孫鳳偉 楊崗崙 蘇曉濤(沈陽石蠟化工有限公司,遼寧 沈陽 110141)
調(diào)節(jié)閥是在過程控制系統(tǒng)中,使液體流量發(fā)生改變的裝置。調(diào)節(jié)閥的可靠性對(duì)調(diào)節(jié)閥的質(zhì)量、系統(tǒng)安全等存在重要影響。受多種因素的影響,調(diào)節(jié)閥很難達(dá)到生產(chǎn)現(xiàn)場的相關(guān)要求,并且在流量調(diào)節(jié)方面存在較多問題,因此對(duì)于調(diào)節(jié)閥而言,其結(jié)構(gòu)形成的選擇要充分結(jié)合具體的工藝條件。
一般情況下,得到廣泛應(yīng)用的蒸汽調(diào)節(jié)閥包括雙座調(diào)節(jié)閥、套筒閥以及套筒調(diào)節(jié)閥,經(jīng)過實(shí)踐應(yīng)用,可以發(fā)現(xiàn)套筒閥以及套筒調(diào)節(jié)閥很容易發(fā)生故障,如閥芯卡滯、閥座與閥芯抱死等。因?yàn)楸粶y介質(zhì)是蒸汽,無其他雜質(zhì)問題,因此,經(jīng)過分析上述故障原因,主要是蒸汽溫度對(duì)套筒帶來較大影響。
通常,液體調(diào)節(jié)閥被廣泛應(yīng)用在氨合成過程,容易出現(xiàn)內(nèi)漏、雜音等問題,且閥體表明呈蜂窩狀,其主要原因是閥座脫落。因?yàn)榱髁棵娣e驟縮,流速增大,從而使液體分離出氣體,成為氣液雙向流動(dòng)的現(xiàn)象;介質(zhì)通過節(jié)流口以后,其速度便會(huì)下降,恢復(fù)正常壓力,若壓力超過飽和蒸汽壓,便會(huì)使氣泡再次恢復(fù)為液體,受壓力沖擊波的影響,閥體表明便會(huì)逐漸形成蜂窩狀。
調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)的選擇,要從多個(gè)方面予以考慮,比如壓力、調(diào)節(jié)范圍、介質(zhì)溫度以及流動(dòng)性等;其中流量要充分滿足系統(tǒng)的實(shí)際情況,并可以實(shí)現(xiàn)有效補(bǔ)償。調(diào)節(jié)閥選型的基本原則是流量特性和調(diào)節(jié)對(duì)象、特性等處于相反狀態(tài),繼而使調(diào)節(jié)系統(tǒng)特性更加符合要求。一般情況下,流量特性要根據(jù)工藝系統(tǒng)的實(shí)際情況進(jìn)行選擇,并且要考慮其適用范圍。
差壓無顯著變化,幾乎處于恒定狀態(tài);受外部干擾不明顯,可調(diào)范圍十分有限;工藝流程參數(shù)變化有規(guī)律可循,呈線性變化。
管道系統(tǒng)的壓力損失十分大;可調(diào)節(jié)范圍廣泛;相對(duì)而言,閥上差壓變化比較大;基于小開度的前提,調(diào)節(jié)閥開始運(yùn)行;工藝系統(tǒng)承載負(fù)荷比較大,波動(dòng)較大。
調(diào)節(jié)閥在投運(yùn)初期,要清掃管道,并及時(shí)選擇有效的隔離措施,以避免管道雜物在導(dǎo)向部位聚集,進(jìn)而導(dǎo)致介質(zhì)流通不暢,若調(diào)節(jié)閥填料過多,容易增加摩擦力,就會(huì)產(chǎn)生小信號(hào)不動(dòng)作的問題。通過合理安裝調(diào)節(jié)閥,可以有效提高其在控制系統(tǒng)中的作用。因此,在整個(gè)安裝過程中,需要注意多個(gè)方面的因素:一是調(diào)節(jié)閥要安裝在水平管道上,并和管道處于垂直狀態(tài),若要傾斜,則要增加支撐,且調(diào)節(jié)閥前后要有直管道。二是液體流向要符合要求,即和閥體要求一致;三是調(diào)節(jié)閥盡量安裝在便于維修的位置;四是調(diào)節(jié)閥口徑低于管道口徑的情況下,選擇錐形管進(jìn)行連接;五是調(diào)節(jié)閥工作環(huán)境的溫度比較低,則需要增加伴熱管。
磷銨產(chǎn)品作為高元復(fù)混肥,生產(chǎn)過程中需要控制的介質(zhì)非常多,且控制比較嚴(yán)格,包括磷酸、蒸汽、水、硫酸以及熱空氣量等。
基于磷酸、硫酸等物質(zhì)的特性,其生產(chǎn)環(huán)境比較惡劣,因此,調(diào)節(jié)閥的選擇,要以耐沖刷、耐腐蝕為主,且便于維修,常應(yīng)用的調(diào)節(jié)閥有V形閥、隔膜閥以及曲撓閥,均存在使用缺陷:V形閥主要用在磷酸量的調(diào)節(jié)方面,因磷酸中存在易粘連的物質(zhì),因此容易使調(diào)節(jié)閥閥芯卡?。桓裟らy的調(diào)節(jié)性能雖然利于生產(chǎn),但其耐沖刷能力比較差,使用壽命短,且維修費(fèi)用偏高;曲撓閥能夠有效解決調(diào)節(jié)粘稠料漿量的問題,但耐腐蝕性一般,且維修困難,執(zhí)行部分的滾動(dòng)膜片容易漏氣,卡死閥桿。而采用新型的全功能超輕型閥,其性能比較好,耐腐蝕、耐沖刷,而且維修比較方便,維修費(fèi)用低,出現(xiàn)故障的幾率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于上述三種閥門。
此類調(diào)節(jié)閥和全功能超輕型調(diào)節(jié)閥相比而言,最為顯著的優(yōu)勢(shì)之一便是體積小、輕便,并且具備良好的調(diào)節(jié)性能,石墨填料密閉性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般薄膜閥。因?yàn)橐话惚∧らy填料主要是四氟,密閉性比較差,安裝過程中容易出現(xiàn)拉裂現(xiàn)象。全功能超輕型調(diào)節(jié)閥不存在以上缺點(diǎn),在設(shè)計(jì)方面主要參考了其他調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)、優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn),因此具有很大優(yōu)勢(shì)。此外,全功能超輕型調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行器拆換十分便捷,為備用物品數(shù)量的減少提供了方便。
尿素合成塔出口減壓閥的質(zhì)量面對(duì)尿素生產(chǎn)過程的安全性帶來很大影響。常用的調(diào)節(jié)閥是高壓角型閥,主要缺陷是內(nèi)件容易受損,且閥芯甚至斷裂,因此需要經(jīng)常檢修閥芯及閥座,避免其對(duì)設(shè)備及人身安全造成的影響。綜合考慮上述調(diào)節(jié)閥的缺點(diǎn),選擇多級(jí)降壓高壓閥,此調(diào)節(jié)閥的特征是多次節(jié)流分?jǐn)倝翰?,且多孔均流能夠避免?cè)向推力的出現(xiàn),提高了使用周期,節(jié)約了大量維修資金,并在一定程度上提高了生產(chǎn)的安全性。
調(diào)節(jié)閥的選型、安裝是具有密切聯(lián)系的兩個(gè)環(huán)節(jié),要確保調(diào)節(jié)閥的效果良好,就需要合理選型、正確安裝。受生產(chǎn)條件的影響,調(diào)節(jié)閥的選擇、安裝需要綜合分析多方面的因素,比如現(xiàn)場條件、生產(chǎn)環(huán)境等,從而提高調(diào)節(jié)閥的選擇正確性,降低其在生產(chǎn)中發(fā)生故障的可能性,繼而在根本上保證生產(chǎn)過程的安全性,促使生產(chǎn)裝置可以廠周期處于正常運(yùn)行狀態(tài)。
[1]趙義忠.聚甲醛裝置中調(diào)節(jié)閥的選型和應(yīng)用[J].山東化工.2013(07).
[2]魏叢躍.自力式調(diào)節(jié)閥的選型及應(yīng)用[J].中國化工貿(mào)易.2014(23).
[3]張霄芳.淺析調(diào)節(jié)閥的選型[D].中國石油和化工自動(dòng)化第十屆年會(huì).2011.