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自力式壓力調(diào)節(jié)閥在化工氮氣吹掃應用
自力式壓力調(diào)節(jié)閥是由閥體、閥座、閥芯、平衡彈簧等部件組成，是一種無需外加能源，利用被調(diào)節(jié)介質(zhì)自身壓力變化來進行自動調(diào)節(jié)的閥門，是根據(jù)力學原理將被 控介質(zhì)引入執(zhí)行機構(gòu)產(chǎn)生力作用推動，控制閥芯元件上下位移達到自動調(diào)節(jié)，閥前或閥后恒壓或減壓的節(jié)能型產(chǎn)品。
化工裝置吹掃是化工生產(chǎn)中*的一項重要環(huán)節(jié)，主要是為消除隱患，避免不必要的損失，以檢查管道系統(tǒng)的清潔度的施工質(zhì)量，使系統(tǒng)運轉(zhuǎn)能順利進行。今天黑龍江際航石化就為大家介紹常見化工裝置吹掃方法——氮氣吹掃，其沖掃原則及要求、準備條件、操作要點、合格標準及注意事項！自力式調(diào)節(jié)閥依靠流經(jīng)閥內(nèi)介質(zhì)自身的數(shù)字壓力表、攝氏度作為能源驅(qū)動閥門自動工作，不需要外接電源和二次儀表。這種自力式調(diào)節(jié)閥都利用閥輸出端的反饋信號源（數(shù)字壓力表、壓差、攝氏度）通過信號源管傳遞到運行組織驅(qū)動閥瓣改變閥門的開度，達到調(diào)節(jié)數(shù)字壓力表、流量、攝氏度的目的。這種調(diào)節(jié)閥又分為直接功用式和間接功用式兩種。
直接功用自力式調(diào)節(jié)閥又稱為彈簧負載式，其結(jié)構(gòu)內(nèi)有彈性元件如：彈簧、波紋管、波紋管式的溫包等，利用彈性力與反饋信號源平衡的原理。 如果是數(shù)字壓力表自力式調(diào)節(jié)閥，反饋信號源就是閥的出口數(shù)字壓力表，通過信號源管引入運行組織。 如果是流量自力式調(diào)節(jié)閥，閥的出口處就有一個孔板（或者是其他阻力裝置）由孔板兩端取出壓差信號源引入運行組織。 如果是攝氏度自力式調(diào)節(jié)閥，閥的出口就有攝氏度傳感器（或者溫包）通過攝氏度傳感器內(nèi)介質(zhì)的熱脹冷縮驅(qū)動運行組織。但在使用過程中，一定要注意選型的特殊性，否則容易引起事故。在使用過程中，要注意使用的選型和安裝環(huán)境，因此，詳細了解自力式調(diào)節(jié)閥的工作原理和結(jié)構(gòu)是非常重要的。
序號 | 品 名 | 型 號 及 規(guī) 格 | 單位 | 數(shù)量 | 單 價 （元） | 金 額 （元） | 閥體材質(zhì) 及其它 |
1 | 減壓閥 | 自力式調(diào)節(jié)閥 ZZYP-16B PN16 DN25 介質(zhì)：氮氣 進口壓力 0.6MPA,出口壓力0.4MPA | 臺 | 2 | 304不銹鋼 | ||
3 | 減壓閥 | 自力式蒸汽減壓閥ZZYP-16B PN16 DN100 介質(zhì)：蒸汽 進口壓力 0.9MPA,出口壓力0.6MPA | 臺 | 1 | 鑄鋼 |
一、自力式調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)及工作原理
工藝介質(zhì)的閥前壓力P1經(jīng)過閥芯、閥座的節(jié)流后，變?yōu)殚y后壓力P2。閥后壓力P2經(jīng)過控制管線輸入執(zhí)行器的下膜室作用在頂盤上。產(chǎn)生的作用力與彈簧的反作用力相平衡。決定了閥芯、閥座的相對位置，控制閥后壓力。當閥后壓力P2增加時，閥后壓力P2作用在頂盤上的作用力也隨之增加。
此時，頂盤的作用力大于彈簧的反作用力，使閥芯關向閥座的位置，直到頂盤的作用力與彈簧反作用力相平衡為止。這時，閥芯與閥座之間的流通面積減少，流阻變大，從而使閥后壓力P2降為設定值。同理，當閥后壓力P2降低時，作用方向與上述相反，這就是閥后壓力調(diào)節(jié)時的工作原理。當需要改變閥后壓力P2的設定值時，可調(diào)整調(diào)節(jié)螺母。
二、自力式調(diào)節(jié)閥的技術(shù)特點
自力式調(diào)節(jié)閥是不需要任何外加能源，利用被調(diào)介質(zhì)自身能量而實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)的執(zhí)行器產(chǎn)品。它集檢測、控制、執(zhí)行諸多功能于一身，自成一個獨立的儀表控制系統(tǒng)。該產(chǎn)品最大特點，能在無電、無氣的場所工作，同時又節(jié)約了能源，壓力設定值在運行中可隨意調(diào)整。
自力式壓力調(diào)節(jié)閥在化工氮氣吹掃應用技術(shù)參數(shù)
| 公稱通徑DN | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 | 300 | |
| 額定流量系數(shù)Kv | 7 | 11 | 20 | 30 | 48 | 75 | 120 | 190 | 300 | 480 | 760 | 1100 | 1750 | |
| 噪音衡量系數(shù)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 | |
| 允許壓差 (Mpa) | PN16 | 1.6 | 1.5 | 1.2 | 1,0 | |||||||||
| PN40 | 2.0 | |||||||||||||
| 閥蓋形式 | 標準型-17～+300℃、高溫型+300℃～+450℃ | |||||||||||||
| 壓蓋型式 | 螺栓壓緊式 | |||||||||||||
| 密封填料 | V型聚四氟乙烯填料、含浸聚四氟乙烯石棉填料、石棉紡織填料、石墨填料 | |||||||||||||
| 閥芯形式 | 單座、套筒型閥芯 | |||||||||||||
| 流量特性 | 線性 | |||||||||||||
執(zhí)行器參數(shù)
| 有效面積(cm ) | 32※ | 80 | 250 | 630 |
| 壓力設定范圍(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 | ||
| 保證壓力閥正常工作的 壓差△Pmin(MPa) | ≥0.05 | ≥0.04 | ≥0.01 | ≥0.005 |
| 允許上下膜室之間壓差(MPa) | 2.0 | 1.25 | 0.4 | 0.15 |
| 材料 | 膜蓋：鋼板鍍鋅； 膜片：EPDM或FKM夾纖維 | |||
| 控制管線、接頭 | 銅管或鋼管10×1； 卡套式接頭：R1/4" | |||
注：※該有效面積所對應的壓力設定范圍不適用于DN150-250。
自力式壓力調(diào)節(jié)閥在化工氮氣吹掃應用性能指標
| 設定值偏差 | ±8% | |||
| 允許泄露量 (在規(guī)定實驗條件下) | 硬密封 | 4×0.01%閥額定容量 | ||
| 軟密封 | DN15～50 | DN65～125 | DN150～250 | |
| 10氣泡/min | 20氣泡/min | 40氣泡/min | ||
工作溫度
| 公稱通徑 | 15～125mm | 150～250mm | |
| 密封型式 | 硬密封 | ≤150℃ | ≤140℃ |
| 冷卻罐≤200℃ | 冷卻罐和加長件≤200℃ | ||
| 冷卻罐和散熱片≤350℃ ※ | 冷卻罐和加長件≤300℃ ※ | ||
| 軟密封 | ≤150℃ | ||
注：※表示該閥允許工作溫度，僅當介質(zhì)為蒸汽時有效，且耐溫至350℃需選用PN40的閥體。
零件材料
| 材料代號 | C（WCB） | P（304） | R（316） | |
| 主要 零件 | 閥體 | WCB（ZG230-450） | ZG1Cr18Ni9Ti（304） | ZG1Cr18Ni12Mo2Ti（316） |
| 閥芯、閥座 | 1Cr18Ni9Ti（304） | 1Cr18Ni9Ti（304） | 1Cr18Ni12Mo2Ti（316） | |
| 閥桿 | 1Cr18Ni9Ti | 1Cr18Ni9Ti | 1Cr18Ni12Mo2Ti | |
| 膜片 | 丁睛橡膠、乙丙橡膠、氯丁膠、耐油橡膠 | |||
| 膜蓋 | A3、A4鋼涂四氟乙烯 | |||
| 填料 | 聚四氟乙烯、柔性石墨 | |||
| 彈簧 | 60Si2Mn | |||
| 導向套 | HPb59-1 | |||
自力式壓力調(diào)節(jié)閥在化工氮氣吹掃應用氮氣置換氮氣置換
化工裝置吹掃方法——氮氣吹掃
空氣吹掃是以空氣為介質(zhì)，經(jīng)空壓機加壓到0.6～0.8Mpa后，對工藝管道吹除殘余雜物的一種方法。
01 空氣（氮氣）吹掃原則和要求
? 選用空氣（氮氣）吹掃工藝管道，應保證足夠的氣量，使吹掃氣體流動速度大于正常操作的流速，或最小不低于20m/s。
? 工藝管道的吹掃氣源壓力一般控制在0.6～0.8Mpa。可視情況降低或提高吹掃氣源壓力。
? 應將吹掃管道上的儀表拆除，防止損傷儀表元器件。同時，還應對調(diào)節(jié)閥采取適當?shù)谋Ｗo措施，必要時，需拆除并加臨時短節(jié)。
? 吹掃前，必須在換熱器、塔釜等設備的進出口添加盲板，只有上游吹掃合格后，才能進行后續(xù)系統(tǒng)的吹掃。
? 吹掃時，應將安全閥與管道斷開，并加盲板，防止損壞安全閥。
02 系統(tǒng)吹掃氣源
系統(tǒng)吹掃，壓縮空氣（氮氣）用量大，通過管道及系統(tǒng)的流速快，因此必須保證足夠的壓力風量，才能保證吹掃質(zhì)量。
03 空氣（氮氣）吹掃的準備條件
? 工藝系統(tǒng)管道、設備安裝竣工，強度試壓合格。
? 吹掃管道中的所有儀表已經(jīng)做好防護措施。
? 禁吹的設備、機泵等已按要求裝好盲板。
? 供吹掃用的臨時配管、閥門等，已經(jīng)準備就位。
? 公用工程空壓機運轉(zhuǎn)，具備連續(xù)供氣條件。
? 吹掃人員和操作人員熟知吹掃方案。按吹掃示意流程圖，對吹掃程序、流向、排氣口等了如指掌。
? 吹掃記錄表準備齊全。見下表：
04 吹掃方法和要點
? 按著吹掃流程圖的順序?qū)Ω飨到y(tǒng)進行逐一吹掃。吹掃時現(xiàn)吹掃主干線，再吹掃分支線。
? 吹掃采用在各排放口連續(xù)排放的方式進行，并以木錘連續(xù)敲擊管道，特別是焊縫和死角等部位應重點敲擊，但不得損傷管道。
? 吹掃開始時，需緩慢向系統(tǒng)送氣，當檢查口有氣體排出后，方可加大吹掃氣量，防止盲板、閥門等不正確原因造成系統(tǒng)超壓，產(chǎn)生故障。
? 多套系統(tǒng)吹掃時，要服從統(tǒng)一指揮，避免人機損傷。
? 在吹掃結(jié)束確認合格后，應進行系統(tǒng)復位，為下一階段的氣密試驗做好準備。
05 檢驗方法與吹掃合格標準
適用于爆炸性危險環(huán)境;結(jié)構(gòu)簡單，維護工作量小，可以實現(xiàn)無人值守;集變送器、控制器及執(zhí)行機構(gòu)的功能于一體，價格低廉，節(jié)約工程投資。采用快開流量特征，動作靈敏、密封性能好，因而它廣泛應用于石油、化工、電力、冶金、食品、輕紡、機械制造與居民建筑樓群等各種工業(yè)設備中各種氣體、液體及蒸汽介質(zhì)減壓、穩(wěn)壓(用于閥后調(diào)節(jié))，或泄壓、持壓(用于閥前調(diào)節(jié))的自動控制。附設冷凝器可在≤350℃溫度下使用。
自力式壓力調(diào)節(jié)閥在化工氮氣吹掃應用的安裝注意
（1）取壓點應取在調(diào)壓閥適當位置，閥前調(diào)壓應大于2倍管道直徑，閥后調(diào)壓應大于6倍管道直徑。
（2）自力式閥根據(jù)計算通徑可以小于管道直徑，而截止閥、切斷球閥、旁通閥、過濾器則不能小于管道直徑。
（3）閥在氣體或低粘度液體介質(zhì)中使用時，通常ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥為直立安裝在水平管上，當位置空間不允許時才倒裝或斜裝。
（4）為便于現(xiàn)場維修及操作，調(diào)壓閥四周應留有適當空間。
（5）當介質(zhì)為潔凈氣體或液體時，閥前過濾器可不安裝。
（6）調(diào)壓閥通徑過大(DN≥100 時)，應有固定支架。
（7）當確認介質(zhì)很潔凈時，件3可不安裝。
（8）位置實在不允許時，旁通閥(手動)可以省略(我們不推薦) 。
（9）閥組后根據(jù)需要用戶可選配止回閥、安全閥等。
（10）閥在蒸汽或高粘度液體介質(zhì)中使用時，通常ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥為倒立安裝在水平管上，冷凝器(蒸汽用自力式)應高于調(diào)壓閥的執(zhí)行機構(gòu)而低于閥前后接管。使用前冷凝器應灌滿冷水，以后約 3個月灌水一次。
總而言之，通過本章的學習，我相信大家獲得了很多，對自力式調(diào)節(jié)閥的知識都有所掌握了！但學海無涯，我們還得一如既往的努力踏實的學習，只有這樣才能成為合格的人才。
自力式調(diào)節(jié)閥的特點,工作原理及應用情況等,為節(jié)能、降耗提供了一種適用的可選替代產(chǎn)品.每段管線吹掃是否合格，應由生產(chǎn)和安裝人員共同檢查，當目視排氣清凈時，在排氣口用白布靶板或白鉛油靶板檢查，如5分鐘內(nèi)靶板上沒有無鐵銹、灰塵、水分及其其他雜物和麻點即為合格。
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