一种专门的锥形体刀闸阀在阀体内装配有位移袋,使阀门能够通过干燥、填料的立柱关闭。
阀门经常被忽视或未定义的注意事项。
DeZURIK公司。

阀门的规格和选择是每个新系统设计的重要组成部分。许多资源用于确定服务条件和管道考虑因素等标准。随着时间的推移,需求可能会因容量、产品变化和操作变化而变化。这些变化经常在系统中引起问题,需要更广泛的分析来解决。

除了系统操作条件(或“定义的”操作条件)之外,还有其他未定义的期望,通常与启动和关闭程序、异常条件和紧急情况有关。这些较小的事故可能比实际规定的操作条件更严重。此外,在阀门选择过程中,关闭或控制能力/性能和未来设施规划也可能是未定义的期望。这些期望在控制阀和隔离阀之间有所不同。以下类别经常被忽视,可能需要考虑的未定义的期望。

图1:一个具有四种可互换内饰尺寸的旋转控制阀,使矿井能够在不更换阀体的情况下增加产能并保持准确的控制。(图片由DeZURIK提供)
图1:一个具有四种可互换内饰尺寸的旋转控制阀,使矿井能够在不更换阀体的情况下增加产能并保持准确的控制。(图片由DeZURIK提供)

控制阀

隔离能力

除少数例外情况外,控制阀不应被期望作为控制阀和隔离阀履行双重职责。控制阀可提供各种阀座选择,适用于不同的介质/应用条件。例如软座,如聚四氟乙烯(聚四氟乙烯),金属座刮球或堵塞垢服务,以及其他特殊的特殊功能,如防火安全要求。在浆液控制阀的情况下,流量控制组件可能永远不会接触阀座,被称为“间隙阀座”,旨在延长阀门的使用寿命。由于这些变化,通常认为控制阀不能提供足够的隔离。

启动/关闭

在指定控制阀时,通常不涉及泵的控制。在初始系统调试期间,通常需要通过控制方案来解决启动和关闭问题。因此,规范过程通常不考虑短期的、具有潜在破坏性的服务条件。例如,低浓度的泥浆可能对标准控制阀表面影响很小;然而,在启动过程中,控制阀方案可能要求阀门稍微打开,以防止管道因过快填充系统而损坏。在此期间,泥浆正在侵蚀内部表面,这降低了控制阀的性能和寿命。

许多阀门定径程序考虑了一些流动条件,并预测了诸如气蚀、闪烁和噪声等损坏情况。然而,启动或关闭条件可能会超出所选阀门满足所有其他流量条件的潜在能力范围。假设启动和关闭是很少发生的事件,不会损害阀门。这种错误的假设可能会导致启动和关闭流程条件被排除在外,从而导致意外的糟糕性能。

紧急情况下

许多控制阀配备有弹簧膜片式执行器,该执行器具有机械故障位置。然而,控制阀也可以采用双作用气缸或电动驱动。当空气或电源故障时,这些执行器将在“最后位置”失效。因为术语和理解不是通用的,所以明确定义失败时应该发生什么是很重要的。例如,在电源故障期间,阀门定位器将失去信号,从而驱动输出完全打开或关闭阀门取决于指定。虽然空压机也会失去动力,但系统中的残余供应压力会继续循环阀门,造成不想要的结果。

未来流程要求

有时候,控制阀的尺寸也会根据当前的情况进行调整,因为它也适用于未来计划的扩张、替代产品运行等。这可能会导致不满意的结果,因为实际使用条件可能超出理想的控制范围。更好的解决方案是指定具有多个内部可更换控制组件的控制阀,以适应当前和未来的应用。最近,一家南美铜矿选择了一种旋转控制阀,可以配备四个可互换的流量范围。这使得该矿可以在堆浸垫上的酸溢流控制装置上安装一个普通的2英寸旋转控制阀体。当该矿准备增加流量时,只需更换阀座,省去了劳动密集型和昂贵的管道更换。

隔离阀

隔离能力

一些组织公布了阀门(包括隔离阀)的测试协议和可接受的泄漏率。阀门制造商在其文档中引用适用的标准,但通常不会公布标准中的实际测试标准。相反,它们说明阀门是否达到或超过标准。这取决于指定工程师了解应用标准,并根据系统的隔离能力要求应用正确的阀门类型。此外,制造商经常会以超出最低标准的语言说明关闭能力,例如零泄漏,但同样需要考虑到他们的测试标准。

除了应用程序数据表中列出的通用标准外,还必须明确了解隔离要求。是否有一个测试标准明确地满足这些应用标准?在石油和天然气行业,API标准598是很容易理解的,选择阀门就像选择符合该标准的阀门一样简单。

然而,当考虑在纸浆和纸张中使用刀闸阀进行隔离时,决定可能不那么明确。在MSS-SP81标准下,金属阀座单向刀闸阀允许在管道压力为40磅/平方英寸(psi)时,每英寸阀门直径泄漏40毫升/分钟(ml/min)。对于弹性体阀座单向阀,必须指定泄漏率,也可以参考MSS-SP61,其泄漏率较小。如果系统只有最小的管路压力来辅助阀座(小于40psi),则可以考虑使用双向弹性体阀座。

需求可能变化很大。例如,允许泄漏率的金属阀座阀可能适用于4%的纸浆料浆,但不能用于隔离由技术人员维护的次氯酸钠泵。

紧急和扰动条件

断电和紧急关闭程序也会影响隔离阀。与控制阀一样,需要解决同样的问题,除了定位器被螺线管取代,并且在更具体和关键的应用中可能需要手动覆盖。

心烦意乱的事件

加厚条件(包括在加厚过程中可能发生的压力、温度和介质异常)需要检查。压力扰动可能需要防雷装置。弹性体的选择可能会受到温度峰值的影响。泥浆可能会沉淀并堵塞管道,可能会导致从泄漏到危险暴露的各种问题。如果需要在静态条件下或介质柱下隔离正常流动的浆液或散装介质,则可以改变阀门的选择。

例如,在散装给料器和料斗之间选择隔离阀。在正常的流动条件下,一个标准的闸刀将切开流动柱并隔离。然而,如果大料给料器失速,料柱充满,标准刀闸门无法切断料柱,以充分隔离给料器与料斗进行维护。其他可能的解决方案是o口刀闸板或专门的锥形体刀闸板,在阀体内制造空间,以取代物料柱。

专门的隔离

虽然在石油和天然气行业中很常见,但在所有类型的行业中,为了提高安全性,通常会指定双阻塞和泄放阀或双隔离和泄放阀。这些阀门提供一个检测端口,以验证隔离阀的可接受关闭。同样,术语、理解和期望可能会有很大差异。为了达到预期的效果,请咨询熟悉这种类型的阀门及其应用的制造商或其代表。

为应用选择合适的阀门以达到预期的结果可能比预期的要复杂。在阀门选择过程中,必须考虑当前和未来的期望和要求。

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