石油化工装置调节阀选型 石化调节阀 石化减压阀 石化截止阀 石化控制阀 石化阀选型

之前介绍JIS日标不锈钢截止阀标准，现在介绍石油化工装置调节阀选型现代石油化工装置的生产取决于流动着的液体和气体的正确分配和控制，这些分配和控制都需要控制元件去完成，而调节阀正是这些控制元件中使用的一种形式，因此调节阀的使用越来越广，作用越来越突出。在实际工程中，调节阀常常以调节阀组的形式出现，作为流量、压力的控制调节单元分布在装置的各个部分，合理的布置调节阀组，对工厂的正常运行至关重要。
1 石油化工装置调节阀选型调节阀组的组成
调节阀组一般由调节阀、切断阀、旁路阀和导淋阀四部分组成。
1.1 调节阀
调节阀作为调节阀组的核心元件其种类繁多，国内常按原理、作用和结构将其划分为九个大类：上海申弘阀门有限公司主营阀门有：截止阀,电动截止阀单座调节阀；双座调节阀；套筒调节阀；角形调节阀；三通调节阀；隔膜阀；蝶阀；球阀；偏心旋转阀。前6种为直行程，后三种为角行程。按驱动能源又可分为：气动调节阀；电动调节阀；液动调节阀和混合型调节阀。不同使用环境的调节阀可选用不同的执行机构，执行机构可分为气动执行机构、电动执行机构和液动执行机构。

1.1.1 气动执行机构
气动执行机构的开关动作都通过气源来驱动执行，复位则可由弹簧复位。其执行机构和调节机构是统一的整体，有薄膜式、活塞式、拨叉式和齿轮齿条式。气动执行机构有结构简单、动作平稳可靠且安全防爆等优点，在发电厂、化工，炼油等对安全要求较高的生产过程中有广泛的应用。
1.1.2 电动执行机构
电动执行机构以单相交流电源为动力，接受统一的标准直流信号，输出相应的转角位移来实现控制，具有高度的稳定性和恒定的推力，控制精度比气动执行机构高，但是不具有气动执行机构的本质安全性，当用于危险场所时，需考虑设置防爆、安全等措施。
电动调节阀由电动执行器和调节阀两部分组成。电动执行器有直行程和角行程两种，分别与直行程调节阀和角行程调节阀组合，例如：单座调节阀，双座调节阀，套筒调节阀等是直行程调节阀。V型球阀，蝶阀，偏心旋转阀等是角行程调节阀。只有相应种类的电动执行器和调节阀才能组成一套电动调节阀。 电动执行器一般由永磁同步电机，蜗轮蜗杆减速器或行星齿轮减速器，反馈电位器和控制线路，控制器，输出轴，支架所组成。电机作为动力源，其大小决定了输出力和扭矩的大小。减速器保证了动作速度。反馈电位器和控制线路可以接受PLC工业计算机输出的控制信号4-20MA或1-5V来控制电动执行器比例动作，并有反馈信号输出给控制系统，当达到控制平衡时执行器保持不动状态。现在控制线路一般都集成一个控制器内，由环氧树脂灌装，防潮防震，可靠性高。支架是用来连接调节阀，一端连接电动执行器，一端连接调节阀。输出轴与调节阀的阀杆相连接，使执行器的输出力或扭矩传递到调节阀，带动调节阀完成比例控制动作。 在电动调节阀出行信号故障时可以使用手操器来进行远程手动控制，其可以自动切换自动和手动操作，非常方便。当电源出行故障时就只能现场手动来调节其行程，完成调节过程。电动执行器一般都带有手动操作部分，这点和气动调节阀有着不同，后者一般手轮机构都是选配的。 

1.1.3 液动执行机构
液动执行机构由液体压力启闭或调节阀门，运行起来非常平稳，响应快，所以能实现高精度的控制，当需要异常的抗偏离能力和高的推力以及快的形成速度时，一般选用液动执行机构。
执行机构的形式和大小将决定调节阀组的占地空间和安装形式，这是配管设计人员在配管过程中需要特别注意的，在未收到厂家资料的时候要留有足够的空间余量，以确保在收到资料后管道的修改量为zui小。
1.2 切断阀
切断阀宜选用闸阀或者球阀，其作用有：
①用于调节阀检修时切断管线，启用旁路阀，使装置在调节阀检修的时间内继续运行。
②用于辅助配合调节阀的调节。
③用于调节阀失效时的手动调节，以及气源、电源缺失时的应急处理。
1.3 旁路阀
旁路阀宜选用截止阀，但旁路公称直径＞150mm时可选用闸阀。旁路阀在调节阀不能正常投用的状态下，可以人工手动调节流量，从而保证装置的连续性生产，同时也不耽误调节阀维修。旁路阀安装时应尽量靠近一次仪表，以方便旁路阀手动操作时能观察到一次仪表。
1.4 导淋阀
导淋阀一般选用闸阀或者球阀，其公称直径选取见表1。
表1 导淋阀公称直径

导淋阀用于维修调节阀或停车时排出管道及阀内流体，还用于外接流体冲洗阀门内部和管道。
不同的调节阀组，导淋阀的设置也是不同的：
①导淋阀置于调节阀入口处，这种形式用于调节阀为“事故开”的情况，调节阀前的导淋阀除了具有导淋功用外，还具有检查调节阀是否出现堵塞的功用。
②导淋阀置于调节阀出口处，这种形式也用于调节阀为“事故开”的情况，对于腐蚀性物料，停工检修时一般都需要置换，接在出口侧是防止置换时，腐蚀气体或者蒸汽反窜，损伤入口管道或者入口接通的设备。
③导淋阀置于调节阀入口/出口两处，这种形式用于调节阀为“事故关”的情况，检修时，调节阀前后可以充分地泄压和排凝。
2 调节阀组的安装形式
2.1 调节阀组安装形式Ⅰ
安装形式Ⅰ是调节阀组zui为常见的安装形式，如图1所示，阀组布置紧凑，所占空间小，维修方便，整套阀组放空简便。此形式需保证旁路阀高度＜2000mm，且旁路阀和调节阀错开布置。

图1 安装形式
2.2 调节阀组安装形式Ⅱ
安装形式Ⅱ是调节阀组常见的安装形式，如图2所示，阀组布置紧凑，旁路阀维修方便，阀组放空简便。与形式Ⅰ比较，占地稍大，此种形式常用于使用安装形式Ⅰ时，旁路阀不能与调节阀错开的情况。

图2 安装形式Ⅱ
2.3 调节阀组安装形式Ⅲ
安装形式Ⅲ占地较大，易于操作和检修，常用于旁路阀高度＞2000mm的情况。此形式不宜用于易凝，有腐蚀性的介质，如图3所示。

图3 安装形式Ⅲ
2.4 调节阀组安装形式Ⅳ
安装形式Ⅳ易于操作和检修，可用于两侧空间有限，调节阀执行机构顶部高度超过2000mm，阀组操作面后方有空间的情况，此形式可将旁路的高度降到2000mm以下，旁路上宜设置支架，如图4所示。

图4 安装形式Ⅳ
2.5 调节阀组安装形式Ⅴ
安装形式Ⅴ占地大，阀门易于操作，两个切断阀与调节阀在同一直管上给维修带来不便，旁路比较长，且旁路阀比较高，必要时需在旁路上做支架，宜至少有一个支架靠近调节阀，如图5所示。

图5 安装形式Ⅴ
2.6 调节阀组安装形式Ⅵ
安装形式Ⅵ占地大，阀门易于操作，两个切断阀与调节阀在同一直管上给维修带来不便，且不能用于易凝，有腐蚀性的介质，宜至少有一个支架靠近调节阀，如图6所示。

图6 安装形式Ⅵ
2.7 调节阀组安装形式Ⅶ
安装形式Ⅶ占地大，阀门易于操作，两个切断阀与调节阀在同一直管上给维修带来不便，含有固体颗粒的管道或者低温管道阀门不允许布置在立管上时可采用此形式，如图7所示。

图7 安装形式Ⅶ
2.8 调节阀组安装形式Ⅷ
安装形式Ⅷ占地大，旁路阀需紧靠进口三通以方便操作和检修，减少死角。在上下空间受限的情况下，可考虑此形式，如图8所示。

图8 安装形式Ⅷ
2.9 调节阀组安装形式Ⅸ
安装形式Ⅸ布置紧凑，占地小，但调节阀位置较高，维修困难，使用于管径较小的调节阀组。调节阀旁做一个支架以增加稳定性，如图9所示。

图9 安装形式Ⅸ
3 调节阀组安装形式的安装实例
3.1 调节阀组在FLNG项目中的应用
某FLNG项目的调节阀组的设计模型，如图10所示。此安装形式是在调节阀组安装形式二基础上进行了少许变化，右侧的支架生根在结构上，是为了尽量减少在船甲板上的焊接。

图10 调节阀组在FLNG项目中的应用
3.2 调节阀组在PP项目中的应用
某PP项目的调节阀组的设计模型，如图11所示。此安装形式基于调节阀组安装形式一，为了减少管线对设备管嘴的应力，也为了方便换热器的检修，以及让出更多的检修通道，调节阀组布置在换热器的侧面，并用斜管和换热器管嘴连接。

图11 调节阀组在PP项目中的应用
3.3 调节阀组在PA6项目中的应用
某PA6项目的调节阀组的设计模型，如图12所示，此安装形式基于调节阀组安装形式IX，此安装形式将导淋阀安装在立管上，在高点设置了高点排空用于水压试验，设计比较合理。旁路阀倾斜安装，不仅降低了调节阀的安装高度，并且比水平安装更方便操作。立管的支架为了避免影响通道，采用了单边支耳，也可以将支耳置于平台下面。

图12 调节阀组在PA6项目中的应用
4 结语
调节阀组作为石油化工装置的重要组成部分，决定着装置的生产活动能否正常运行。其多变的使用环境使其安装形式也变化多端，其安装形式必须满足工艺流程要求和管道介质特性；其安装、操作和维修必须方便，在此前提下，在整个装置或者某个区域内，使其安装形式统一美观，整齐紧凑是配管设计人员需要思考的问题。与本文相关的产品有不锈钢波纹管密封安全阀