石油化工用调节阀简介

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1、石油化工用调节阀简介石油化工用调节阀简介本文由 gerichard 贡献doc 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT，或下载源文件到本机查看。石油化工用调节阀简介（提纲）中国石化工程建设公司（SEI） 王为华 2008 年 5 月石油化工用调节阀简介 提纲目录1.调节阀工作原理 1 1.1 1.2 1.3 伯努利方程 1 介质流经调节阀时压力分布 1 调节阀的重要地位 22.调节阀的阀芯特性 2 2.1 2.2 2.3 阀芯特性 2 调节范围 R 3 调节阀的 S 值 33.调节阀流通能力 3 3.1 3.2 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 C 值与 Cv

2、 值的定义 3 液体（粘度（0.5P 1 时 CQ (P ? P )P 514 1 2 1 rH (273 + t ) 式中：Q：NM /h r H ：标准状态下气体重度 kg/NM ：气体膨胀系数 t：介质温度 如P ? P2 1 0.08 ， P 1 P ? P2 1 0.08 ， P 1 1 P ? P2 1 P 133如1-0.46 Q 280P1当 P20.5P 1 时，C1 rH (273 + t )3.4水蒸汽或其他蒸汽 Cv 值计算当 P 2 0.5P 1 时 CW 3.16 ( P ? P2 )r1 1 W 17.3 Pr1 1当 P 2 0.5P 1 时C3式中： W：重量

3、流量 公斤时 公斤米3r 1 ：介质在操作状态下的重度：介质膨胀系数，算法同上。3.5调节阀 Cv 值与阀体口径关系表 一机部生产 ZMNZMP 型气动调节阀流通能力 C 值流量 特性公称 通径 Dg(mm)阀座 直径 d(mm) 3 4 5 6 7 8 10 12 15 20 26 32 40 50 66 80 100 125 150 200 252 303行程 (mm)流通能力 C 值 直通双座(ZMN) 直通单座(ZMP) 0.08 0.12 0.20 0.32 0.50 0.80 1.20 2 3.2 5 10 16 25 40 63 100 160 250 8 12 20 32 50

4、 80 120 200 280 450 710 1100直线G3/4”102025 直 线 等 百 分 比 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 30016 254060400 630 1000 160010043.6调节阀的 Cv 值范围 等百分比阀门 阀门的额定 Cv 值通常是正常流量 Cv 值的 2 倍，或者最大流量 Cv 值的 1.3 倍，或者说，正常流量 Cv 值是阀门额定 Cv 值的 3070。 线性阀门 阀门的额定 Cv 值是正常流量 Cv 值的 1.5 倍，或者最大流量 Cv 值的 1.1 倍， 或者说，正常流量 Cv 值是阀门额定 Cv 值的

5、6080。 3.7 调节阀的行程 在最大流量 Cv 值下，线性调节阀的行程应90%，等百分比阀的行程应92%， 在最小流量 Cv 值下，调节阀的行程应10%。 蝶阀的最大开度应60。3.8 调节阀的全行程时间 任何调节阀的全行程时间均应30 秒。 两位式切断阀的全行程时间应5 秒。 加氢裂化装置高分器至低分器的切断阀全行程时间应23 秒。 离心式压缩机防喘振阀的全行程时间应2 秒。 3.9 调节阀的阀体尺寸 根据计算出的 Cv 值，查表，以确定调节阀的阀体尺寸。调节阀的阀体尺寸可 比工艺管道直径小 1 级，最多可以小 2 级。但是阀体尺寸不应小于其上游管道直径 尺寸的一半。 4. 调 节阀的执

6、行机构选型 调节阀的执 行机构， 通常首选气 动薄膜式 执行机构（ 其弹簧为 反作用） ，对 于 活塞式执行机构（即气缸式） ，首选多弹簧双作用型执行机构。 对于带电磁阀的调节阀，要求选用带弹簧的执行机构。 执行机构的弹簧材质至少应为碳钢，并在出厂时进行了防腐涂层处理。 当供气压力为 4.15kgf/cm 2 (60Psig)时，对于薄膜执行机构的膜片盒应采用钢 材质，并且其压力等级至少为 1.0MPag。55.调节阀的关断差压 （ shutoff P ） 调节阀的关断压差值至少应等于 P 1 ，有时要求1.25P 1 （如加氢装置原料泵的最小流量旁路调节阀） 。 6. 6.1 调节阀的结构形

7、式 按阀体分 直通单座、双座、偏心旋转阀、三通阀、角型阀、球阀、闸阀、蝶阀等。其中 闸阀不能用作调节，一般用作两位式切断。蝶阀通常用较大口径，最小为 4” ，最大 使用压力Cl600。 6.2 按执行机构分 气动薄膜式、气缸式（有弹簧、无弹簧式） 、电动执行机构等。 正作用、反作用，气开、气关式。 6.3 7. 7.1 角阀的流向 调节阀的主要辅助装置 阀门定位器 ， 选用原则 P10kgf/cm2， HP、HT（t250） HIC 回路 大口径Dg100 7.2 手轮机构 侧装式 顶装式 手轮应为不锈钢材质。 7.3 行程开关 行程开关，应采用无触点接近开关。 7.4 电磁阀 （ 正常励磁式

8、 ） 一般用 3 通电磁阀， 当采用双作用执行机构时， 采用 4 通电磁阀。 通常采用 24VDC 低功率型（3W） ，隔爆型，ExdCT4，防护等级 IP65，阀体材质一般为 316SS， 带接线盒。6当要求带手动复位时，应避免使用就地手动复位。 7.5 7.6 7.7 调节阀与电气阀门定位器及三通电磁阀的联接 气缸式切断阀与四通电磁阀的联接 调节切断阀与 电气阀门定位器及电磁阀的联接 气缸执行机构调节阀，如需正常时调节，紧急工况时关闭或开启，此运行模式 下调节阀与电磁阀及电气定位器的联接。 7.8 对重要工况采用冗余电磁阀的联接方案 串联：安全性好，实用性稍差， 并联：实用性好，安全性稍差

9、。 8. 调节阀的密封填料函 （ 参见 API608 规范 ） 40以下，采用聚四氟乙烯合成体或石墨纤维。 40230之间，采用聚四氟乙烯和石墨。 230以上采用石墨填料。 对于高压气体介质，可以采用双填料。一般不用石棉或封装石棉作填料。 石墨填料，不应含有氯离子。要求石墨填料中的可滤出氯离子100ppm。 9. 9.1 9.2 IEC60534 调节阀的噪音 （ 应符合 IEC60534 8 标准 ） 噪音来源 85dB（ 应 85dB （ 在距阀 1 米处 ） 有些场合要求75db，任何场合都不允许105db。 9.3 10. 降噪措施 调节阀阀体材质的选择 对工艺介质含有硫化氢酸性气体、

10、油品或混相的场合，如果硫化氢含量在 NACE-MR0175 的 适 用 范 围 内 ， 调 节 阀 所 有 与 介 质 接 触 部 分 的 材 料 选 择 应 遵 照 NACEMR0175 标准执行。 10.1 阀体 、 阀盖材质的选择 阀体、阀盖材质的选择是以流动介质的温度、压力、腐蚀性和冲刷性为依据的， 宜选择与连接管道上的阀门材质相同，至少为碳钢，一般口径小于等于 DN40 的阀 门采用锻钢。采用 ASTM 标准的调节阀其材料选择应在 ASME B16.34 所列范围之内，7阀常用的阀体材质及温度限制如下， （根据 ASME B16.34 温度压力等级规定） 。 常用的阀体材质及温度限制

11、 锻钢 碳钢 碳钢 碳钢 不锈钢 Type 304 Type 316 Type 347 Type 321 合金钢 1Cr- 1 2 Mo 1 1 4 Cr- 1 2 Mo 2 1 4 Cr-1Mo 5Cr- 1 2 Mo 9Cr-1Mo 3 1 2 Ni ASTM A182 Grade F1 ASTM A182 Grade F11 ASTM A182 Grade F22 ASTM A182 Grade F5 ASTM A182 Grade F9 ASTM A350 Grade LF3 ASTM A217 Grade WC1 ASTM A217 Grade WC6 ASTM A217 Grade

12、 WC9 ASTM A217 Grade C5 ASTM A217 Grade C12 ASTM A352 Grade LC3 -30 -30 -30 -30 -30 -100 450 590 590 648 648 310 ASTM A182 Grade F304 ASTM A182 Grade F316 ASTM A182 Grade F347 ASTM A182 Grade F321 ASTM A351 Grade CF8 ASTM A351 Grade CF8M ASTM A351 Grade CF8（321 铸钢） -200 -200 -200 -200 810 810 810 81

13、0 ASTM A105 ASTM A216 Grade WCB ASTM 352 Grade LCB -30 -45 425 340 铸钢 下限, 上限,由上表可知，常用材料的温度范围为： ASTM A216/WCB（碳钢）：-30425 ASTM A217WC9（CrMo 合金钢） ，-30590 ASTM A351 CF3（304 不锈钢） ，-200810 ASTM A351 CF8M（316 不锈钢） ，-200810 ASTM A182 F321（锻钢不锈钢） ，-200810。 10.2 阀芯材质的选择 对于有腐蚀性的介质，或者有阀蒸、气蚀的场合、或者对于高差压调节阀 (P35kg

14、f/cm 2 或 500Psig)时，均应采用经过硬化处理的阀芯（如 316+Stellite， 或 316+钨铬钴合金） 。8阀芯材质选型表 Trim Material 316S.S. Stellite No.6 416S.S. 440C S.S. 17-4 PH Colmonoy（铬化硼） Tungsten Carbide（碳化钨） Hardness Rockwell C 8 44 40 56 40 45-50 72 Corrosion Resistance Excellent Good to Excellent Fair Fair Excellent Fair to Good Good

15、on Bases Poor on Acids10.3软阀座材质的选择 丁腈橡胶：2993 氟橡胶：18204 聚四氟乙烯：268232 高密度聚乙烯：5485 氯丁橡胶：408211. 11.1调节阀的泄漏等级划分 相关标准 ANSI/FCI70-2-1-1991 调节阀阀座泄漏等级划分 ANSI B16.104-1976 国标 GBT421392 调节阀的泄漏等级通常为 ANSI-级。用作调节的阀门泄漏等级一般为 ANSI 调节阀泄漏量表级，用作两位式切断的阀门泄漏等级为 ANSI级（金属密封）或 ANSI级（软 密封） 。911.2调节阀的泄漏量表 表 111 控制阀的泄漏量表（美国 AN

16、SI B16.104-1976）最小泄漏量 试验介质 压力和温度 工作压差p 或 50Ib/in (3.5bar)压2级别级0.5%额定 Cv空气或水差， 取其中较小的一个值， 温度 10 52 工作压差p 或 50Ib/in (3.5bar)压2级0.1%额定 Cv空气或水差， 取其中较小的一个值， 温度 10 52 工作压差p 或 50Ib/in (3.5bar)压2级0.01%额定 Cv空气或水差， 取其中较小的一个值， 温度 10 52级510 m /s p=1bar 孔径1mm 阀座直径 /in 1 1.5 2 /mm 25 38 51 64 76 102 152 203 气泡/min 1 2 3 4 6 27 27 45 ml/min 0.15 0.30 0.45 0.60