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自力式压力调节阀在危险化学品领域防流体危险的对策

王汉克
(香港宝典全年资料大全2024,浙江永嘉325105)


摘要:针对危险化学品领域中自力式压力调节阀在应用过程中存在的安全隐患问题,参照“控制阀安全要求”,分析了现行自力式压力调节阀采用单膜片执行机构存在流体危险时的缺陷和危害﹔介绍了采用膜片冗余和具有显示报警功能的新型产品的结构、防流体危害的功能和应用,以达到自力式调节阀的使用安全要求。

关键词:自力式压力调节阀﹐危险化学品防流体危害﹐冗余控制

自力式压力调节阀最初用于城市供热控制,进而应用于工业过程控制领域。随着石油化工生产的发展,自力式压力调节阀也不断应用于具有强腐蚀性,易燃易爆特性的介质过程控制中,因而该产品的安全性问题已经引起人们的高度关注。根据GB304364----2013《工业自动化产品安全要求》第四部分:控制阀的安全要求,香港宝典全年资料大全2024改进了自力式压力调节阀的设计,采用了膜片冗余技术和显示报警功能,提高了产品的功能安全性,并取得了良好的效果。

1 自力式压力调节阀的工作原理及特点

1.1 工作原理
自力式压力调节阀由调节机构、执行机构和引压导管三部分组成,如图1所示。该调节阀不需要外加能源驱动和接受外来信号控制,通过比较被控介质压力作用在膜片上的力与设定弹簧的反作用力操作,从而改变液体流里,实现被控压力的自动调节。



1.2特点

一般调节阀只有阀体受到流体的压力、温度、介质性质影响,而从自力式压力调节阀的结构和原理可知,该阀在实现压力控制过程中,它的调节机构和执行机构均直接和工艺介质密切接触,连续不断地受到介质参数和性质的影响,特别是在苛刻的工况条件下,自力式压力调节阀的执行机构所需考虑的功能安全性要比一般的调节阀更加严谨,两者的区别如图2﹑图3所示,图中阴影部分为接触介质部件。



1.2特点
一般调节阀只有阀体受到流体的压力、温度、介质性质影响,而从自力式压力调节阀的结构和原理可知,该阀在实现压力控制过程中,它的调节机构和执行机构均直接和工艺介质密切接触,连续不断地受到介质参数和性质的影响,特别是在苛刻的工况条件下,自力式压力调节阀的执行机构所需考虑的功能安全性要比一般的调节阀更加严谨,两者的区别如图2﹑图3所示,图中阴影部分为接触介质部件。

2.2.3无膜片故障显示报警功能的危险
采用单膜片执行机构的自力式压力调节阀。在膜片破裂时如果没有显示报警功能,介质的泄漏和控制功能失效,无法被及时发现和处理,将使事故危害不断扩大,造成更加严重的安全后果。
值得注意的是这种潜在的流体危险,即使是采用如图4所示的2台自力式压力调节阀构成“2取1”的冗余控制,也无法克服膜片碱裂所造成的后果。因为该冗余控制只有在设定值满足P2设定值<P1设定值和膜片无损坏的条件下,才能确保在工作阀发生故障时由备用阀对阀后压力维续实施控制。

3自力式压力调节阀防流体危险对策
具有防流体危险的自力式压力调节阀在阀体结构设计上和一般自力式压力调节阀并无差别,两者间的区别主要表现在执行机构的结构和功能上。该执行机构采用了双膜片组合形式,增加了工作膜片破裂或渗漏时的报警显示功能。现以浙江派沃公司生产的带膜片破裂报警的自力式压力调节阀为例说明,该结构如图5所示。


1)采用双膜片组合冗余功能。该阀的执行机构由2组膜片组成,1组为工作膜片,另1组为安全备用膜片或称检测膜片。该阀执行机构正常工作时,工作膜片与介质直接接触承担压力信号的测里放大比较功能,完成自力式压力调节阀的压力控制。此时,备用膜片不接触工艺介质,不参与控制。当工作膜片发生破裂时,介质就注入备用膜片室和备用膜片接触,避免了介质的外泄漏
。此时的压力信号怕则里放
大比较功能由备用膜片完成,从而确保了自力式压力调节阀的安全运行并防止流体危险事件的发生,避免了人身伤害和环境污染。
2)报警功能。当工作膜片正常时,由于被控介质没进入到备用膜片室,备用膜片室内的压力表指示为零﹔当工作膜片破裂泄漏时﹐由于介质进入备用膜片室,备用膜片室就会有压力,该信号可以通过电接点压力表传到控制室,从而提醒操作员做出及时处理。
4应用案例
该公司生产的带膜片碱裂报警自力式压力调节阀,已于2009年应用于德司达〈南京)染料有限公司调试危险介质领域的硝基笨(C6H5NO2 )的压力控制和强腐蚀性介质领域的发烟硫酸(H2S04.S03 )的压力控制和强腐蚀性介质领域的发烟硫酸(H2SO4.SO3)的压力控制。现场使用至今证明,该产品从未发生过由于膜片破裂而导致的控制失灵和物料的泄漏,确保了生产的安全,受到了用户的了评!

5结束语
自力式压力调节阀是一种适用于无仪表气源、调节精度要求不高场合的节能仪表
应用在危险化学品
领域时,采用具有膜片冗余和膜片显示报警功能的自力式调节阀,提高了系统的可用性和安全性,得到了用户好评。