謝輝

摘要：儀表控制閥在化工行業(yè)中的應用十分普遍，不同的儀表控制閥有不同的特點，且應用的具體場合也有所不同。所以需要對儀表控制閥的分類進行了解，并對其在化工行業(yè)中的選型進行探究，然后對在化工行業(yè)中的選型進行分析。

關(guān)鍵詞：儀表控制閥;化工行業(yè);分類;選型

儀表控制閥在實際應用中具有多種功能，比如流體流量的調(diào)節(jié)與參數(shù)的調(diào)節(jié)控制等。在整個化工行業(yè)中，控制閥在實際運行期間，會受到所處環(huán)境、長期的疲勞運行等影響，對其使用功能造成極大影響。所以化工行業(yè)要科學合理的選擇儀表控制閥，確保在實際應用中的安全性與可靠性。下面就對儀表控制閥的分類及在化工行業(yè)中的選型進行探究。

1.儀表控制閥的分類

1.1角行程控制閥

角形閥也有適用的場合，較多的使用在要求直角連接的場合，在實際應用中優(yōu)勢比較明顯，安裝空間充足，流路比較簡單等。但是由于控制閥是單導向的，切換過程中要通過正作用或者反作用來實現(xiàn)。比較常見的角行程控制閥有：

（1）球閥。球閥的轉(zhuǎn)角為90°，能進行旋轉(zhuǎn)控制，動力源為壓縮空氣，DCS系統(tǒng)的應用比較常見[1]。閥門要想實現(xiàn)快速的關(guān)與閉，可以利用編程控制器進行控制。閥門由于具有流通能力大、使用年限長等特點，在實際應用中比較廣泛;（2）蝶閥。蝶閥在實際應用中，能提供較大的流通能力，使用范圍為石油化工的物流單元等，在實際應用中具有良好的密封效果，且密封材料的實用性更高，相比于同口徑直行程閥的流通能力，球閥的流通能力更大;（3）偏心旋轉(zhuǎn)閥。偏心旋轉(zhuǎn)閥、直行程閥與角行程控制閥幾個控制閥的優(yōu)點都能在偏心旋轉(zhuǎn)閥身上看到，可以說集眾多控制閥的優(yōu)勢于一身。偏心旋轉(zhuǎn)閥在實際應用中通用性較差，但是替換可縮減流通能力較高[2]。比如國外的一家閥門生產(chǎn)企業(yè)，就用偏心旋轉(zhuǎn)閥在更換了直行程控制閥，還可以安裝閥內(nèi)件（氣蝕與消除噪音的閥內(nèi)件），但是偏心旋轉(zhuǎn)閥的流通能力并不低，與同口徑直行程閥的基本一樣。

1.2直行程控制閥

直行程控制閥是眾多控制閥中發(fā)展比較成熟與完備的一種，而且我國對直行程控制閥的應用歷史較久，積累了較多的應用與管理經(jīng)驗[3]。閥門的緊固性較高，而且具有良好的密封性，且可以在各種化學環(huán)境中使用，具有良好的應用效果。直行程控制閥具體可以分為直通雙座閥、三通控制閥、直通單座閥與套筒閥套筒閥又稱籠式閥等。

1.3儀表控制閥選擇前需注意的要素

（1）成本?；て髽I(yè)在儀表控制閥的選擇前，首先要了解的一定是成本，必須與企業(yè)的實際情況相符，對保證質(zhì)量與安全的前提下，一定要控制好成本;（2）工藝介質(zhì)氣蝕。在設計儀表控制閥時，都會對工藝流體氣蝕的影響進行考慮，并進行適當?shù)恼{(diào)整;（3）能耗的節(jié)約。在化工行業(yè)，選擇儀表控制閥時，一定要順應時代發(fā)展潮流，嚴格控制能耗，降低能源損耗。

2.儀表控制閥在化工行業(yè)中的選型

在化工行業(yè)是儀表控制閥應用比較多的行業(yè)，儀表控制閥的選型會直接影響到行業(yè)的安全與發(fā)展。所以下面就對儀表控制閥在化工行業(yè)中的選型進行介紹：

2.1控制閥結(jié)構(gòu)形式的選擇

儀表控制閥的選型過程中，十分重要的一個步驟就是對結(jié)構(gòu)形式的確定，結(jié)構(gòu)的確定并不簡單，需要根據(jù)化工行業(yè)的實際工藝條件與介質(zhì)等的相關(guān)要求進行確定，比如化工企業(yè)有對噪音與泄漏的要求，結(jié)構(gòu)一定要符合要求，綜合考慮各種因素。直通單座閥適用于流量小、壓差小的環(huán)境，而且對泄漏的要求較小，因此對于這種場合可以優(yōu)先選擇直通單座閥。但是當化工企業(yè)震動較大，而且介質(zhì)的壓差較大，一般要選擇套筒控制閥。如果是公用工程水裝置這類場所，管道的口徑較大，所以可以選擇蝶閥。

2.2控制閥材質(zhì)的選擇

控制閥材質(zhì)的選擇尤為重要，對控制閥的應用年限及應用期間的安全性具有重要意義。閥體與閥內(nèi)組件是材質(zhì)選擇的兩個關(guān)鍵，所以需要從這兩個方面對材質(zhì)進行選擇。在選擇閥體時，需要對材質(zhì)的整體性能進行考慮，比如材質(zhì)是否具有良好的腐蝕性與耐壓性能等，閥體與壓力容器的作用相當，所以一定要做好材質(zhì)的性能試驗[4]。就比如常見的氟橡膠的密封材料，當溫度在260℃時，依然可以正常工作運行。氟橡膠的密封材料相比于乙丙橡膠，能適應的溫度更高。再比如柔性石墨的應用也比較廣泛，柔性石墨由于適用的范圍較廣，在整個化學品種中都有良好的應用效果，同時柔性石墨具有純度高與耐高溫與耐高壓的特征，多被應用在乙烯裂解爐上的減溫降壓水閥上。柔性石墨在溫度為700℃的環(huán)境中，依然具有良好的運行效果。

控制閥門的選擇，需要對其在特殊環(huán)境中的工作情況進行了解，比如在腐蝕環(huán)境與高溫等環(huán)境下，控制閥門是否能保持良好的工作性能。同時在實際應用中，節(jié)流也十分重要[5]。這些年，控制閥門在科學技術(shù)不斷進步與創(chuàng)新過程中，控制閥門越來越先進，適用的環(huán)境也更加復雜與多元。新興金屬材料和合成材料的發(fā)展與應用，為控制閥門的發(fā)展提供了新的可能，相比于傳統(tǒng)的材料，新興金屬材料和合成材料整體性能更加優(yōu)越。比如鈦金屬在控制閥門中的應用，由于其能生成牢固的氧化物保護膜，可以確保閥門的使用期限。同時鈮和鎳的應用，則有效保障了材料的防腐蝕性能，在閥球表面的應用十分廣泛。

2.3閥門固有流量特性的選擇

保持閥門前后壓差恒定，閥門開度與流通能力的關(guān)系是控制閥的固有流量特性。這種關(guān)系屬于線性關(guān)系，比較好理解，線性的流量特征，更接近的是偏心旋轉(zhuǎn)閥。所以在選擇控制閥時，流量特性是必須考慮的因素，對控制系統(tǒng)的可靠性會產(chǎn)生直接影響，所以需要對其進行有效的控制[6]。

2.4控制閥口徑的計算

閥門的口徑、噪聲等相關(guān)數(shù)值的計算十分重要，在計算前，要確定控制閥的結(jié)構(gòu)形式，掌握流量特性，然后通過C值計算法的應用，計算出對應的數(shù)值。在控制閥選型期間，控制閥口徑的計算十分重要，通過數(shù)據(jù)驗算，如果發(fā)現(xiàn)與工藝要求相距甚遠，這時就要地控制閥門進行重新思考，并在多次的實驗后，如果依然相差較大，這時就要制定有效的應對措施[7]。

通過上面的分析，其實不難發(fā)現(xiàn)，除了成本因素外，控制閥門的選擇，更多的要考慮材質(zhì)，只有保證材質(zhì)符合企業(yè)要求，才能確?？刂崎y門在實際應用中的效果。安全性是控制閥門材質(zhì)的基本要求，確保材質(zhì)具有可靠的、穩(wěn)定的防腐蝕與耐高溫性能;同時也要確保材質(zhì)的使用年限，能夠給有效延長控制閥門的使用年限，降低企業(yè)運行成本。所以在選擇控制閥門時，需要綜合考慮各項因素，這樣才能選擇合適自身實際情況的閥門，在保證安全性與可靠性的基礎(chǔ)上，也能有效控制成本。

3.案例分析

某污水處理廠的控制閥門由于使用年限到期需要更換，經(jīng)過研究該企業(yè)選擇了應用德國技術(shù)生產(chǎn)的一款閥門。該閥門價格更低、可靠性更高，且可以適用于各種環(huán)境中，尤其是在含氯離子、污水、海水、強堿的工況中，能發(fā)揮其良好的效果。具體情況如表1所示。由于閥門所用材質(zhì)為TA2、TA10，具有良好的抗腐蝕性，能夠適應污水處理的特殊環(huán)境。該企業(yè)在該型號的控制閥門應用下，不僅滿足了日常的工作需求，還降低了經(jīng)濟成本，為企業(yè)的發(fā)展提供了保障。

4 結(jié)束語

化工行業(yè)是我國社會經(jīng)濟的支出型行業(yè)，很多因素都會影響到其安全運行與經(jīng)濟效益。儀表控制閥門在化工行業(yè)中的應用十分普遍，所以在選擇控制閥門時，首先要確保材質(zhì)的安全性與可靠性，能夠適應各類化工環(huán)境，其次要保證材質(zhì)的低成本，有效減少企業(yè)支出，為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。通過對儀表控制閥的分類及在化工行業(yè)中的選型的研究，相信在未來會對化工企業(yè)的發(fā)展有所啟發(fā)，也能促進行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。

參考文獻：

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