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石化控制調節閥選擇指南
點擊次數:77      發布時間:2019-08-16

之前介紹自力式壓力調節閥在化工行業應用,現在介紹石化控制調節閥選擇指南調節閥的選型與控制常識選擇調節閥時,首先要收集完整的工藝流體的物理特性參數與調節閥的工作條件,主要流體的成份、溫度、密度、粘度、正常流量、最大流量、最小流量、最大流量與最小流量下的進出口壓力、最大壓差等。而在技術方面主要掌握和确定調節閥本身的結構、流量特性、額定流量系數Kv值、口徑大小、工藝允許壓差計算及執行機構的選擇、材料和安裝等方面的内容。控制閥是過程自動化裝置中極為重要的設備之一。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。控制閥種類繁多,不同閥門的結構和材料選擇千差萬别,用戶的需求也千差萬别,因此用很短的篇幅很難針對所有行業的應用情況逐個論述,本文就以石化行業、煤化工行業及精細化工行業作為典型應用做簡要描述。
1 石化控制調節閥選擇指南石化行業

上海申弘閥門有限公司主營閥門有:截止閥,電動截止閥中國煉油工業經過建國60年來的發展,現已形成了較為完整的工業體系,煉油企業加大了結構調整的力度,将發展重點放在提高産品質量、調整布局、調整煉油裝置結構和産品結構、節能減排、提高裝置适應性等方面。同時,通過改擴建和新建相結合發展大型化、基地化、煉化一體化建設,逐步優化我國煉油工業布局,改變過去布局分散、規模較小、集中度較低的狀況,向實現資源利用價值的最大化邁進。以下就以目前單體100萬噸煉油裝置對控制閥的典型應用做簡要介紹。
1.1 石化控制調節閥選擇指南常減壓蒸餾裝置
在這一部分控制閥的主要控制介質是以控制原油、脫鹽水、高壓燃料氣、燃料油、蒸汽、除氧水、淨化水為主。在蒸汽管線中使用溫度達到了400℃,常一、二線,減二、三線及部分燃料油、閃底油溫度都達到了250 ℃ 左右。


1.1.1 控制閥主要要求
1)控制閥類型:直通控制閥、三通控制閥,配用帶手輪機構的雙作用氣缸活塞執行機構(原裝進口),并備有儲氣罐。
2)工藝過程中的要求:三通控制閥滿足流通能力,調節精度偏差控制在±5%。高達400℃的蒸汽管線及250℃的燃料油、閃底油要求控制閥在中高溫下長期運行不失效。
3)注意事項:公稱通徑較大時,所需執行機構的輸出推力較大,響應速度快,快速響應增加了閥門的啟動載荷,對閥門整體結構設計要求高,對閥杆的設計強度及選材要求高。
4)材質選擇及表面處理:公稱通徑大,閥内件要求高強度、耐腐蝕,故零部件須做特殊表面硬化處理;由于工藝介質含硫量高,閥體及閥内零部件必須采取特殊的抗硫處理;高達400℃的蒸汽管線及250℃的燃料油、閃底油要求閥内件的表面硬度高,表面硬化層在中高溫下長期運行不失效。
1.1.2 控制閥主要技術參數
大口徑直通、三通控制閥: DN300、350;壓力等級Class 300。
超大口徑直通、三通控制閥: DN400、450、500;壓力等級Class 300。
高溫高壓直通控制閥:DN25~DN450;壓力等級Class 300、Class 600。


1.1.3 石化控制調節閥選擇指南控制閥結構設計的先進性
1)大通徑及超大通徑直通、三通控制閥的平衡式結構設計需要技術攻關。
2)常高溫下的特殊表面硬化處理方式及有效工藝手段需要技術攻關。
3)高溫高壓下填料等金屬和非金屬密封副的可靠密封技術需要攻關。
1.2 石化控制調節閥選擇指南催化裂化裝置
此部分控制閥所控制對象多為蒸汽、凝結水或汽油、柴油等粗産品。腐蝕性較小,但一次蒸汽溫度高達450℃。除氧水管線的工作壓力可以達到5.6~6MPa,雖然壓差較小,但其在小開度工況下由于噪音大需要采用低噪音控制閥。
1.2.1 控制閥主要要求
1)控制閥類型:直通控制閥。
2)工藝過程中的要求:要求控制閥在高溫下長期運行不失效,低噪音設計。
3)注意事項:高溫蒸汽下控制閥運行過程中的爬行及卡澀問題。
4)材質選擇及表面處理:高溫工況下零部件的特殊表面硬化處理;表面硬化層在中高溫下長期運行不失效。
1.2.2 控制閥主要技術參數
高溫蒸汽及過熱蒸汽用降噪型控制閥:DN40~300;壓力等級≥Class 300。
1.2.3 控制閥結構設計的先進性
1)長期高溫工況運行下金屬和非金屬密封副的可靠密封技術需要攻關。
2)高溫蒸汽的降噪設計、加工工藝及檢測手段需要攻關。


石化控制調節閥選擇指南選擇調節閥時一般應遵循的原則有如下幾點。
一、調節閥的結構型式:應能滿足介質溫度、壓力、流動性、流向、調節範圍以及嚴密性的要求。
二、調節閥的流量特性:應能滿足系統特性進行合理的補償。
調節閥的流量特性是指介質流過閥的相對流量與閥杆相對位移間的關系,數學表達式如下:Q/Qmax=f(l/L),式中Q/Qmax為相對流量,為調節閥在某一開度時流量Q與全開流量Qmax之比;l/L為相對位移,調節閥在某一開度時閥芯位移l與全開位移L之比。
選擇的總體原則是調節閥的流量特性應與調節對象特性及調節器特性相反,這樣可使調節系統的綜合特性接近于線性。選擇流量特性通常在工藝系統要求下進行,但是還要考慮下述實際情況。
1、直線性流量特性适用範圍:①差壓變化小,幾乎恒定;②工藝流程的主要參數的變化呈線性;③系統壓力損失大部分分配在調節閥上(改變開度,閥上差壓變化相對較小);④外部幹擾小,給定值變化小,可調範圍要求小。
2、等百分比特性适用範圍:①實際可調範圍大;②開度變化,閥上差壓變化相對較大;③管道系統壓力損失大;④工藝系統負荷大幅度波動;⑤調節閥經常在小開度下運行。
3、除了以上兩種常用的流量特性之外,還有抛物線特性和快開特性等其他流量特性的調節閥。


三、石化控制調節閥選擇指南調節閥的口徑:應能滿足工藝上對流量的要求。
根據已知的流體條件,計算出必要的Kv值,選取合适的調節閥口徑。
1、閥門存放環境需注意,應存放在幹燥通風的室内,且堵塞通路兩端。
2、閥門應定期檢查,并清除其上的污物,塗抹塗防鏽油在其表面。
3、安裝應用後的閥門,應對其進行定期檢修,以确保其正常工作。
4、應查看閥門密封面是否磨損,并根據情況進行維修或更換。
5、檢查閥杆和閥杆螺母的梯形螺紋磨損情況、填料是否過時失效等,并進行必要的更換。
6、應對閥門的密封性能進行試驗,确保其性能。
7、運行中的閥門應完好,法蘭和支架上的螺栓齊全,螺紋無損,沒有松動現象。
8、如手輪丢失,應及時配齊,而不能夠用活扳手代替。
9、填料壓蓋不允許歪斜或無預緊間隙。
10、如果閥門使用環境較為惡劣,易受雨雪、灰塵、風沙等污物沾染,則應該為閥杆安裝保護罩。
11、閥門上的标尺應保持完整、準确、清晰,閥門的鉛封、蓋帽、氣動附件等應齊全完好。
12、保溫夾套應無凹陷、裂紋。
13、運行中的閥門,避免對其敲打,或者支撐重物等。與本文相關的論文:自力式煤氣調壓閥組

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