控制阀在PTA装置中的应用.pdf

仪器仪表与应用 石 油 化 工 自 动 化 ，2 0 0 8 ，1 7 8 AUT0M AT1 0N I N PETR _ CHEM I CAL I NDU rRY 控制 阀在 P TA装置中的应用 项 飞 中 国纺织工业设计院 ， 北 京1 0 0 0 3 7 摘 要 介绍 P TA装置 中各类控制 阀的应用及选型 ， 包括阀体形式 、 材质、 执行机构 的选择等 ， 以及 阀门在 P TA装 置中选 型的特殊要求 。 关键词 控制阀； P T A装置； 阀体形式； 控制阀材质； 执行机构 中图分类号 T P 2 1 4 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 7 7 3 2 4 2 0 0 8 0 1 0 0 7 8 0 4 1 引 言 近 年来 ， 聚酯行业 在中 国发展迅 速 ， 因而带动 其 原料 P T A 精对苯二甲酸 行业的发展， 很多企业纷 纷投资于 P T A装置的建设。由于 P T A 生产工况较 为复杂， 所以应用的仪表种类繁多， 若仪表选 型、 材 质选择错误 ， 轻则造成介质泄漏 、 仪表损坏， 重则引 起装置停车甚至发生严重事故， 在各类仪表的选型 中， 尤为重要且较为复杂的当属控制阀。 在 P TA 装置 中 ， 应 用 的控 制 阀 种类 繁 多且 材 质也 不尽 相 同， 其 投 资 占整套 装 置现 场 仪 表近 5 0 。控制 阀 的选 型不 当经常 发生 ， 进 而影响 装置 的正常 生产 ， 成 为 P TA 生 产 的 瓶 颈 之一 。笔者 工 作至今 ， 一直从事 P TA工程设计 中仪表方 面的设 计工作 ， 现将控制阀选型心得浅述一二 。 2 控 制 阀阀体 形式 的选择 P TA流程由于其介质的多样性和流程的复杂 性 ， 装置中应用 的阀 门种类也较 为多样 ， 如某类工 艺 的 P T A 装 置 中就 应 用 了 近 1 0种类 型 的 阀 门约 3 8 0台 。其 中常见 的几种 类 型如下 。 2 ． 1 直 通 单座控 制 阀 这类阀门属于 2 0世纪 6 0年代的产品， 由于其 调节性能优越、 泄漏量小且结构较为简单 ， 所 以在 各类装置中大量采用 ， 也广泛应用在 P TA装置大 部分介质的控制中， 这些介质绝大部分为洁净的气 相或液相介质 ， 如氮气、 冷却水、 P X 对二 甲苯 、 醋 酸等。固体粉料介质或含有 固体 颗粒 的介质则应 避免使用此类 阀门， 以免造成阀门堵塞甚至因介质 破坏 密封 面 而造成 泄漏 。 另外值 得一 提 的是 ， 在 单 座控 制 阀的基础 上 发 展 的直通双 座控 制 阀 ， 这类 控 制 阀的 不 平衡 力 小 ， 允许 压差 大 ， 并 且流 通 能 力 也 比 同 口径 的单 座 阀 大 。但是由于受加工限制和温度变化的影响， 上下 两个阀芯不能完全保证 同时密封， 所以此类 阀门泄 漏量 大 ， 易引起 事 故 ， 并 且 由于其结 构 复杂 ， 不便 于 维护及维修。在 P TA装置的选型中， 尽量避免选 择此 类 阀 门。 2 ． 2球 阀 主 要 是 指 O 型球 阀 ， 属 于 角 行 程 类 阀 门 。这 类阀门采用双密封结构， 其最显著的特点就是密封 能 力强 ， 泄漏 量 小 ， 并 且 响应 迅 速 ， 执 行 动作 快 ； 阀 门口径一般与工艺管道直径 相同， 流阻低 ； 可调 比 高但是流量特性并不优越 。正是由于上述特点 ， 所 以球 阀往 往 用 于两 位 式 开 关 控 制 。在 P TA 装 置 中绝大部分紧急切断及顺序控制的工况都是通过 球阀完成的。虽然在很多文献中曾提 到球 阀的另 一 个优点是介质流 向的任意性， 但是笔者在选型的 过程 中发现并不能完全信任这类说法 ， 可能因为供 货厂商的制造理念和工艺 的不 同而确定了介质流 向的惟 一性 ， 球 阀前 后 的密 封 结 构 不尽 相 同 ， 这 一 点在 阀门 现场安 装 的过程 中尤 为值得 注意 。 2 ． 3 V型球 阀 V型球 阀既 优化 了流量 特性 ， 具 有很 高 的可 调 比， 又保 留 了 O 型球 阀 的其 他优 点 ， 并 且 还有 其 自 身一个显 著优点 ， 就 是 V 型缺 口与 阀座 之间有 剪切 作用 ， 特别适用于黏稠性介质、 含有固体颗粒的介质 或是纤维类介质的控制。这个优点正好满足 P T A 装置中固体浆料控制的要求 ， 因而 V型球阀在 P T A 装 置中得 到 了大量 和广 泛 的 应用 ， 成 为继 直通 单 座 控 制 阀之后第 二大应用数 量 的调节 类阀 门。 2 ． 4 偏心 旋转 阀 亦称 为 凸轮挠 曲 阀或 3 偏 心 蝶 阀 ， 具 有密封 性 收稿 日期 2 0 0 7 1 0 2 0 修改稿 。 作者简介 项 飞 1 9 8 1 一 ， 男 ， 内蒙古赤峰 人 ， 2 0 0 3年毕业 于北京化工大学 自动化专业 ， 学 士， 现在中国纺织工业设计院从事 工程设计 工作 ， 任助理工程师 ， 在职攻读北京化工大学 工程硕 士。 维普资讯 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 1 期 项飞． 控制 阀在 P TA装 置中的应用 能好 、 流通 能力大 、 使用 寿命 长、 调节性 能高等特 点 ， 并 且还 具有 一定 的 自清 洁 功 能 ， 使 它 更 加 优 于 其他 类 阀门 。除此 之 外 偏 心旋 转 阀也 具 有 一 定 的 剪切 功能 ， 所 以大 有 取 代 V 型 球 阀之 势 。但 是 由 于其密封面的制造工艺要求较高 ， 所以在小 口径 的 情况下， 其价格要高于 V型球 阀。偏 心旋 转阀在 P TA装 置 中也得 到 了很 多应 用 ， 尤 其 是 在 大 口径 、 需 要实现 快 速联锁 切 断 的工 况下 ， 偏 心旋 转 阀更 是 成为首选 。笔者翻阅了一些文献资料以及厂家样 本 ， 部分 说法 称偏 心 旋 转 阀可 用 于 任 意流 向介 质 ， 也有部分说法称推荐安装于流闭工作状态， 这样做 是 为 了减少 颗粒 物 对 密 封 面 的 冲刷 从 而 延 长使 用 寿 命 。考虑 到 此 种 情 况 ， 笔 者 在 阀 门 的 选 型 工 作 中 ， 参 考 了后一 种说 法 ， 对 于工 艺 不 要 求 流 闭 工作 状 态 的工况 ， 还 是优 先选择 了 V 型球 阀。 2 ． 5 蝶 阀 结构较为简单 ， 特别适合于大口径 、 大流量 、 低 差压 的工 况 ， 由于 其 同 样 具有 一 定 的 自清 洁 功 能 ， 所以可用于大部分洁净以及有悬浮颗粒物的介质， 但 是应用 时需 考虑 这类 阀门泄漏 量大 的 问题 ， 以及 在 大压 差下 工作会 出现 阀板 关死 后 打不 开 、 小 开度 下 工作 易震 荡 的特 点 。在 P T A 装 置 中 ， 蝶 阀 主要 应 用在 部分 大 口径 的工况下 ， 特 别是 一些 放空 管线 以及冷却水 、 除盐水等 的供料总管上 。 2 ． 6 闸板 阀 多用在 C T A， P T A 等 固体 粉 料 的工 艺管 道 上 ， 连接形式可 有多 种选 择 ， 但 是 一般 同蝶 阀一样 多选 用法兰夹持 式 。此类 阀门在选 型中应考 虑闸板 结构 形式 ， 有单 闸板和双 闸板 之分 ， 双 闸板坚 实且 不易变 形， 但是价格较单闸板阀门亦有较大提高。 2 ． 7 角 阀 角 阀 因其 阀体 一 般 为 直 角 结 构 形 式 而 得 名 。 这类阀门在 P T A 装置 中虽然数量 少但是其投资 却 丝 毫 不 低 于 上 述 任 何 一 类 阀 门。这 类 阀 门在 P TA装置中担负着 C TA， P T A 浆料管 线 以及部 分反 应器 、 结 晶器 冲 洗 管线 的控 制 和 切 断 的 任务 ， 这些介质一般都具有高温、 高压 、 腐蚀性强的特点 ， 并 且往往 是 固体悬 浮 物 、 气 相 、 液相共 存 的介质 ， 所 以阀门经常面临易堵塞、 易气蚀 、 强腐蚀 、 强冲刷的 苛刻工况 ， 故而其材质 、 连接方式 、 连接尺寸、 流通 能力、 防气蚀能力、 自清洁能力 、 密封性能等都成为 选择此类阀门需要详细考虑和严格要求 的参数， 部 分 参数 于下 文 中将有 详 细 的阐述 。 2 ． 8 套筒 阀 因其 阀芯 与 阀座 的特殊设 计 ， 可有 效 降低气 蚀 现象 ， 并且 在减 噪 性 能 上 明显 优 于 其 他 类 阀 门 ， 但 不适 用 于含有 固体 颗 粒 物 的介 质 ， 故 而在 P TA 装 置 中多用 于蒸 汽介 质 的工况 。 下 面就 阀门 的其 他通用 参数 分别 予 以介绍 。 3控制 阀材 质的选 择[ 1 材质 作 为控制 阀一 项 重要 参数 ， 在选 型 时应引 起高度重视 ， 尽量做到既不低选引起严重腐蚀 ， 又 不高选增加投 资。P TA装置 中工况复杂 ， 介质类 型 较 多 ， 所 以材 质 的选 择 有 很 大 难 度 ， 以下 笔 者仅 结合在选型工作 中的经验浅述 自己的观点和看法。 控 制 阀材 质选 择 的总 体原 则 是 阀 体 材质 与 所 连接的工艺管道材质相 同或高 出一个等级， 阀芯、 阀座 、 阀杆 等与 介质 接触 的关 键部 件材 质 至少 与阀 体材质相同或高出一个等级 ， 执行机构 、 定位器外 壳等 非接 液部 件 的材质 根据 环境 状况 适 当选择 。 在 P TA装置 中， 导致腐蚀 的主要介质是含有 氢溴酸以及醋酸的介质 ， 并且其腐蚀性 随着温度的 升高而增强 ， 所以用于这类介质的控制阀材质也因 温 度 的不 同而 不 同 。笔 者 在进 行 选 型 工 作 中大致 参 考 的 原 则 温 度 小 于 1 0 0℃ 时 选 择 不 锈 钢 3 1 6 L； 温 度 在 1 0 0 ～ 1 3 5℃ 之 间 时 选 择 双 相 钢 2 2 0 5或 哈 氏合 金 C 2 7 6 ； 温 度 大 于 1 3 5℃ 时选 择 钛 材。对于其他介质 ， 控制 阀材质的选择详见表 1所 列 。 由于各 国材 料牌 号 标 准 以及 各 生 产 厂 家遵 循 的牌 号标 准各 不相 同 ， 这 也 给控制 阀的选 型工 作带 来 了一定 麻烦 ， 表 1中另 列 出 了几 种 在 P TA装 置 中常用 的材 质及 其在 几个 不 同国家 的牌 号 。 表 1 P T A装置控制 阀材质选择及 材料 牌号对照表 维普资讯 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 8 O 石油化工 自动化 2 0 0 8年 铸 ／ 锻 溶 剂 循 环 醋 酸 、 不 锈钢T A 一 醋酸浆料 溶剂 循 环醋 酸 、 醋 酸 甲酯 、 碱 液 、 除 盐 水 、 TA _ 醋 酸 浆 料 、 TA _ 水 浆料 、 惰性气体 、 密封及 冲 洗 水 、 凝 液 、 工 艺 水 酸性 及汽相 、 氢气 TA 一 醋 酸 浆料 、 溶 剂 及汽相 、 醋酸溶液 、 对 二 甲苯／ 醋酸 钛金属 TA _ 醋 酸 浆 料 、 溶 剂 及 汽相 、 醋酸溶液 TA 一 醋 酸 浆 料 、 溶 剂 及 汽相 、 醋酸溶液 、 压缩 空气 、 对二 甲苯 ／ 醋酸 P T F E 氢溴酸溶液 ZGOO Cr 1 8 Ni 1 O ZGOCr 1 8Ni 9Ti O Cr 1 8Ni 9 O OCr 1 8Ni 1 O O Cr 1 7Ni l 2M 0 2 O OCr 1 7 N订4 M 02 0 0 Cr 2 2 Ni 5 M 0 3 N 双 相 钢 0 0 Cr 2 3 Ni 5 M 0 3 N 双 相 钢 2 2 0 5 0 0 Cr 2 5 Ni 7 M0 3 N 双 相 钢 2 5 0 7 0 0Cr l 6 Ni 60 M 1 6 W 4 V 哈氏 C 2 7 6 TA1 ， 2 ， 3 工业纯钛 UNS S 31 80 3 UNS S322 0 5 UNS S3 12 6 0 UNS N1 02 76 Gr a de l， 2， 3， 4 G X6 Cr Ni M ol 810 X5Cr Ni 1 89 X2Cr Ni l 8 9 X5 Cr Ni M ol 81 0 X2 Cr Ni M ol 81 0 G5 1 21 SCS1 9A G5 1 21 SCS1 3A SU3 04 SU3 04L SUS31 6 SUS31 6L 表 1列举的材质在一套 P TA装置 中不一定全 都会 采用 ， 每一种 介 质适 用 的材质 也并 不一 定是 惟 一 的， 具体使用哪一种 材质 与装置投资、 日常维护 等 因素都 有 关 系 ， 为 此 在 表 1的 基 础 上 另 有 如 下 补充 。 a 3 0 4 ／ 3 0 4 L， 3 1 6 ／ 3 1 6 L的 区别 与 选 择 。3 1 6 和 3 1 6 L不锈 钢是含 钼 不锈 钢种 ， 3 1 6 L不 锈钢 中 的 钼含量略高于 3 1 6不锈钢 ， 由于钢 中的钼元素 ， 使 得 3 1 6 ／ 3 1 6 L不 锈钢 总 的性 能优 于 3 0 4 ／ 3 0 4 L不 锈 钢 ； 此外 3 1 6 ／ 3 1 6 L不锈 钢 还具 有 良好 的 耐 氯化 物 侵 蚀 的性 能 ； 3 1 6 L不锈 钢 的耐 碳 化 物 析 出 的性 能 比 3 1 6不锈 钢更好 ， 因而相 比 3 1 6不锈 钢 ， 3 1 6 L不 锈钢可用于更 高温 的状况 ； 3 1 6 ／ 3 1 6 L不锈钢都具 有 良好 的焊接性能， 但是 3 1 6不锈钢的焊接断面需 要 进 行焊后 退 火处 理 ， 而 3 1 6 L不 锈 钢 则不 需 要 进 行焊后退 火处 理。根据上 述 特点 ， 在 P T A 装 置 中， 对于阀芯、 阀座 、 阀杆等关键部件还应尽量保证 其最 低选 择 材质 为 3 1 6 L不锈 钢 。 b 考虑各种可能发生的工艺状况选择 阀门材 质 。在工艺专业提交给仪表专业的条件表中， 其工 艺参数往往只是正常生产情况下的数值 ， 而装置开 停车时对 阀门的介质有更高的要求 ， 在阀门的材质 选 择 中应充 分考 虑到 这种 情况 ， 例 如氧化 反应 器 的 压缩空气进料管线上 ， 为紧急停车系统设置了紧急 切断阀， 在正常情况下其工艺介质是压缩空气 ， 介 质选择不锈钢就 已经足够了。但是， 当紧急停车系 统 联 锁触发 后 ， 氧化 反应 器 的物料 将直 接 与切 断阀 接触 ， 这时若是不锈钢介质将很快被腐蚀 ， 所 以其 材质应选择钛金属更为合适 。 c 气蚀 采 用 司 太 莱 堆 焊 硬 化 处 理 。 在 P TA 装置中， 有很多工艺状态会产生气蚀情况 ， 应根据 实际情况采取相应措施 ， 而在阀门材质方面 ， 应对 不锈钢阀门采用司太莱 堆焊硬化处理 以降低气蚀 对阀芯 、 阀座 的冲蚀 ， 延长阀门使用寿命 。 4 控 制 阀流量 特性 、 流 开／ 流 闭 的选择 控 制 阀流量 特性 的选择 主要 以控制 性 能决定 。 控制阀流开／ 流闭的选择依据主要有如下几点 。 a 保护操作人员 安全和设备 的安全， 是选择 控制 阀流开／ 流闭最基本也是最重要的原则。 b 从使用寿命上来看 ， 流闭型控制阀的寿命要 大于流开型。所以在 P T A装置控制阀的选型 中， 为 避免固体颗粒直接冲刷阀芯 ， 偏心旋转阀均采用流 一 1 S S ” m ∞∞ n 维普资讯 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 1 期 项飞． 控 制阀在 P TA装置中的应 用 闭型 。但是 另需说 明的一 点 是 ， 由于 流 闭型 控制 阀 的阻力较小 ， 所 以压力恢 复大 ， 它产 生 闪蒸 的临界压 差较之流 开型要低 ， 所 以更容易产 生闪蒸 。 c 从稳定性能来看 ， 流开型要优于流闭型 。 5控 制阀执 行机构 的 选择 这 里 主 要 阐 述 执 行 机 构 在 P TA 装 置 的 选 型 中应注 意 的事项 。 a 阀 门气 开／ 气 关 的选 择 。在 P TA 装 置 中 ， 氧 化反 应器 进料 管线上 安装 的阀 门 ， 从安 全 的角度 考虑 ， 所有参加反应以及催化剂物料管线 的控制阀 和开关阀均选择气开作用方式 ， 而保护氮气管线的 控 制 阀及开 关 阀则 选 择 气 关 作 用 方式 。另 外 需要 注意的是一般不推荐使用反作用阀门 阀杆向下移 动 阀门打 开 ， 这种 阀 门一般 阀芯采 用倒 装方 式 ， 不 便于维修及维护。当然这种提法也不是绝对 的， 譬 如 P TA装 置 中用 到 的角 阀 ， 有 的 厂家 为 了解 决 浆 料堵 塞 的问题 就采 用 了此种作 用 形式 的设计 。 b 不平衡力 、 不平衡力矩的计算 。不平衡力 以及不平衡力矩的计算直接关系到阀门执行机构 的选 型 。控制 阀的 不平 衡 力 指 直 行程 类控 制 阀 阀 芯所受的轴向合力 ； 控制阀的不平衡力矩指角行程 类控制阀阀杆所受 的切 向合力。不平衡力及不平 衡力 矩取决于很多 因素， 诸如 控制 阀阀体形式 、 阀芯形 状 面积 、 阀 门前 后 压 差 、 流 开／ 流 闭形 式 、 介 质工艺参数等， 在大部分关于控制阀的书籍中均可 找到详尽的计算公式 ， 这里将不予赘述 。重点阐述 的是 阀 门关 闭 时的工 作压 差 ， 这一参 数通 常 要大 于 阀门工作时的前后压差 ， 所以在计算不平衡力 矩 时必 须要 考虑 这种情 况 ， 否则将 容 易造 成 阀 门关 不 严 对流开型阀门而言 或阀门打不开 x ,j - 流闭型阀 门而言 的情况发生 。另外为了更加有效地克服阀 杆与 填料 的摩 擦 力 、 阀芯 与 导 向 装 置 间 的 摩 擦 力 等 ， 往往计算出来的数据再乘 以一个系数 ， 在 P T A 装置中这个系数笔者倾 向于取 1 ． 5 ， 而这个参数是 否恰 当还 需要 在各 类 阀 门的运行 中加 以验 证 。 c 执 行 力 的 其 他 要 求 。上 面 所 说 的 不 平 衡 力 、 不平衡力矩的计算 ， 直接关系到执行 机构的选 型 。然 而在 P T A 装 置 中 的某 些 工 况 ， 并 不 能 仅仅 依据这些计算结果来选择执行机构 ， 还需要考虑其 他 因素的影响 ， 如1 用 于紧急联锁切断的阀门， 通常都规定 了其关断时间， 这种情况就需要考虑阀 门执行机构输出的执行力 矩 是否满足关断时间 的要 求 。但是 执行 力 矩 也 并不 是越 大越 好 ， 因为 执行力 矩 过大将增大阀座负载， 往往会加剧对阀 芯和阀座的冲击 ， 从而缩短 阀门寿命 。所以此种情 况 一般 以执 行 力 刚好 满 足 关 断 时 间 为宜 ； 2 在 诸 如 浆料 类介 质管 道 上 安 装 的 阀 门需 要 考 虑 随 着 时 间的 推移物 料会 黏 附在 阀芯 和 阀座 上 的 问题 ， 这 会 增 大 阀 门打开 或关 断时所 需要 的执行 力 ， 而这个 执 行力有时会是计算结果的几倍甚至近十倍以上 ， 这 种 状 况 同时 也 会 造 成 阀 门开 度 越 来 越 大 的情 况 。 在 P TA工 艺 中很 多还 采 取 了一 些 其 他 有 效 措 施 ， 如阀门运行一段时间后 ， 控制系统会控制阀门运行 一 个 完整 的行 程后再 恢 复正 常控 制 ， 从 而 除去 黏结 在 阀芯 、 阀座 上 的物料 。这 种情 况在执 行 机构 的选 择中尤为值得注 意， 以避 免执行 力不 足的情况发 生 ， 在 P TA装 置 中尤 以角 阀为 重 。 6 阀 门附件 的选 择[ 3 a 电气阀门定位器 、 电磁 阀。电气 阀门定位 器完成阀门控制的要求 ， 电磁 阀通过得／ 失 电切断 阀门的气路 ， 以完成 开关 阀门的作用 ， 并且可在现 场设 置手动开关以通断电磁阀的供 电回路， 从 而完 成现场同时操作的目的。电磁 阀失电的情况下 ， 通 过 改变 气路 配 置可 以更 改 阀门的 开关状 态 。 b 阀门位置／ 行程开关 。用于反映阀门开关／ 行 程 状态 ， 有很 多 种测 量 形 式 的这 类 开 关 ， 目前 常 见 的是非 接 触 电磁 感 应 式 NAMUR ， 它 在 P TA 装置 中也得 到 了大 量 的应用 。 c 机械 限位开关。为了完成某些 工艺要求 ， 要求阀门操作时其 C v值不超过 或不低于某一个 值 ， 而在阀门执行机构上安装的限制 开关 ， 各个厂 家做法不一 ， 但基本原理都是通过限制阀杆行程来 实 现 的 。 d 手 轮及 手 轮 锁 定 开 关 。笔者 在 P TA 装 置 控制阀的选型工作中， 一般未设置旁路的控制阀都 加装了手轮 ， 以便于 日后的现场操作。而对于一些 重要 的工况 ， 如 结 晶器 间的控 制 阀 、 部分 蒸 汽／ 凝 液 控制阀等不允许随便启用手轮， 这时还应加装手轮 锁定开关 ， 只有 当此开关打开时才可启用手轮 ， 且 此开关打开时在 DC S内有报警信号以提示控制室 人员 手 轮锁定 开关 处 于打 开状态 。 e 储气 罐 。在 P TA 装 置 中需 要 设 置 储 气 罐 的情 况 无 弹 簧 的 活 塞 执 行 机 构 为 实 现 气 开 、 气 关 ， 须配置储气罐 ； 当阀门气源供给中断时， 为 了装 置安全停车等因素， 需要对关系到安全停车的阀门 设置储气罐 ， 而此用途 的储气罐容积须满足阀门正 常动作 2 ～3次 ； 对 于动作时用 气量较大且要求迅 速关断的阀门， 须 配置储气罐 。 7特 殊要 求 a 气蚀情况的处理 。所有阀门的选型过程中 维普资讯 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 仪器仪表与应用 石 油 化 工 自 动 化 。2 0 0 8 ，1 8 2 AUTOM ATI ON I N PETR CH EM I CAL I NDUS TRY 三偏心蝶 阀及其应用 孙德利 中国石 油集 团工程设计有限责任公 司 东北分公 司，吉林 吉林 1 3 2 0 0 2 摘要 介绍丁三偏心蝶阀的特点、 工作原理、 密封结构特点及其使用中注意的问题。三偏心蝶阀在石油化工装置中已得 到实践的检验和成功的应用 。 不但 节约投 资成本 ， 而且性能稳定 。 关 键 词 三偏心蝶阀 ； 原理； 特点 中图分类号 T P 2 1 4 文献标 识码 B 文章编号 1 0 0 7 7 3 2 4 2 0 0 8 0 1 0 0 8 2 0 2 1 三偏 心蝶 阀特点[ 1 q] 蝶 阀 广泛应 用 在 冶 金 、 电 力 、 石 油 化 工 、 市 政 、 煤气以及给排水等系统 ， 是大管径大流量调节 和切 断的最佳装置。为满足各种工况要求 、 蝶阀先后经 历了从传统 的中线式蝶 阀， 单 、 双偏心蝶 阀和三偏 心蝶 阀 的演变 。 三偏心蝶 阀的密封 面在关 闭状态下 ， 受力 均匀 ， 承压能力高， 在开启过程无挤卡现象， 蝶板密封面各 点同时完成脱离阀座密封面的动作， 基本无摩擦； 开 启力矩极低， 结构紧凑 ， 成本低 ， 寿命长； 可实现双向 流通 ， 具有调节 、 切断功能。因此， 三偏心蝶阀被使 用在石油化工领域的过程控制等各种重要管线上。 2三偏 心蝶 阀 工作原 理 蝶 阀 阀部分 主要 由填料 压 板 、 填 料压 盖 、 填料 、 导套 、 阀体 、 蝶板组 件 、 阀杆 、 下 端 盖 组 成 见 图 1 。 当蝶板 在 开启和 关 闭时 ， 由于 蝶板 密封 面设计 成 相 对蝶板轴心为一斜截圆锥形密封面 见图 2 ， 使得 蝶板密封面与阀座密封面 阀座与阀体为整体式 既 保证 了 一 定 的 接 触 角 ， 同 时 又 可 实 现 阀 板 3 6 0 。 密封面在整个关闭、 开启过程中无挤卡现象 ， 基本 下端盖 阀杆 蝶板组件阀体导套填料 填料压盖 填料压板 图 1 三 偏心蝶 阀结构 收稿 日期 2 0 0 7 1 0 2 0 修改稿 。 作 者简介 孙德 利 1 9 7 2 一 ， 男 ， 吉林公 主岭 人 。 1 9 9 5年毕业 于南京 化工 大学生产过程 自动化专业 ， 获学士学位 ； 2 0 0 2年获 大连 理工大学硕士研究 生学位 ， 毕业 后一 直从事 石油化 工 自动化工程 设计工作 ， 现工作于中国石油 集团工 程设计 有限 公司东北 分公 司 白控室 ， 任工程师。 都应注 意 气蚀 问题 ， 如果 气 蚀 不 可 避 免 ， 应 从 多 方 面考 虑这 个 问题 ， 总 结上 述章 节 ， 首先 应在 阀芯 、 阀 座的材质上采取堆焊斯 太莱合金 等硬化措施 ； 其 次 ， 有时阀门流开／ 流 闭形式的不 同也会影 响气蚀 情况； 还可在阀后加装一块孔 板以提高 阀后压力 ， 从 而减轻 气蚀 ， 这 种方 法会影 响 阀 门流量 系数 的计 算 ， 这点须予以考虑。 b 探伤。对于很多重要的阀门需要对其进行 特定的非破坏性检验 ， 以保证 阀门的健康性和完整 性 ， 这种非破坏性检验通常称之为 阀体探伤， P TA 装置中的阀门通常要求除进行正常 的液体渗透探 伤外 ， 还应要求做超声波探伤或 x射线照相探伤 。 一 般 6英寸以内阀门做整体探伤 ， 而 6英寸以上阀 门可仅对关键部件进行探伤。阀门的探伤要求会 提高阀门造价， 装置是否采取这一步骤有时还应综 合考虑。 c 噪 音 解 决 。减 小 噪 音 的 措 施 加 装 消 音 器 ； 消 除共 振 ； 加 厚工 艺管 道壁 厚 ； 阀 门包裹 吸音 或 隔音材 料 。 8 结 束语 以上 叙 述 了 控 制 阀 在 P TA 装 置应 用 中 的 选 型 和注意 事 项 等 ， 由于 P TA 工 艺 流 程 的复 杂 性 、 介质的多样性 ， 使得装置中的控制阀多种多样 。由 控制 阀的原 因而 引起 的停 车也 屡有 发生 ， 控制 阀选 型将直接关系到 P T A装 置的控制及安全 ， 其选型 应 引起 足够 的注 意 。 参考 文献 1 徐士信．自控工程设计 中的常用材料．石油化工 自动化 ， 2 0 0 6 ， 1 1 2 ～ 1 5 2 赵桂东 ， 刘一笑． 自控工程设计中不锈 钢中合金元素 的作 用． 石 油化工 自动化 ， 2 0 0 7 ， 6 5 ～6 3 康济忠．气动调节阀的选择．控制阀信息 ， 2 0 0 6 ， 9 3 6 ～3 7 维普资讯 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m