金富强 马权帅
新疆广汇新能源有限公司，新疆 哈密839303
摘要：调节阀是过程控制系统中用动力操作去改变流体流量的装置。调节阀由阀体组件、执行机构和调节阀附件3部分组成。执行机构起推动作用，而阀体组件起到调节流量的作用。调节阀是执行器的主要类型。
关键词：调节阀;紧急泄压;电磁阀
引言
调节阀在调节系统中是必不可少的,它是组成工业自动化系统的重要环节。气动调节阀是以压缩空气为动力的一种自动执行器,具有结构简单、动作可靠以及性能稳定等特点。调节阀直接安装在工艺管道上,直接接触高温、高压、深冷、强腐蚀、高黏度、易结焦结晶和有毒等工艺流体介质,因而是最容易被腐蚀、冲蚀、气蚀、老化和损坏的仪表,给生产过程控制造成困难。调节阀的好坏直接影响系统质量,如果维护不善或故障处理不及时就会影响整个控制回路的正常调节。
1化工自动控制过程中利用气动调节阀的优势
气动调节阀主要是利用气缸内部的压缩气体，将其作为运行的动力，建构系统化的管理模型，并且借助电气阀门中的电磁阀和定位器对阀门的工作产生影响，也会直接建构系统化且完整的运行机制。将气动调节阀应用在化工自动控制项目中，能在保证信号完整的同时，进一步对生产设备以及设备的流量和压力等参数进行集中的的自动化精确管控，确保形成有效的运行模式，提高整体化工自动控制项目的运行效率，并且实现经济效益和社会效益的双赢。另外，在化工自动控制过程中应用气动调节阀也能充分发挥其设备的自身优势，主要是将其反应快、可靠性高等特征，提高整体系统的稳定性。并且，正是基于气动调节阀的高安全性，能有效规避气动调节阀出现电火花的问题，一定程度上保证化工自动控制过程的质量。
2浅谈调节阀在化工行业中的使用及维修
2.1再次确定调节阀的型式
（1）根据计算Cv值，确定调节阀的口径和额定Cv值。按照调节阀的使用条件，及考虑到调节阀的制造精度，遵照以下条件进行阀口径和额定Cv值得选定：当最大流量时，调节阀的最大开度不应超过95%（对于等百分比流量）和90%（对于线形流量特性）；当正常工作时，调节阀开度应在50%~80%之间；当最小流量时，调节阀的开度≥10%。（2）同时根据工作压力、介质温度、介质特性来决定阀体和阀内件的材料和压力等级；决定是常温型、高温型、低温型，即以填料函的结构、填料材质，还有是否需要波纹管；此外，如预估噪音超过85DBA，则需另选低噪音调节阀。
2.2阀门定位器在线检查
阀门定位器的在线检查包括外观检查、接线检查、定位器及反馈杆的检查。首先是外观检查,主要包括:①检查阀门定位器是否清洁完好;②外壳有无损伤、腐蚀和其他故障;③仪表要铭牌清晰、风表应完好无损、气源压力正确、输入/输出信号正常、气路连接管路严密不漏、紧固件无松动或断裂现象发生。其次是接线检查,主要包括:①检查仪表电缆绝缘层和防爆挠性管老化、破损情况;②防爆挠性管或电缆接头密封,接线盒及密封件等破裂、缺损、没拧紧及老化失效等情况。之后进行定位器及反馈杆的检查,主要包括:①检查定位器及附件是否控制状态良好、装配正确、螺纹拧到位;②定位器喷嘴挡板机构及放大器节流器件气路畅通;③定位器的反馈杆等活动部位无松动现象。对于安装现场振动大的仪表及接线盒,原则上每半年对接线端子检查并紧固一次,紧固应在仪表停用的前提下进行。
2.3紧急泄压模式
反应系统的紧急泄压模式需根据装置工艺条件确定,包括不同紧急状态下的泄压顺序、泄压速率、泄放流速及时间。
对于因操作条件越限引起的联锁泄压,一般先将系统压力泄到一个相对安全的点,然后根据装置的状态决定是继续泄压还是等待恢复系统;对于非常紧急的情况,则将系统压力直接泄到最安全的点。下面以该高压加氢装置为例具体说明。该例中通过控制调节阀开度,调节泄放流速,从而达到在规定的时间内按期望的泄压速率进行泄压。紧急泄压设 18 MPa ( G) —10 MPa ( G) 和18 MPa( G) —3 MPa( G) 两种模式, 泄压速率控制在0.6MPa/min 。从反应系统的正常压力18.461 MPa降到 10MPa约需15 min。18 MPa —10 MPa 的泄压模式由相关的联锁条件自动触发启动, 18 MPa —3 MPa 的泄压模式由紧急泄压手动按钮启动( 放置在控制室辅助操作台上) 。泄压过程由 2 个并联的调节阀 HV-101A/B按预定的斜坡函数( ramp 1 和 ramp 2 ) 给定值实施分程控制, 采用 2 个调节阀使泄压系统安全可靠,并且具有较宽的可调范围。如果实际操作中由于各种原因 1 个调节阀的流通能力不能实现规定的泄压速率, 调节阀HV-101B会在调节阀 HV-101A打到全开位置后, 投入控制逐渐开启, 以实现期望的泄压速率。
2.4参数稳定
要对气功调节阀的相关参数进行集中管控和综合管理，保证工作流量符合相关要求，特别要注意的是，由于一些外界的客观因素会对其运行效果产生影响，甚至会导致其出现震荡问题，因此，需要技术人员在应用过程中，要有效规避大开度操作流程，确保不会出现因震荡波导致的生产效率下降。也就是说，在实际工作项目开展过程中，技术人员要针对气动调节阀的运行环境给予一定关注，建构完整的管控措施和管理模型，在维护环境参数稳定的同时，提高整体自动调节阀的运行水平。例如，若是化工自动控制项目中，周围的环境变化较大，则企业不能使用直线型流量气动调节阀。
2.5泄漏量造成的故障分析
内泄漏造成可调比下降，严重时使控制系统不能满足工艺操作和控制要求。外泄漏造成环境污染，使成本提高。（1）因空化和汽蚀造成泄漏量增大由于空化、闪蒸和汽蚀造成阀芯和阀座损坏，使调节阀的泄漏量增大时表现为气体或液体动力学噪声的增大。故障处理方法是检查阀内件，更换或研磨阀芯、阀座、阀芯堆焊硬质合金，降低调节阀两端压降，消除噪声声源，采用低噪声调节阀等。（2）因被控流体含有杂物造成泄漏量增大在开车阶段常常因管道吹扫时未将调节阀拆下的不规范操作造成杂物进入调节阀，或在运行过程中，被控流体夹带的杂物积聚在阀体内部，这些杂物造成阀芯与阀座密封面损伤，使泄漏量增大。故障处理方法是研磨阀芯和阀座，在管道吹扫时拆下调节阀，对含颗粒的被控流体，可在调节阀上游安装过滤装置，将调节阀组安装在较高位置，并定期进行排污。（3）执行机构与调节机构连接不合适故障处理方法是重新安装，进行泄漏量测试。（4）填料安装不当造成摩擦增大，调节阀关不严造成外泄漏量增大故障处理方法是重新安装填料，减小摩擦。（5）法兰安装不当造成受力不均引起外泄漏，故障处理方法是重新安装连接法兰和垫片，并均匀用力压紧连接法兰。（6）流体流动对阀芯和阀座的磨损故障处理方法是对阀芯和阀座进行研磨。（7）流向不当造成泄漏量增大流向选择不当使不平衡力增大，从而使泄漏量增大。故障处理方法是核对设计图纸，重新安装。
结语
总而言之，对于化工自动控制过程，气动调节阀具有非常重要的作用，需要相关技术人员在使用过程中，建构贴合于实际运行需求的管理框架，保证选择机制贴合实际需求，在优化生产效率的同时，选择适宜环境要求的气动调节阀，一定程度上为化工自动控制项目的可持续发展奠定坚实基础。
参考文献
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