通过错误实例分析正确选择调节阀作用形式的重要性

发布时间:2010-09-04  点击数:2391
    通常气动调节阀的作用形式有气开和气关两种类型,气开阀随信号压力的增大而开度增大,无压力信号时调节阀处于全开状态,合理选择调节阀的作用方式,对确保生产安全、提高产品质量和减少经济损失是至关重要的。本文阐明了调节阀作用方式选择应考虑的各方面因素,并结合我厂15t转炉汽化冷却之给水和蒸汽压力调节阀的误选实例,分析其错误的原因,并提出了整改意见。并就有关问题进行讨论,以期达到对提高调节阀作用方式选择之重要性认识之目的。
1 、调节阀的气开、气关选择
   调节阀作用方式的选择应根据生产工艺要求来决定,考虑当信号压力中断(如调节阀故障,仪表供电中断或气源中断)时,视调节阀所处开启或关闭的位置。对生产工艺造成的危害性大小而定。如阀处于打开位置时危害小,则应选用气关式;反之,则选用气开式,通常考虑以下因素:
(1)首先考虑人身和设备的安全
   当出现气源供气中断,仪表供电中断,调节系统内各环节有故障以及执行机构的膜片破裂等情况,使调节阀无法正常工作,以致使阀芯处于无能源状态时,调节阀所处的开启或关闭位置,应能保证人身、设备的安全,不致于发生事故。
(2)其次考虑介质的特性
   调节进入工艺设备的介质流量时,若介质为易燃,易爆或有毒气体,应选为气开式,当信号压力中断时,阀处于全关状态,避免有害气体外泄;若介质为易结晶、易凝固物料,为防止堵塞,应选为气关式。
(3)最后考虑保证质量和减少经济损失
   当调节阀信号压力中断而不能正常工作时,阀所处的开启或关闭状态,不应造成产品质量下降和原料的浪费以及半成品的浪费。
   上述因素是有轻重缓急的,应特别注意、调节阀作用方式选择应考虑的首要因素是人身和设备的安全。
2 、误选实例
    我厂15t 转炉汽化冷却系统是利用转炉余热生产蒸汽的一个节能环节,两个汽泡接受转炉烟道余热,产生蒸汽经蓄热器缓冲供给蒸汽用户,汽化冷却过程自动调节流程见下图所示。每个汽包的给水环节设有自动调节,且分两个回路进行调节。一路为根据汽泡出口蒸汽流量之差进行补水调节。两调节系统的调节阀均安装在给水管道上、互为旁路。蓄热器前、后分别设有蒸汽压力自动调节,因此,整个汽化冷却系统共有6 个自动调节的气动薄膜调节阀。
    笔者在参加我厂15t转炉主体工程试车验收工作发现:现场所装的上述6个调节阀均为气开式。于是提出:给水和蒸汽压力调节阀选为气开式是不安全的作用方式必须整改。
    对于给水调节,若调节阀选为气开式,则信号压力中断时,调节阀处于全关状态,这意味着调节系统故障或供电、供气中断时,汽泡将无法得以给水,会导致烧干汽泡,后果是严重的。
    对于蓄热器前(即汽泡后)蒸汽压力调节阀,若选为气开式,则在故障状态下,调节阀处于全关状态,此时汽泡继续受热蒸发,蒸汽压力将不断上升,影响汽包的正常、安全运行,且此时用户管路又将无蒸汽可用。同理,蓄热器后蒸汽压力调节阀选为气开式,也存在同样的不安全因素。
3 、整改意见及问题讨论
    根据上述分析,上述6 个调节阀为气开式是错误的。在此工艺情况下,必须采用气关式调节阀,鉴于调节阀已在现场安装就位,经现场多方观察,并查阅有关资料,以期能做现场处理,但事实上已无可能。因此,处理办法是必须将6个调节阀全部更换为气关阀,而原有调节阀拆除以待它用。
    根据气动薄膜调节阀的执行机构与阀的通常组合方式,对于双导向阀,执行机构一般采用正作用方式,通过改变调节阀的正、反安装形式来实现气开、气关方式。但配用反作用的执行机构,只有一种组合方式,但配用反作用的执行机构,只有一种组合方式,且只能构成气开式阀,我们现场的上述6个调节阀就属于这种情况。因此,无法通过改变阀的安装方式来实现由气开式变为气关式,而必须更换新的气关阀。
    问题一:由于两阀处于互为旁路中,不太可能可能两阀同样故障而关闭,因此不太可能造成给水中断。因两个调节阀回路兼有各自的功能,任一路故障都将影响给水的自动进行。特别应注意的是,当仪表停电时,通常是整个仪表系统都停电,这就存在两个调节阀同时无信号压力的情况,还有其他一些情况也可能使调节阀无信号压力,因此,两给水调节阀因故障同时处于全关的可能是存在的。
    问题二:给水阀之一更换为气关阀就可防止给水中断了,这个问题除存在问题一同样的解释外,还应考虑两阀其中之一检修的情况,此时将由另一阀承担给水,若此阀为气开式,则发生故障时仍会使给水中断,因此,只将其中一个阀换为气关式仍存在事故隐患。
    问题三:汽包有蒸汽压力安全阀,因此,蓄热器前后蒸汽压力前后蒸汽压力选为气开阀也是安全的。气包上安装安全阀是作为一种极限保护措施,这种极限保护措施是在生产处于不正常情况且即将发生事故的情况下采取的断然措施。因此,选用蒸汽压力调节阀不能信赖于这种极限保护措施。另外,当无信号压力使阀全关时,用户无蒸汽可用,所产蒸汽又被迫放散,这有违于汽化冷却系统的余热利用,节约能源之宗旨。
4 、结论
    综上所述,调节阀作用方式的选择应把人身、设备的安全放在首位。通过分析可知,实例的6个调节阀选为气开式是不安全的,必须把其余全部换为气关阀,部分换成气关阀仍存在隐患,在涉及安全生产的问题上是不容我们含糊的。