DCS壓力控制閥系統設計規范

DCS壓力控制閥系統設計規范是極為重要的裝置之一，控制閥工作的好壞，直接關系到DCS控制系統的投運和工藝裝置的運行，一旦控制閥出現故障，整套控制系統就會失靈。石化行業中國控制閥種類繁多，不同閥門的結構和材料選擇千差萬別，用戶的需求也千差萬別。俞旭波工程師深入石化一線，熟悉壓力控制閥在一線的使用狀況，他結合實情，指出了國產控制閥產品的諸多問題所在，給國內控制閥廠商提出了許多寶貴意見，以期引導國內控制閥行業有序、高速的進一步發展下去。調節閥是自動化控制系統的執行元件，邏輯執行的過程是靠DCS、PLC或者組態軟件來實現的，本文介紹的是DCS、PLC、組態軟件的區別與，上海川滬閥門流體控制專家！通常使用的控制類產品包括DCS、PLC兩大類。又將DCS的概念拓展到FCS。

DCS（Distributed Contorl System）,集散控制系統，又稱分布式控制系統。
PLC（Program Logic Control ）,可編程邏輯控制器。
FCS（FieldBus Contorl Syestem），現場總線控制系統 。



DCS壓力控制閥系統設計規范

對于特殊工況，總體而言，現階段國產控制閥的難題還在于高溫高壓的應用工況，主要問題是維護周期較短，尤其是當物料中含有顆粒的時候，更是難以應對，這迫使用戶不得不在一些關鍵的應用場合直接引進國外產品。在高溫工況下，結構設計、精加工和裝配尤其重要，國產控制閥的技術水平在這方面還不夠成熟。低溫工況的應用，國產控制閥基本是可以應對的。總的來看，國產單座閥質量比較穩定，*也很高。值得注意的是，近幾年國產蝶閥進步很快。壓力調節閥的作用及控制原理是用來調節定子冷卻水進入線圈前的壓力。它是一套氣動式調節蝶閥。壓力信號先由水系統發電機進水管路上的壓力變送器輸出信號到電廠DCS系統，然后輸出4-20mA電信號，反饋到調節閥上的氣/電定位器，再輸出工作信號以驅動調節閥執行機構。閥位變送器將閥位變化信號輸出。

在我們石化行業中，大部分設計人員在選用控制閥時都采用美標，或者采用相當于美標的國內標準，這個標準覆蓋了材料、檢驗和測試標準。總體來說，石化行業75%以上的工況并不是很苛刻，但也存在很多特殊工況，比如大口徑和微小流量閥。從現階段產品的應用情況來看，大口徑閥門已經不是難題，很多國產閥門都做得不錯，相反的，微小流量閥倒是難題。一方面這類閥門的應用比較少，不太被重視；另一方面，它們的閥芯十分細小，很容易磨損，例如高壓差注水閥，國內制造廠在這方面的研究還很少很不深入，這導致了這方面產品的空白和落后。從我們實際的項目和工程狀況來看，用戶源頭供貨商的情況很多，有時候我們為用戶提供的方案是必須在商的品牌、類型的情況下進行的，控制閥廠商應該對此引起注意。一個控制閥的壽命長短，首先看應用工況，再看控制閥的材質和密封性能。



對于密封，分為閥座密封和填料密封。我們知道，控制閥偏重于連續控制功能，不太要求嚴密切斷的功能，因此，閥座密封方面，即使有一定的泄漏，也是不太被重視的；而且視工況和控制閥結構決定，例如球閥，閥座密封等級很高，作為嚴密切斷功能就很合適。

我們知道，閥座密封有泄漏的話，至少流體還是在管道里，而填料密封出了問題，化工介質可能直接泄放到環境中，后果將不堪設想。隨著國家對環保要求的提高，現在的工程設計越來越重視填料密封。作為工程設計人員，我們也在期待國產控制閥填料密封的升級換代，歸根結底還是材料、制造水平。如果根據低泄漏的要求，國產填料的指標不過關；另外，有些加工工藝環節像閥桿的光潔度也是和泄漏量相關的。據我們了解，歐美國家早就推出了一系列產品，他們稱之為環保填料，以滿足當地的環保要求。近幾年，國產控制閥也逐漸開始采用雙層填料以達到低泄漏的目的，例如，他們已經能夠提供雙層填料的系列產品，并且已經應用在歐美合資企業中。我希望更多國產控制閥企業能重視這個問題。



有關材質問題，也是我們石化行業控制閥產品需要應對的一個難題，石化行業的工況和流體種類繁多，閥門材質的選擇至關重要，選用合適的材質，控制閥壽命才能長久。國產控制閥廠要深入研究，尤其是對于材質的改良，應該下功夫研究。



對于如何延長控制閥的壽命，有兩點建議：

，控制閥廠家應加大研發力度，要在閥芯組件方面下功夫。現在客戶反應較多的就是國產控制閥的閥芯壽命短，這當然和工藝操作條件有關，但也應該同控制閥的制造關聯起來。我們盡量選用合適結構的閥芯，也希望國產控制閥廠商在制造工藝上提高穩定性，這是一個工程體系，涉及材料、加工、裝配、檢驗。



第二，要在軟密封閥座上做文章。國產控制閥的軟密封壽命短，造成用戶金屬密封調節閥。其實在歐洲，軟密封閥座調節閥占了一定比例，在符合工藝的情況下，軟密封閥座調節閥可以降低大部分投資，而且壽命也有保障。在非金屬材料方面，國內產品與國外差距很大，拿我們生活中的水來說，這就是簡單的閥門，密封片一般是橡膠制作的，壽命不長。這樣的思維同樣影響著工業領域的閥門。



在石化行業中，對于控制閥的選型恰當即可。總體來說，普通工況的調節閥沒有必要超標設計。如果屬于苛刻工況并且采用了引進調節閥，建議增加檢驗步驟和測試報告。所謂安全性、操作性等方面的要求，都是建立在選型恰當，使用恰當的基礎上的。對于不同的工況，從閥門的結構、材料、類型、限制條件等角度入手分析。當然正確的操作和適當的維護，也是一個重要因素。



國產控制閥在常規和低溫方面已經進步很多，表現不錯，但嚴格地說，國產控制閥領域現在還有一個產品有待提高水平，那就是定位器，現在耳熟能詳的全部是國外品牌。國產定位器的穩定性和重復性與他們有差距，在實際使用中，也基本采購進口品牌的定位器。



其次，國內的精加工和裝配技術與國外有差距，同樣的組合件在國內加工組裝，質量總是打些折扣，甚至一些進口*也是屢次發生這樣的事，究其根源，還是質量體系不能保持穩定。我們應該努力趕超國外的產品，加大研發力度。



應該說，進口品牌壓力控制閥的質量總體是過硬的，當然，他們價格不菲，交貨期也較長。由于地域限制和跨國企業的某些軟肋，在售后服務上進口品牌控制閥一般都不太令人滿意；在很多用戶的印象里，*的產品售后總是比較遲鈍的，或者得不到很好的售后服務，相反，國產控制閥產品在服務上總體做得不錯，不管是售后服務的跟進，還是備件的及時更換，現場的調整和改進等等，這些方面，國產控制閥廠商都考慮的很周全，對用戶十分貼心。我們認為，除了在特別關鍵工況需要引進國外的控制閥，其它大多還是國產或者合資廠的控制閥，這樣采購成本降了下來，供貨時間能保證，現場服務也有保障。