气动调节阀气源管线配置的探讨

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1、气动调节阀气源管线配置的探讨汤勇（重庆建峰化肥股份有限公司化肥分公司重庆涪陵408601）摘要:对目前气动调节阀气源管线配置的一些合理性问题进行分析探讨,提出气源管线配置的经济性能的更优化。关键词:气动调节阀气源管线配置探讨1、综述建峰化肥股份有限公司化肥厂是一九九二年投产的一个大型化工企业，以天然气为原料，通过多道工序生产出高纯度液氨和尿素。其控制系统高度自动化，使用了较多的气动调节阀，气动调节阀是仪表终端执行元件.它的工作环境与其他的仪表元件相比,调节阀直接与工艺介质接触,常工作在高温高压,低温腐蚀等恶劣的工况下,其性能的好坏直接影响到整个仪表系统的自控品质.我们追求

2、良好的自控品质,但是,在保证优良自控品质的同时,我们还要尽可能地降低我们在仪表备品件,物资材料上的消耗,以达到较少的投入产生较高的回报的目的.对于气动调节阀,我们很重视其执行器,阀内件的运行效果,却经常忽略了一些细节问题,造成大量的无用的工作,不仅浪费人力物力,而且在某些特定的时间,会影响到整个工艺系统的运行稳定.比如二○○七年九月四日，合成氨系统的高温变换炉减温水阀100TV127因为定位器输出泄漏，致使高变超温，引起整个系统负荷的调整。原本是很细小的一个问题，可能在检修和维护中随手都可以做的一个细节，会引起严重的后果。调节阀运行的质量就决定了工艺系统运行的稳定性。多年

3、来，作为气动调节阀维护单位，我们处理了很多比如调节系统波动、系统消耗偏高、系统操作弹性空间小等等疑难问题。但是，对于一些常见的可控的细小故障，往往不注重提前处理，对这些小问题不愿花心思去想法处理，以至于小问题慢慢发展成不可控的故障，影响运行。表1就是二○○七年三月到九月系统气动调节阀小故障粗略统计。表1二○○七年三月到九月系统气动调节阀小故障统计序号时间位号故障现象处理012007.3.27100FV167气源管线中间接头漏紧固后正常022007.7.10300PZ9206减压阀排污堵头掉，气源压力不够安装堵头后正常032007.9.4100TV127定位器输出漏气紧固后

4、正常042007.9.2100PV180动作慢更换管线/接头后正常多年来，我们在对气动调节阀的检修维护中发现了很多细节问题，尤其是在气源管线的配置上，有很多值得探讨的地方。2、提出问题及解决方案探讨作为气动调节阀，供气质量直接影响到调节阀的性能，这里说的供气质量包括气源清洁度，气源压力大小，气源流量大小，以及气源稳定性等等。在这里我们就不再讨论气源清洁度的问题，气源流量和气源压力，稳定性受气源管线影响较大。因此，这里我们将对气源管线配置做分析探讨。2、1管线配置的探讨通常情况下，我们对气动调节阀管线配置主要是依据调节阀执行器膜头（或气缸）大小、工艺要求和工作环境来确定。在

5、实际配管中，我们要考虑到满足调节阀的性能要求，在尽量提高供气质量的同时，我们还要考虑经济性和协调性。比如我们对合成氨单元中压蒸汽压力调节阀100PV180的要求就是响应速度快，动作灵敏，为此就必须满足该阀供气的要求，但是，在2007年系统停车大修中，我们更换了一台新气动调节阀，从外观上就可以判断为气源管线有问题，首先在调试过程中发现动作慢，而且对于整个调节阀，其气源管线与调节阀很不协调。100PV180膜头直径为350mm，动作行程为150mm，其气室容积为14.5L，标准供气压力为0.4Mpa，但是其采用的气源管线却只有Φ6mm，根据标准，Φ6mm不锈钢管内径只有Φ4m

6、m，根据流量公式式中Q：流量，a：流道面积，A：系数，g：重力，P1、P2:压力，r：重度可以计算得出，仅仅泄掉膜室压力就需要大约7秒，尚不计算填料摩擦力、阀内件重量及其他外在因素。但是，通过我们实际测量，在截断气源管线时，采用的是割管刀，气源管线断面内径只有Φ2.5mm，如果按照内径Φ2.5mm孔径计算，那么，泄掉膜室压力就需要12秒的时间，加上填料摩擦力和内件重力，和我们实际测试的15秒很接近。因此，气源管线就制约了调节阀的动作速度，严重影响到系统的稳定运行。这种情况下，我们要提高调节阀响应速度，必须更换流量更大的气源管线，在经理论测算，采用Φ8mm的不锈钢管可以满足

7、运行速度要求。而且，采用Φ8mm的管线，从外观上也更能和整个调节阀相协调，经济上也不会存在浪费。从我们原始的安装资料和现场实际安装数据看，（如图1所示）普遍的气源管线都是采用的Φ8mm的不锈钢气源管线，对执行器膜头（或气缸）比较小，容积不超过3L的，则采用Φ6mm不锈钢管。一则不会引起性能下降，二则比较美观，三不会造成材料浪费。对于执行器膜头（或气缸）相当大的，通常情况我们都采用气动加功率放大器，而且气源管线最少不小于Φ10mm（如图2所示）。此外，作为调节阀，通常都带有定位器（电磁阀或功率放大器），我们所说的气源管线不仅仅是