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ZZYP化工储罐自力式压力调节阀技术规范

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详细介绍

一、ZZYP化工储罐自力式压力调节阀技术规范产品符合标准:

ZZYP自力式压力调节阀无需外加能源,利用被调介质自身能量为动力源引入执行机构控制阀芯位置,改变两端的压差和流量,使阀前(或阀后)压力稳定。自力式压力调节阀具有动作灵敏,密封性好,压力设定点波动力小等优点,广泛应用于气体、液体及介质稳压或泄压稳压的自动控制。

产品结构

ZZYP自力式压力调节阀系列产品有单座(ZZYP)、套筒(ZZYM)、双座(ZZYN)、三种结构;执行机构有薄膜式、活塞式二种;作用型式有减压用阀后压力调节(B型)和泄压用阀前压力调节(K型)。产品公称压力等级有PN16、40、64;阀体口径范围DN20~300;泄漏量等级有II级、IV级和VI级三档;流量特性为快开;压力分段调节从15~2500Kpa。可按需要组合满足用户工况要求。

ZZYP-16K自力式压力调节阀6.jpg

产品特点

(1)自力式压力调节阀无需外加能源,能在无电无气的场所工作,既方便又节约了能源。
(2)压力分段范围细且互相交叉,调节精度高。
(3)压力设定值在运行期间可连续设定。
(4)对阀后压力调节,阀前压力与阀后压力之比可为10:1~10:8。
(5)橡胶膜片式检测,执行机构测精度高、动作灵敏。
(6)采用压力平衡机构,使调节阀反应灵敏、控制精确。

1.1产品参考标准

设计标准:IEC 60534,

阀体设计:ASME B16.34 ,

结构长度:IEC 60534-3-3,ISA-S75.03, ANSI/ISA-S75.1;

流量特性:IEC 60534-2-4;

阀体压力试验: ISO 5208,API 598,

阀座泄漏试验:ANSI B16.104,

出厂性能试验:IEC 60534,

1.2法兰距

开发设计的自力式控制阀,DIN3202-F1《德标阀门结构长度》。与国自力式控制阀厂家采用的法兰距标准一致

1.3法兰密封面形式

采用ANSI/ASTM B16.5、DIN1092,GB/T9119等标准,该标准与国际自力式控制阀厂家的产品的法兰密封面形式一致。因此,在与管道的连接方面,自力式调节阀可与国际、自力式控制阀厂商的产品可以互换、通用。当然也可以根据用户在仪表规格书中明确的法兰连接标准及法兰密封面形式供货。

1.4产品主要技术性能:

基本误差:±8%,先导带指挥器可达±4%;

调压比: 20:1,微压可达1000:1;

泄漏等级,可达VI级。

流量特性:快开,根据需要也可做成等百分比、线性。

ZZYP自力式减压阀06.jpg

2.1.ZZYP化工储罐自力式压力调节阀技术规范阀体

阀体流道采用符合流体力学的S型等截面流道设计, 流阻性能好,介质不易产生涡流,阀座节流处的出口流道截面比阀座节流前的进口流道截面稍大,尽量减少介质在流过阀座节流处时阀后的压降损失及阀体流道的阻力损失。因此,额定Cv流通能力大 。

2.2阀内件

2.1模块化设计-多种类型阀内件可更换, 同一阀门可通过更换阀芯,即可实现不同的Cv和流量特性的变换。在某些工况也可更换低噪音、抗气蚀阀内件

注:自力式阀流量特性一般为快开型,根据需要也可做成其它特性曲级

2.3.1取压方式:本体取压,或阀体外取压,用户无需另外接管,阀安装即插即用。

导向方式,阀芯形式,密封形式

导向方式,阀芯形式,密封形式

阀杆式轴向导向改进为套筒上导向方式,导向平稳, 同心度高。

不平衡阀芯设计改进为平衡阀芯设计,不平衡力大,会 使阀前、后压力波动造成可调压力波动大,导致阀调节精度性能 极差,平衡阀芯设计,阀前后压力波动对阀调压影响小,大大提拱阀的综合性能。根据工况使用不同条件,米勒公司的平衡件种类繁多,有套筒平衡式,波纹管平衡式,活塞平衡式,膜片平衡式。

无保护的软密封形式改进为有保护的软密封+硬密封双层密封结构设计,无保护的软密封因流体不断冲蚀,密封性能不久失郊,寿命短,有保护的软密封+碱密封双层设计,软密封不直接受流体的冲蚀,密封性能持久,在软密封失郊后,本公司生产的自力式压力控制阀采用软硬结合的密封方式,在大多数工况下,阀可调静、动压,阀密封性能良好。介质温度达到250度以上时,本公司采用硬密封结构,密封面堆焊硬质合金。

创新的填料函设计

填料函由原来单一“V"形填料函升级为整体、复合型结构,密封性好,摩擦力小,上放有防尘圈,可以防止外界粉尘等杂质进入填料函,从而引起阀杆划伤.

PTFE填料有很好的抗腐蚀能力,优良的自润滑性和很小的摩擦系数,密封比较好。增强PTFE强度高、耐磨、抗蠕变、导热性能好。PTFE填料与RTFE填料组合使用,综合了两者的优点。

各类带指挥器式自力式阀

先导式带指挥器阀,先导启动,阀流量通力大,直接作用式自力式控制阀常因阀流通能力不足,至阀后压力提高不到要求的设定值,改用带指挥器作用自力式控制阀往往能达到要求,此类案例时有发生,大口径阀自力式控制阀,本公司建议均用带指挥器作用式自力式控制阀,同时精度也高于直接压力作用式自力式压力控制阀。本公司有各类满足不同工况要求指挥器。

压力执行器种类多

气体蒸汽低噪音阀芯设计,微小流量V槽设计,液氨、气氨类可溶式橡胶制品介质,专用PTFE复合膜片等,

ZZYP自力式减压阀00.jpg

3.1ZZYP化工储罐自力式压力调节阀技术规范订对工艺不同要求,出具专业解决方案。

本公司对一工程氮封系改造案例

原工况参数及阀现状,供氮DN25,氮气7BAR,减压至0.2BAR,泄氮DN25控制阀前,泄氮压力0.4BAR,呼吸阀是设定-0.008BAR吸气~0.45BAR排气,现在罐子扁得严重.

分析原因:罐子扁严重,内扁则表明罐内出现真空状态,真空度越大内扁越严重,外扁则表面阀罐内压力偏高. 内扁表明氮气流量供入不足,外扁表明氮气泄氮流量不足,泄氮不及时.罐内氮气设定压力高.,原自力式供氮阀,阀门为直接作用型自力式压力阀,阀门流通能力小,阀门开启度与压力成正比,压力滞后,瞬时流量小,阀门且缩径结构,构成供氮流量不足,改用先导型自力式氮封阀结构,阀门流通能力强,先导微作用下,阀门全启式结构,压力反映迅速.无真空压力死区.泄氮阀,由于罐内氮气压力偏小,同等质量流量下,阀门口径偏小,,造成泄氮不及时,罐内压力偏大.,阀后泄氮阀,宜选用DN50阀,确保泄氮及时.工艺方案不合理,罐内氮封装置,罐内氮气压力不宜设定太大,原罐内压力设定为20KPA偏大.改进工艺方案及工艺流程

以下就基本原理,工艺方案,工艺流程来分析技术方案解决.

氮封阀关闭,停止氮气供应;当气相空间压力低于1KPa时,氮封阀开启,开始补充氮气,保证储罐在正常运行过程中不吸进空气,防止形成爆炸性气体。储罐氮封系统装置使用的氮气纯度不宜低于99.96%,氮气压力宜为0.2~0.6MPa。

ZZYP自力式减压阀019.jpg

ZZYP化工储罐自力式压力调节阀技术规范技术参数

公称通径DN

20

25

32

40

50

65

80

100

125

150

200

250

300

额定流量系数Kv

7

11

20

30

48

75

120

190

300

480

760

1100

1750

噪音衡量系数Z值

0.6

0.6

0.6

0.55

0.55

0.5

0.5

0.45

0.4

0.35

0.3

0.2

0.2

允许压差
(Mpa)

PN16

1.6

1.5

1.2

1,0

PN40

2.0

阀盖形式

标准型-17~+300℃、高温型+300℃~+450℃

压盖型式

螺栓压紧式

密封填料

V型聚四氟乙烯填料、含浸聚四氟乙烯石棉填料、石棉纺织填料、石墨填料

阀芯形式

单座、套筒型阀芯

流量特性

线性

执行器参数

有效面积(cm )

32※

80

250

630

压力设定范围(MPa)

0.8~1.6

0.1~0.6

0.015~0.15

0.005~0.035

0.3~1.2

0.05~0.3

0.01~0.07

保证压力阀正常工作的
最小压差△Pmin(MPa)

≥0.05

≥0.04

≥0.01

≥0.005

允许上下膜室之间最压差(MPa)

2.0

1.25

0.4

0.15

材料

膜盖:钢板镀锌; 膜片:EPDM或FKM夹纤维

控制管线、接头

铜管或钢管10×1; 卡套式接头:R1/4"

注:※该有效面积所对应的压力设定范围不适用于DN150-250。

性能指标

设定值偏差

±8%

允许泄露量
(在规定实验条件下)

硬密封

4×0.01%阀额定容量

软密封

DN15~50

DN65~125

DN150~250

10气泡/min

20气泡/min

40气泡/min

工作温度

公称通径

15~125mm

150~250mm

密封型式

硬密封

≤150℃

≤140℃

冷却罐≤200℃

冷却罐和加长件≤200℃

冷却罐和散热片≤350℃ ※

冷却罐和加长件≤300℃ ※

软密封

≤150℃

注:※表示该阀允许工作温度,仅当介质为蒸汽时有效,且耐温至350℃需选用PN40的阀体。

零件材料

材料代号

C(WCB)

P(304)

R(316)

主要
零件

阀体

WCB(ZG230-450)

ZG1Cr18Ni9Ti(304)

ZG1Cr18Ni12Mo2Ti(316)

阀芯、阀座

1Cr18Ni9Ti(304)

1Cr18Ni9Ti(304)

1Cr18Ni12Mo2Ti(316)

阀杆

1Cr18Ni9Ti

1Cr18Ni9Ti

1Cr18Ni12Mo2Ti

膜片

丁睛橡胶、乙丙橡胶、氯丁胶、耐油橡胶

膜盖

A3、A4钢涂四氟乙烯

填料

聚四氟乙烯、柔性石墨

弹簧

60Si2Mn

导向套

HPb59-1

外形结构图

 

ZZYP-16K自力式压力调节阀014.jpg

ZZYP化工储罐自力式压力调节阀技术规范主要外形尺寸

公称通径(DN)

20

25

32

40

50

65

80

100

125

150

200

250

300

法兰接管尺寸(B)

383

512

603

862

1023

1380

1800

2000

2200

法兰端间距(L)

150

160

180

200

230

290

310

350

400

480

600

730

850

压力调节范围(KPa)

15-140

H

475

520

540

710

780

840

880

915

940

1000

A

280

308

200-500

H

455

500

520

690

760

800

870

880

900

950

A

230

120-300

H

450

490

510

680

750

790

860

870

890

940

A

176

194

280

480-1000

H

445

480

670

740

780

850

860

880

930

A

176

194

280

600-1500

H

445

570

600

820

890

950

1000

1100

1200

A

85

96

1000-2500

H

445

570

600

820

980

950

1000

1100

1200

A

85

96

大约重量(Kg)

26

37

42

72

90

114

130

144

180

200

250

导压管接口螺纹

M16X1.5

3.1.2ZZYP化工储罐自力式压力调节阀技术规范工艺方案

ZZYP-16K自力式压力调节阀016.jpg

1.内浮顶储罐改造

1)封堵储罐罐壁(顶)的通气口。

2)核算罐顶呼吸阀是否满足设置氮封后的需求。呼吸阀的数量及规格按照《石油化工储运系统罐区设计

规范》SH/T 3007-2007确定(见表一)。呼吸量除满足储罐的大、小呼吸外,还应考虑氮封阀不能关闭时的进气量等因素。

3)在储罐罐顶增加氮气接入口和引压口。为确保压力取值的准确性,两开口之间的距离不宜小于1m。

4)量油孔应加导向管,确保量油作业时不影响氮封压力。

5)储罐罐顶增加紧急泄压人孔接口。

ZZYP-16K自力式压力调节阀16.jpg

3.1.3ZZYP化工储罐自力式压力调节阀技术规范工艺流程

1)在每台储罐上设置先导式氮封阀组和限流孔板旁路,正常情况下使用氮封阀组维持罐内气相空间压力

在1.2KPa左右,当气相空间压力高于1.5KPa时,氮封阀关闭,停止氮气供应;当气相空间压力低于1KPa时,氮封阀开启,开始补充氮气;当氮封阀需要检修或故障时,使用限流孔板旁路给储罐内补充氮气,压力高于4KPa时,通过泄氮阀及带阻火器的呼吸阀外排。

2)当氮封阀事故失灵不能及时关闭,造成罐内压力超过4Kpa时,通过泄氮阀及带阻火器的呼吸阀外排;当氮封阀事故失灵不能及时开启时,造成罐内压力降低至-0.3Kpa时,通过带阻火器呼吸阀向罐内补充空气,确保罐内压力不低于储罐的设计压力低限(-0.5Kpa)。

3)为确保设置氮封储罐事故工况下的安全排放,应在储罐上设置紧急泄放阀,紧急泄放阀定压不应高于储罐的设计压力上限(5Kpa)。

4)当需要使用限流孔板旁路补充氮气时,流量宜等于油品出罐流量.

5)若在相同油品储罐之间设置有气相联通管道,每台储罐出口均应设置阻火器,以防止事故扩大。

6)阻火器应选用安全性能满足要求的产品,且阻力降不应大于0.3KPa。

综合以上所述,我方按以下方案,附方案简易图

ZZYP-16K自力式压力调节阀98.jpg

4.3设备在制造过程中的主要检验和试验如下

4.3.1采购铸件必须具体质保书,提供原材料成分分析、机械力学性能试验值,铸件符合标准,本厂进行理化检验、同时外观检验、主要尺寸检验、水压强度试验、理化检验,检验合格入库转入生产。同时铸件必须退火处理、抛丸处理,本项主要针对阀体、阀盖。

4.3.2 热处理检验、原材料椴件、棒材、零件要求热处理的必须进行热处理检验。

4.3.3生产过程中对主要零件、承压件(包括螺栓、螺母)受控、标识代码。

4.3.4密封面堆焊硬质合金的必须进行无损探伤检验,密封配合面进行着色检验。

4.3.5阀体、阀盖有补焊的也必须进行无损探伤检验。

4.3.6装配后对阀门进行泄漏量试验、同时整机调试,符合产品制造标准。

1.3.7阀体、阀盖进行除锈、油漆处理

1.3.8包装出厂

4.3加工工艺及阀芯、阀座处理、检测手段。

4.3.1加工工艺

a.阀体、阀盖均采精密铸造,无铸造缺陷。

b.阀芯阀座采用数控车床加工,精度高、表面光亮。

4.3.2阀芯、阀座处理

阀芯导向部分长,同心度高,防止阀芯在流体冲击下振动。硬密封阀芯、阀座密封面经过硬化处理,部分堆焊司太莱合金或喷涂技术,提高密封性能。

软密封密封件,要仔细观察没有影响其密封性能缺陷。

ZZYP自力式减压阀39.jpg

4.3.2ZZYP化工储罐自力式压力调节阀技术规范检测手段

a.对于压力执行机构,总装前必须经气密性实验检测。

b.阀体和阀盖经1.5倍公称压力的试验,压力进行不少于5min的耐压强度试验。

c.填料函及其他连接处,经1.1倍公称压力检测密封性,无渗漏现象。

d.公司具有一套完整的压力测试装置,每台自力式控制阀要模拟工况要件,对压力参数进行设定及调试

这两类产品的主要区别在于其工作原理。控制阀需要外部能源(如电力或气源)作为驱动,并依赖于外部控制仪表的信号来调整阀内截流件的位置,进而控制流体流量。相比之下,自力式压力调节阀则自主工作,无需外部能源或控制信号,仅通过被调介质的压力信号即可实现压力的自动调节。这一特点使得自力式压力调节阀在许多应用中表现出独特的优势。

  1. 自力式压力调节阀无需额外能源,适应于无电无气的环境,既简化了操作又节省了能源。

  2. 其压力分段范围细致且相互交叉,提供了高精度的调节能力。

  3. 在运行过程中,可以连续设定压力的设定值,灵活方便。

  4. 针对阀后压力的调节,阀前与阀后的压力比值可达10:1至10:8,满足不同的调节需求。

  5. 采用了橡胶膜片进行检测,确保执行机构的检测精度高、反应灵敏。

  6. 压力平衡机构的运用,使得调节阀的反应更加灵敏,控制更加精确。

  7. ZZYP自力式减压阀03.jpg

4.ZZYP化工储罐自力式压力调节阀技术规范安装须知

在安装自力式压力调节阀时,需注意以下几点,以确保其正常运行和长期使用。首先,要确保安装环境符合其使用要求,避免在恶劣环境下使用。其次,遵循正确的安装步骤和顺序,以确保安装质量。此外,还需定期检查和维护,及时发现并处理问题,以保障其稳定性和可靠性。最后,严格按照使用说明进行操作,确保安全、有效地使用自力式压力调节阀。

  1. 在安装自力式压力调节阀时,必须确保取压点位于调压阀的适当位置。对于阀前调压,取压点应距离调压阀至少2倍管道直径;而对于阀后调压,取压点则应至少位于6倍管道直径处。

  2. 在选择自力式阀时,其通径可以小于管道直径,但截止阀、切断球阀、旁通阀和过滤器则必须确保其通径不小于管道直径。

  3. 为了便于现场维修和操作,建议在调压阀周围留出适当的空间。

  4. 如果介质是洁净的气体或液体,那么在阀前可以省略安装过滤器。

  5. ZZYP自力式调节阀49 (2).jpg

5.ZZYP化工储罐自力式压力调节阀技术规范日常维护注意事项:

一旦自力式压力调节阀投入使用,日常维护工作相对较少。平时,只需关注阀前和阀后的压力示值是否满足工艺需求即可。此外,还应定期检查填料函和执行机构是否有渗漏现象,如有渗漏,应及时拧紧或更换填料及膜片。