細研究。
1.1.3節約能源
    在使用控制閥的過程中要把節能問題和控制闊的結構、使用、安裝、維修起來。
    (1)采用低流阻的控制閥
    使流體流過閥門時的流阻小，減少能耗。可選用球閥，全通徑的球閥在全開位置，球體孔與管道的內徑相同，流阻兢相當一段結構長度的管道，就可以節約壓縮機，泵等設備的電力消耗．利用一些閥內件結構改變的控制閥，如使用低閥阻比S值的控制閥，能夠達到節能的目的。
    (2)提高閥芯、閥座的密封性
    閥芯、閥座的密封性能不好，閥門就不能*密封，產生泄漏會引起壓力下降造成動力損失。為了提高密封性，可采用增強聚四氟乙烯( RPTFE)或碳纖維來代替純聚四氟乙烯制造閥座，采用纏繞式密封墊片，采用迷宮式密封面等辦法c
    (3)提高闔桿的密封性能
    采用特殊閥桿密封結構，如采用波紋管密封結構，唇封十口形密封圈__填料的閥桿密封結構。在填料密封中使用隔離環，提高填料密封性能。
    (4)盡量使用電動執行機構
    采用氣動執行機構要始終保持一定的氣壓才能動作，這樣一年所消耗的能源很多。如果采用電動執行機構．只需在改變開度時供電，當控制閥達到所需的開度就停止供電。雖然電動執行機構造價高，防爆性能差，但有節能的優點。


1.1.4適用于新能源
    以來，石油是一種主要能源，而近年來出現了許多新能源，這些新能源從加工生產到運輸、儲存，都對控制閥提出特殊要求。
    (1)液化天然氣
    液化天然氣是一種清潔的能源，它可以解決燃燒石油產生污染大氣的公害問題。
    由于生產液化天然氣的裝置的介質溫度低達162℃，在這種低溫情況下，對低溫控制閥及其所用的材料和結構都有新的要求。關鍵在于解決材料的韌性、強度和低溫下的變形問題，要求閥桿填料密封部位在o℃以上，動作部分不能凍結。如果低溫控制閥用于超低溫的火箭的液態氫( -203℃)歿液態氦（- 269℃）的控制系統，則從結構到材料處理都要求特殊的方法。
    (2)液化煤漿
    將煤粉碎后與溶劑混合，再經過一系列的處理和脫硫，得到一種燃料一一液化煤漿。用于這種系統的控制閥受煤漿的高速沖刷，會很快腐蝕-磨蝕而損壞，材料的韌性、硬度、耐磨性、耐蝕性及耐熱性都很重要，除選用適當的材料外，還可以用迷宮式結構來緩和煤漿的沖刷作用。
    (3)核電
    核電站的自動控制系統必須使用控制閥氦，這種控制閥必須滿足下述要求：在核聚變反應過程中控制超電導的低溫液態

①抗輻照要求：核電站給閥門輻照累積量為l2×106 GY，因此閥門選材除了滿足工作介質外，還應耐輻照，即材料受輻照后其使用性能不改變。
    ②密封要求：由于介質是帶有放射性的含硼水，因此要求閥門密封好，無外漏。
    ③填料，墊片要求：由于氯化物會破壞水質，引起不銹鋼設備的點腐蝕，因此要求控制閥選用的填料．墊片的氯化物含量應小于100 mI，／m3，且不含有鹵素。
    ④禁用材料：由于事故而產生的安全殼內安全噴淋液中有Na(OH)和硼，因此閥門一般嚴禁使用鉛或鋅或鍍鋅。
    ⑤LOCA要求：裝于安全殼內的閥門應滿足LOCA要求．即在失水事故狀態下閥門仍能動作。
    ⑥結構要求：由于闊門的介質具有放射性，所處的環境又有一定的輻照劑量，因此要求±臣婪閘門w蒲帝驛，m．/粵求閥門結構簡單，裝拆維修容易等特點。    

⑦安全可靠的要求：閥在核電站運行中，起著十分重要的作用，閥門性能好壞，會直接影響到核電站的安全，因此核電站要求閥門的性能必須安全可靠。


    ⑧抗震要求：
    a)要求閥門的自振頻率應大于33 Hz，因為一般地震的頻率在0.2 Hz～33 Hz范圍內：
    b)閥門必須作抗震計算；
    c)對于抗震1類閥門，必須選擇具有典型代表的閥門作抗震試驗。
    ⑨嚴格的技術條件。
    ⑩質保要求：制造廠應根據要求編制相應的質保大綱、蜃繯體系和質量控制等文件。
    可見，與常規閥門相比，這種控制閥的設計、制造、試驗、檢查和使用環境更特殊、更嚴格，為了確保安全，必須從各方面嚴格控制。
    展望未來，要面臨的問題會更多，隨著科技進步，對環境的要求會越來越高，對c0,、S02、H2S的排放控制越來越嚴格，這就要求對舊的過程控制系統連行改造．或者創造出更的過程控制方法．而新的控制系統對控制閥的要求就更高：與本產品相關論文：美標球閥維護