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先導(dǎo)活塞式蒸汽減壓閥在管路安裝工藝

  • 發(fā)布日期:2017-09-07      瀏覽次數(shù):1109
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      之前介紹組合式減壓閥在國(guó)華惠州熱電應(yīng)用,現(xiàn)在介紹先導(dǎo)活塞式蒸汽減壓閥在管路安裝工藝蒸汽在工業(yè)生產(chǎn)中有著重要的作用。以鋼鐵企業(yè)為例,蒸汽是企業(yè)生產(chǎn)所使用的主要能源介質(zhì)之一,同時(shí)也是生產(chǎn)的副產(chǎn)品,其主要作用是供熱及提供動(dòng)力。蒸汽系統(tǒng)一般由發(fā)生裝置(如鍋爐等)、蒸汽輸送系統(tǒng)(包括管網(wǎng)及閥門)、蒸汽使用系統(tǒng)(包括換熱器及汽輪機(jī)等)組成。閥門作為蒸汽系統(tǒng)中調(diào)控裝置,在整個(gè)蒸汽系統(tǒng)中有非常重要的作用。蒸汽系統(tǒng)節(jié)能潛力巨大,節(jié)能的途徑也很多,本文主要從先導(dǎo)式減壓閥應(yīng)用的角度談起。在蒸汽系統(tǒng)中,先導(dǎo)式減壓閥是采用控制閥體內(nèi)的啟閉件的開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量,將介質(zhì)的壓力降低,同時(shí)借助閥后壓力的作用調(diào)節(jié)啟閉件的開(kāi)度,使閥后壓力保持在一定范圍內(nèi),在進(jìn)口壓力不斷變化的情況下,保持出口壓力在設(shè)定的范圍內(nèi),保護(hù)其后的生活生產(chǎn)器具的一種裝置。
            本文通過(guò)某鋼鐵企業(yè)厚板廠蒸汽系統(tǒng)先導(dǎo)式減壓閥并聯(lián)閥站的具體應(yīng)用案例,從節(jié)能和設(shè)備安全的角度出發(fā),進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。實(shí)際效果表明,達(dá)到了預(yù)期的目的。
              1 先導(dǎo)式減壓閥的工作原理
              先導(dǎo)式減壓閥結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖1,通過(guò)閥門下游管線的反饋管反饋壓力的變化情況,反饋管的壓力變化直接作用于先導(dǎo)閥的膜片下。
               蒸汽減壓閥屬于先導(dǎo)活塞式減壓閥。由主閥和導(dǎo)閥兩部分組成。主閥主要由閥座、主閥盤、活塞、彈簧等零件組成。導(dǎo)閥主要由閥座、閥瓣、膜片、彈簧、調(diào)節(jié)彈簧等零件組成。
      先導(dǎo)活塞式蒸汽減壓閥結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和用處: 
      蒸汽減壓閥屬于先導(dǎo)活塞式減壓閥。由主閥和導(dǎo)閥兩部分組成。主閥主要由閥座、主閥盤、活塞、彈簧等零件組成。導(dǎo)閥主要由閥座、閥瓣、膜片、彈簧、調(diào)節(jié)彈簧等零件組成。通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)彈簧壓力設(shè)定出口壓力、利用膜片傳感出口壓力變化,通過(guò)導(dǎo)閥啟閉驅(qū)動(dòng)活塞調(diào)節(jié)主閥節(jié)流部位過(guò)流面積的大小,實(shí)現(xiàn)減壓穩(wěn)壓功能。 主產(chǎn)品主要用于蒸汽管路,起減壓穩(wěn)壓作用。

              當(dāng)系統(tǒng)壓力高于調(diào)節(jié)彈簧的壓力設(shè)定點(diǎn)時(shí)候,膜片下的壓力推動(dòng)其壓緊彈簧向上移動(dòng),逐步關(guān)閉壓力先導(dǎo)閥。當(dāng)壓力先導(dǎo)閥關(guān)閉時(shí),蒸汽不會(huì)再進(jìn)入減壓閥主閥下面的隔膜腔,主閥也隨之關(guān)閉,此時(shí)的減壓閥相當(dāng)于一個(gè)關(guān)閉的截止閥,消除了因?yàn)殚y門泄漏而導(dǎo)致閥后壓力持續(xù)升高,安全閥放散的問(wèn)題。反之當(dāng)蒸汽壓力下降低于設(shè)定值時(shí),壓力先導(dǎo)閥打開(kāi),蒸汽進(jìn)入主閥隔膜腔,頂起主膜片打開(kāi)主閥,進(jìn)行減壓。
              2 先導(dǎo)式減壓閥并聯(lián)閥站在某鋼鐵企業(yè)厚板廠的應(yīng)用案例
              先導(dǎo)式減壓閥并聯(lián)閥站示意圖見(jiàn)圖2。
      本工藝適用于輸送壓力為2.5MPa以下的蒸汽管道工程的施工安裝。
      2規(guī)范性引用文件
      GB50185-93;工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)
      GB50235-97;工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范
      GB50242-2002; 建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范


      3工藝流程方框圖(見(jiàn)圖1)
      4工藝過(guò)程
      4.1 施工準(zhǔn)備
      4.1.1 根據(jù)施工要求,配備工程技術(shù)人員。
      4.1.2 熟悉圖紙和技術(shù)規(guī)范,做好設(shè)計(jì)圖紙交底工作,并做好記錄及簽字。
      4.1.3 根據(jù)施工圖及工程文件,編制施工方案和施工預(yù)算,繪制單線圖。
      4.1.4 管道焊接工藝評(píng)定,編寫焊接工藝及指導(dǎo)書(shū)。
      4.1.5 焊工必須通過(guò)《鍋爐壓力容器壓力管道焊工考試與管理規(guī)則》中的相關(guān)內(nèi)容的上崗培訓(xùn)和考試,合格者方可進(jìn)行該項(xiàng)目的焊接施工。
      4.1.6 根據(jù)《特種設(shè)備安全檢察管理?xiàng)l例》對(duì)壓力管道的檢察的規(guī)定,填寫申報(bào)資料,送技術(shù),辦理壓力管道安裝的監(jiān)建申請(qǐng)。
      4.1.7 組織對(duì)全體施工人員進(jìn)行施工技術(shù)及安全交底,明確工作內(nèi)容、工程進(jìn)度及相關(guān)的規(guī)范、規(guī)章等要求。
      4.1.8 根據(jù)工程內(nèi)容,選定預(yù)制場(chǎng)地,并做好防風(fēng)、防雨等保護(hù)措施。
      4.1.9 焊條烘焙、收發(fā)必須有專人管理。
      4.1.10 根據(jù)工程內(nèi)容,落實(shí)施工機(jī)具進(jìn)場(chǎng),并根據(jù)施工作業(yè)點(diǎn),合理配備和布置。
      4.1.11根據(jù)工程內(nèi)容、工程進(jìn)度,組織材料進(jìn)場(chǎng)。落實(shí)加工件委托加工工作,并附加工圖。

      圖1  工藝流程方框圖
      4.1.12 材料的采購(gòu)、檢驗(yàn)與保管
      4.1.12.1 采購(gòu)的材料必須是經(jīng)技術(shù)安全注冊(cè)并認(rèn)可的制造企業(yè)的產(chǎn)品。
      4.1.12.2 進(jìn)場(chǎng)材料(管子、配件、支撐件、閥件等)其材質(zhì)、規(guī)格、型號(hào)和質(zhì)量必須符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求,并附有制造廠的質(zhì)量證明文件。管配件應(yīng)有AZ標(biāo)記。
      4.1.12.3 進(jìn)場(chǎng)材料(管子、配件、支撐件、閥件等),應(yīng)進(jìn)行檢查(包括材料外觀和合格證及試驗(yàn)報(bào)告等一系列資料檢查)。并確認(rèn)物與資料一一對(duì)應(yīng)。
      4.1.12.4 閥門檢驗(yàn)
      1)輸送設(shè)計(jì)壓力大于1MPa或設(shè)計(jì)壓力小于等于1MPa且設(shè)計(jì)溫度大于186℃的蒸汽的閥門,應(yīng)逐個(gè)進(jìn)行檢驗(yàn)。
      2)輸送設(shè)計(jì)壓力小于等于1MPa且設(shè)計(jì)溫度小于等于1860C的蒸汽的閥門,應(yīng)從每批中抽查10%且不得少于1個(gè),進(jìn)行殼體壓力試驗(yàn)和密封試驗(yàn)。當(dāng)不合格時(shí),應(yīng)加倍抽查,如仍不合格,該批閥門不得使用。
      3)閥門殼體試驗(yàn)壓力不得小于公稱壓力的1.5倍,試驗(yàn)時(shí)間不得少于5min,以殼體填料無(wú)滲漏為合格;密封試驗(yàn)宜以公稱壓力進(jìn)行,以閥瓣密封面不漏為合格。
      4)試驗(yàn)合格閥門,應(yīng)及時(shí)排盡內(nèi)部積水,并吹干。密封口涂防銹油,關(guān)閉閥門,封閉出入口,做出明顯的標(biāo)記,填寫“閥門試驗(yàn)記錄”。
      5)安全閥應(yīng)按設(shè)計(jì)文件規(guī)定的開(kāi)啟壓力進(jìn)行試調(diào)。調(diào)壓時(shí)壓力應(yīng)穩(wěn)定,每個(gè)安全閥啟閉試驗(yàn)不得小于3次,調(diào)試后填寫“安全閥初調(diào)試記錄”。
      4.1.12.5 經(jīng)檢驗(yàn)合格的材料,應(yīng)按品種、規(guī)格、壓力等級(jí)不同妥善堆放,并掛牌寫上參數(shù),做好入庫(kù)記錄。不合格產(chǎn)品應(yīng)立即做好標(biāo)記,及時(shí)清退。


      4.管道的預(yù)制
      4.2.1根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,依據(jù)土建基準(zhǔn)點(diǎn),對(duì)坐標(biāo)、標(biāo)高進(jìn)行測(cè)定。
      4.2.2根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,對(duì)管線安裝的可行性進(jìn)行核驗(yàn),如發(fā)現(xiàn)圖紙與實(shí)際有矛盾時(shí),不得隨意更改,應(yīng)會(huì)同設(shè)計(jì)和有關(guān)部門共同解決,并做好簽證確認(rèn)工作。
      4.2.3 根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行管道下料。
      4.2.4 管子切口端面傾斜偏差△不得大于管子外徑的1%且不得超過(guò)3mm。
      4.2.5 管子的切割宜用切割機(jī)、鋸床等機(jī)械方法進(jìn)行,公稱通徑≥DN150的管子可以用氧、乙炔火焰切割。
      4.2.6預(yù)制管線上的焊口要避開(kāi)支、吊架。預(yù)定的固定焊口位置要考慮便于焊接和檢驗(yàn)等操作工作。 
      4.2.7管線支、吊架等位置的定位,應(yīng)在管線測(cè)量時(shí)進(jìn)行,彈簧支、吊架及固定支架應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求定位。
      4.2.8 管段下料尺寸力求正確,溫度計(jì)、壓力表等儀表取源部位的定位應(yīng)同時(shí)完成。其方向、坐標(biāo)、標(biāo)高應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
      4.2.9 管道的坡口要求
      4.2.9.1上海申弘閥門有限公司主營(yíng)閥門有:減壓閥(組合式減壓閥,可調(diào)式減壓閥,自力式減壓閥管道坡口應(yīng)盡量采用坡口機(jī)或車床加工方法。也可以采用氧、乙炔火焰坡口,但必須用角向砂輪機(jī)打磨平整。
      4.2.9.2 坡口應(yīng)符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。如設(shè)計(jì)無(wú)規(guī)定時(shí),應(yīng)按表1型式進(jìn)行。

      4.2.9.3 如管道及組成件存在著管壁不等厚情況時(shí),其坡口型式應(yīng)參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50235第5.0.8條;主管上開(kāi)三通,其形式按GB50235中附錄B中第10款條文加工。見(jiàn)表2。

              以某鋼鐵企業(yè)厚板廠蒸汽系統(tǒng)為例:蒸汽用戶主要有浴室、磨輥間、檢化驗(yàn)室等,蒸汽由公輔總管DN150供給,減壓前蒸汽壓力為1.0-1.6MPa,減壓后蒸汽壓力為0.37-0.45MPa,蒸汽用量變化為1t/h-39t/h。原有活塞式減壓閥在蒸汽用量較小得時(shí)間段內(nèi)(非洗浴期間),開(kāi)度過(guò)小,氣蝕嚴(yán)重,損壞頻繁。同時(shí)由于活塞式減壓閥密封性不好,當(dāng)蒸汽用戶不再使用時(shí),無(wú)法實(shí)現(xiàn)靜態(tài)減壓,導(dǎo)致閥后壓力持續(xù)上升,安全閥頻繁放散,造成能源浪費(fèi),據(jù)粗略估算,年蒸汽放散約9000t。
              為解決這一問(wèn)題,經(jīng)設(shè)計(jì)選型采用華申·馬克丹尼公司的先導(dǎo)式減壓閥并聯(lián)閥站代替原有的活塞式減壓閥。改造后蒸汽系統(tǒng)壓力,流量穩(wěn)定,消除了蒸汽的放散,保證蒸汽的正常供給及使用。
              根據(jù)蒸汽使用過(guò)程中負(fù)荷變化大的情況,分兩路進(jìn)行減壓。先導(dǎo)式減壓閥并聯(lián)閥站由主減壓閥、輔減壓閥、安全閥、疏水閥、過(guò)濾器、截止閥、壓力表及管道組成。
              當(dāng)減壓閥后壓力低于主減壓閥設(shè)定值時(shí)0.37MPa時(shí),主、輔減壓閥同時(shí)工作;當(dāng)減壓閥后壓力低于輔減壓閥設(shè)定值0.45MPa而高于主減壓閥設(shè)定值時(shí)0.37MPa,僅輔減壓閥進(jìn)行工作;當(dāng)減壓閥后壓力高于輔減壓閥設(shè)定值0.45MPa,主、輔減壓閥都不工作,維持閥后壓力在輔減壓閥設(shè)定值。
            實(shí)際生產(chǎn)中,當(dāng)非洗浴期間,蒸汽用量小,通過(guò)輔減壓閥進(jìn)行減壓供汽。當(dāng)洗浴期間,蒸汽用量增大,輔減壓閥供汽量不足,壓力降至主減壓閥設(shè)定值以下時(shí),主、輔減壓閥同時(shí)工作進(jìn)行供汽。由于先導(dǎo)式減壓閥調(diào)節(jié)精度高,可達(dá)到0.01MPa,使得主、輔減壓閥并聯(lián)工作成為可能。同時(shí)在不同蒸汽用量時(shí)采用不同減壓閥進(jìn)行減壓的工作方式,穩(wěn)定了減壓后蒸汽的流量與壓力,避免了原有狀態(tài)下,活塞式減壓閥開(kāi)度過(guò)小而造成的汽蝕及損壞。


      3 用效果
              對(duì)于此節(jié)能改造項(xiàng)目,原有活塞式減壓閥使用過(guò)程中,因不能適應(yīng)用氣負(fù)荷的變化,一年內(nèi)3次更新減壓閥,2次在線修理均無(wú)效果,安全閥頻繁動(dòng)作,造成能源浪費(fèi),環(huán)境噪音大大超標(biāo)。實(shí)施改造后至今已1年有余,先導(dǎo)式減壓閥并聯(lián)閥站使用狀態(tài)良好,供氣壓力穩(wěn)定,無(wú)放散現(xiàn)象發(fā)生。年節(jié)約蒸汽折合標(biāo)煤950t,*。實(shí)踐表明,該節(jié)能措施有效。     
              4 結(jié)語(yǔ)
          應(yīng)用實(shí)踐證明,先導(dǎo)式減壓閥并聯(lián)閥站在蒸汽負(fù)荷波動(dòng)較大的場(chǎng)合有很好的適應(yīng)性。為蒸汽負(fù)荷波動(dòng)較大場(chǎng)合下的蒸汽減壓設(shè)計(jì)提供了新的思路。設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定,安全可靠,頗有推廣使用價(jià)值。與本產(chǎn)品相關(guān)論文:200X先導(dǎo)隔膜式水用減壓閥安裝要求