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己二酸装置调节阀选型安装的几点体会

供稿:中国工控网 2016/6/13 15:54:27

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  • 关键词: 调节阀 结构形式 安装方式
  • 摘要:调节阀是化工生产自动控制中的一个重要环节。调节阀要想长期可靠稳定运行,不但要考虑根据各种工艺条件,选择合理的调节阀流量特性和合理的阀门尺寸,还要考虑尽量减少日常维护量、故障处理和非计划停车,这一点在化工生产中尤为重要。本文介绍了在生产实践中,适当的改进调节阀的结构形式和安装方式,就能解决长期困扰生产难题的一点体会。

1 前言

调节阀是化工生产中的自动控制系统中的一个重要环节。随着化工生产的不断发展和市场经济的不断深入,企业对产品的产量和质量要求越来越严,随之而来的也就是对自动控制的要求也越来越高,所以对调节阀控制、精度、泄露等也要求越来越高,调节的手段和方法亦较为复杂,而调节阀的种类也不断增多,控制精度不断提高。但任何种类的调节阀都有它的局限性,即使工艺条件相同介质相似而使用同一种调节阀应该没有问题,但是,由于安装设计上考虑的不周全或在实际生产运行中的某些参数发生变化,也给控制系统的日常维护和故障处理带来极大的困难,从而严重影响化工生产的平稳运行。因此一个调节阀要想长期可靠运行,不但要考虑根据各种工艺条件,选择合理的结构型式、安装方式和质量可靠的调节阀,还要考虑运行中,如何在不停车的条件下,方便系统的日常维护和故障处理。这一点在化工生产中尤为重要。因为装置停车会带来很大损失,影响经济效益。如果能在尽可能不停车的条件下,把故障处理掉并尽快恢复正常运行,这才是最好的设计策略。

在工作中,经常有人说这种调节阀好、先进、故障少,那种调节阀不好故障多。其实,我认为调节阀没有好与坏之分,只有看调节阀选择的是否恰当,也就是说,看你安装在哪部位、怎么用。下面就以尼龙厂己二酸装置为例,通过改变调节阀结构型式及安装方式,从而解决了长期困扰生产的难题来加以说明。

2 改变调节阀的结构型式和安装方式解决长期困扰生产的难题

2.1己二酸装置84LV250是控制84R206罐内二元酸和水的液位的调节阀,原设计是采用直通单座调节阀计来控制该液位的。用这种方法控制二元酸和水的液位,无论是控制原理还是工艺条件都是可行的。而在实际生产操作中工艺条件是不断变化的,有时增浓器滤拍漏,即使立刻停下来也会有少量己二酸流入R206罐内,时间长了己二酸的含量就越高,己二酸这种介质浓度越高,结晶点就越低。而直通单座调节阀的阀杆上下移动处有一个腔,当工艺平稳时,调节阀的开度基本在一个位置不变,如果管线里含有己二酸,再加上此罐温度比较低,时间长了己二酸的结晶料就会淤在阀座腔内,不久就会变硬,使阀杆变滞以至不能上下变化,无法达到自动控制的目的。这样就需要停车或降负荷把阀拆下来处理, 但是,对于化工生产来说,非计划停车或降负荷损失很大影响很坏。因此,我们采用了偏心旋转阀取代直通单座调节阀来控制二元酸和水的液位,很好的解决了这个问题。

在84R206上用偏心旋转阀取代直通单座调节阀可行性分析

(1)工艺条件:

a、 介质:二元酸和水的液位

b、 CV值为: 100,气开阀

c、  管线口径:80mm;调节阀口径:80mm;法兰为标准80mm法兰

d、 操作压力为:4.5 Kg/cm2,操作温度为:30℃

(2) 安装条件:

在原有位置安装,有足够的空间,便于维护检修

(3)仪表选型:由于介质是浓浊奖状时,温度底,易结晶,应选用偏心旋转阀,采用上海自动化仪表厂生产的35-35002气动偏心旋转阀。流量特性:线性;可调比:100:1;DN80(法兰标准:ANSIB16.5);材质:1Cr18Ni9;CV=100;定位器:8100系列,EXdⅡBT6;密封材料:聚四氟乙烯。

(4)安装设计:

一是要考虑到当调节阀出现故障时,在不停车的情况下就可以把阀拆下来检修校验或者重新更换备阀。因此加一个旁通阀,以便调节阀有故障时,进行拆装调节阀。

二是要考虑到介质结晶,因此在调节阀前后加上低点排放以便用热水冲洗,减少拆装,避免降负荷或停车才能处理。

此方案已于今年大修期间安装完成,并投入运行,效果很好,解决了处理调节阀故障必须停车或降负荷的问题。

己二酸装置的84LV466、84FV253、84FV257也用同样方式解决处理了长期不能正常运行的问题

2.2己二酸装置的84EV260、84EV262、84EV263,此三台调节阀都是从增浓器出来分别给三台离心机S202_1、S203_1、S205_1下料的控制阀。

(一)现状分析:

1)它们的介质都是己二酸浆料,且温度低、易结晶。由于物料的结晶,所以离心机运行一段时间就需要定期停下来清洗,同时就需要关闭调节阀。由于工艺管线是DN65,而调节阀的口径且为DN50,介质流动靠管线倾斜30�角流动,如图一安装:由于有阻力沿的存在,即使在调节阀有开度的时候,也会有己二酸浆料结晶在阻力沿上,越集越多,使阀滞,最后阀不动作。

2)由于此三台调节阀的所处环境,上面是增浓器,经常漏料,工艺又经常冲洗,酸常滴在调节阀的定位器上,致使定位器被腐蚀,此三台调节阀又都是双气室调节阀,定位器是双作用的,调校起来又很困难,加之缺少备件,给维护带来很大不便,调校时间长,直接影响工艺生产。

3)此三台调节阀又都是带联锁的,有电磁阀的控制,为了实现联锁需要加两个电磁阀,同时又是双气室的,那么风管配置就出现了5根风管,因为此处腐蚀严重,所以电磁阀又集中在仪表箱内,5根风管接到定位器和气缸上,又由于经常拆装,风管不能保持横平竖直,加上仪表箱又远(集中装箱是为了避免腐蚀),经常接错,有时需要从头理顺才能接对,花费时间很多,给工艺生产带来很大不便。风管配置如图二。


(二)设计思路

1调节阀的选择:根据工艺条件和介质的特性,选择无锡工装KOSO单气室球阀,DN=50,CV=90,阀体材质:SCS19A,气开阀。

2安装设计:根据工艺条件和介质易结晶的特性,在阀前后分别加上变径:DN50变DN65,重新选择配对法兰,根据管线和调节阀的口径选择合适的法兰,法兰口径如图三所示:

调节阀安装如图四所示:




1)加热水管以便冲洗结晶物料,尽可能少拆装,减少停机次数。

2)加变径避免物料停留,减少结晶。

3)上游是增浓器,管线尽可能的短。以避免结晶。

3风管配置:由于调节阀是单气室调节阀,就可以采用一个电磁阀连接,配管简单便于维护,减少非计划停车或降负荷。

此方案已于今年大修期间安装完成,并投入使用,效果良好,系统运行正常。从根本上彻底解决调节阀故障多,不利于维护的难题。

3 综述

在生产实践中还有很多这样的例子,这些问题在原始设计时可能考虑不到,即使设计时根据工艺条件选择是正确的,但是,在生产实践中随着工艺条件的不断改变,原来的设计可能就不适合现在的工艺条件,调节系统就出现各种各样的问题。如果能对原设计的调节阀的结构型式和安装方式加以改变,在生产实践中就能从根本上解决问题。有关调节阀的结构型式和安装,在多年的生产实践中有这么几点体会:

1)我们知道调节阀的结构型式有很多种,根据调节阀的特点在选择时,应考虑两点:

被调介质的工艺条件。如温度、压力、流量等。

被调介质的流体特性。如粘度、腐蚀性、毒性、是否含悬浮颗粒、液态还是气态。当阀前后压差较小要求泄露量也较小时应选用直通单座调节阀。反之选用直通双座调节阀。当介质为高粘度,含悬浮颗粒,易结焦、粘结、堵塞、结晶等现象,便于清洗,应选用角行程调节阀。当介质为悬浮颗粒或浓浊奖状时,应选用球阀或偏心旋转阀,大口径的,应选蝶阀。当介质为酸、碱等腐蚀性时,应选用隔膜调节阀或分体式调节阀。其它有特殊要求的根据实际情况选用特殊调节阀。

2)根据被调介质的工艺条件和被调介质的流体特性选择了合适的调节阀,并不代表就能实现自动控制,要想实现好的自动控制,调节阀还要实现正确的安装。有以下要求:

调节阀应垂直、正立安装在水平管线上,DN>50的阀应设有支架。

安装位置应便于操作、维修,必要时应设有平台,要有足够的空间。

调节阀要有切断阀、排放阀、旁路阀。便于操作、维修、排液。

符合调节阀的环境温度。

应远离振动的设备,无法克服时,应采取防范措施。

用于高粘度、易结晶、易气化及低温流体时,应采取保温和防冷措施。

用于浆料和高粘度流体时,应配冲洗管线。

应先检查校验,并在管道吹扫后安装。


4 小结

正确选择调节阀的结构型式和安装方式,是控制系统能否长期稳定运行的关键。本文只是总结了调节阀选型和安装中的一点体会,观点不一定正确,总结还很不全面。希望各位专家能够提出中肯宝贵的意见。

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