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流體控制閥的安裝

發布日期:2019-07-12

流體控制閥的正確安裝與正確選型同樣重要。安裝質量關系到控制系統的操作性能、控制品質、安全性和成本等,因此應引起重視。
   控制閥安裝在現場,對防火、防爆、防泄漏等提出更高要求,控制閥的噪聲污染也日益受到有關部門重視。

   安裝施工的準備

   安裝施工的組織

   為加強對建設工程質量的管理,保證建設工程質量,保護人民生命和財產安全,建設工程的施工組織單位實行資質管理制度。
   建設工程施工單位應在其資質許可的范圍內承攬建設工程的施工業務。禁止建設工程施工單位允許其他單位或個人以本單位名義承攬有關建設工程的施工業務。禁止建設工程施工單位超越本單位資質等級許可的業務范圍或以其他施工單位名義承攬建設工程的施工業務。違反上述規定,應責令停業整頓,降低資質等級,直至吊銷資質證書。
   建設工程施工單位應對建設單位的工程施工質量負責,應保質保量在規定時間內完成建設工程的施工業務。主要工作如下。
   1.建立施工工程質量責任制度,確定施工工程的項目經理,技術負責人和施工管理負責人。
   2.遵循公開、公平、公正和誠實信用的原則參加施工工程的招投標活動。
   3.在建設單位未取得施工許可證或開工報告未批準前,不得擅自施工。
   4.不得擅自將所承攬的施工工程進行轉包或分包。除承包合同規定的分包外,必須經發包方書面同意,才能進行其承包工程中部分次要工程的轉包或分包。分包單位應具有相應的施工資質,并服從總承包單位的管理和協調。
   5.不得與建設單位、工程監理單位等串通,弄虛作假,降低工程質量和安全標準。
   6.必須按工程設計圖紙和施工技術標準施工,不得擅自修改工程設計,發現工程設計圖紙和文件有差錯時,需及時提出意見和建議。
   7.必須按工程設計要求,施工技術標準和合同約定,對施工所用設備、構件等進行檢驗,并完成有專人簽字的檢驗書面記錄,未經檢驗或檢驗不合格的不得使用,不得偷工減料。
   8.堅持“安全第一、預防為主”的方針,安全施工,文明施工,組織好施工和安全管理。
   9.應建立健全的施工檢驗制度,嚴格工序管理,做好隱蔽工程的質量檢查和記錄。隱蔽工程應在隱蔽前由有關質量監督部門進行質量檢驗。
   10.建立和健全教育培訓制度,加強對職工的教育培訓,未經教育培訓或考核不合格人員不得上崗作業。
   11.施工圖紙的會審。包括專業施工圖紙、系統施工圖紙和綜合施工圖紙的會審。
   12.對施工中出現的質量問題應及時整改,驗收不合格的應重新返修。
   13.當發生問題,例如,建設單位或設計單位明示或暗示施工單位使用不合格施工材料和設備等時,有權向建設行政主管部門或有關部門檢舉、控告或投訴。
   14.完成竣工驗收報告、有關文件。
   15.支持和配合建設單位、建設工程質量監督單位依法執行職務。
   16.大力提倡采用先進科學技術和管理方法,不斷提高施工質量。 
   施工合同是施工單位與建設單位之間簽訂的·書面文件,施工合同應包括:工程范圍、建
設工期、中間交工工程的開工和竣工時間、工程質量、工程造價\技術資料交付時間、材料和設備供應責任、撥款和結算、竣工驗收、質量保修范圍和保證期、違約責任、雙方相互協作、解決爭議方法等。

   安裝施工的分工

   安裝工程可分為分項工程、分部工程和單位工程等。分項工程是按用途、種類、輸送不
同介質與物料及設備組別劃分的工程。例如給水安裝工程、排水安裝工程、電力變壓器安裝
工程、儀表盤安裝工程、溫度儀表安裝工程等。分部工程是按安裝工程種類劃分的工程,例 
如管道安裝工程、電氣安裝工程、自動化儀表安裝工程、工藝窯爐安裝工程等。單位工程是
一個單位的工程。例如,工業建筑物的一個廠房安裝工程是一個單位工程,廠區內室外給
水、排水、熱力和煤氣管道安裝是一個單位工程等。單位工程可由多個分部工程或分項工程
組成。
   工業自動化儀表安裝工程也稱為儀表工程。儀表工程的施工應按照設計施工圖紙和儀表安裝使用說明書規定和其他有關標準的規定進行。修改設計必須經原設計單位同意。
   儀表工程與其他安裝工程有聯系和分工。說明如下。
   1. 儀表一次取源部件的安裝,應由工藝和管道安裝施工單位完成。應在工藝管道制造或預制、安裝的同時完成安裝。例如,取源部件的開孔和焊接應在工藝管道或設備防腐、襯里、吹掃、壓力測試前完成;高壓、合金鋼、有色金屬管道上的取源部件應采用機械加工方法;在窯爐等砌體或混凝土澆注體上安裝的取源部件應在砌筑或澆注時同時埋人。取源閥門應檢驗合格后才能安裝,且不宜采用卡套式連接方式。
  2.直接安裝在工藝管道上的儀表,例如孔板、轉子流量計、控制閥等,應由管道安裝施工單位在工藝管道吹掃后和加壓試驗前安裝。如果需與工藝管道同時安裝時,應在工藝管道吹掃時,由管道安裝施工單位將儀表拆下,并安裝短管,吹掃完成后再由管道安裝施工單位安裝這些儀表。
   3.控制閥、測量孔板等自動化儀表安裝所需的支撐、底座或吊桿應由管道安裝施工單位完成安裝o.維護儀表和自動化設備所需的操作平臺、連接通道等部件由設備和管道安裝施工單位安裝施工。
   4.儀表、自動化設備及管道的絕熱工程由絕熱層安裝施工單位施工。
   5.儀表、自動化設備的保溫、伴熱和排放管線的總管工程、儀用壓縮空氣、液壓管線的總管工程由管道安裝施工單位安裝施工。
   6.儀表、自動化設備和輔助設備的連接管線、保溫、伴熱和排放管線的支管由儀表工程安裝施工單位安裝施。
   7.專用儀表的安裝由專業化安裝單位安裝施工。例如,分析儀表、隨配套設備引進的專用儀表的安裝由制造商指派的專業安裝單位安裝施工。
   8.如果在設計中未指明的儀表和自動化設備的安裝,應由建設單位與總承包單位協商確定施工單位和分工。

   控制閥安裝施工的規定

   安裝施工的一般規定

   僅就控制閥安裝施工的一般規定說明如下。
   1.控制閥安裝應按照設計圖紙和設計文件的規定。
   2.控制閥安裝應遵循國家有關標準的規定,例如,建筑安裝工程質量檢驗評定標準、工業自動化儀表施工及驗收規范、電氣設備安裝工程施工及驗收規范等。
   3.控制閥安裝所需的設備、輔助設備和主要材料應符合現行國家或部頒標準的有關規定。

   安裝施工的注意事項

   控制閥安裝的注意事項應從易操作性、安全性和標準化等考慮。具體內容如下。
   (1)控制閥安裝位置和方位 按照設計圖紙和設計文件的規定,安裝位置應具有足夠的操作空間,用于安裝、操作和維護;其位置應避免安裝在有振動、潮濕、易受機械損傷、有強電磁干擾、高溫、溫度變化劇烈和有腐蝕性氣體的場所;安裝應牢固、平整;安裝方位應使控制閥的執行機構在調節機構上部,圖6—8顯示了直行程控制閥的各種安裝方位。
其中,位置
   1.是**的位置。
   2.是次選的位置。如果安裝場所沒有足夠空間,可選安裝位置
   3.和
   4.必要時應有防止漏液的措施。盡量不選用位置
   5.只有在垂直管道上安裝控制閥時,才被采用,此時,應添加吊桿或支撐,如圖6—9所示。角行程控制閥的閥軸應水平,使流體所含污物不會積沉到閥軸的轉動軸承。為便于操作和維護,控制閥宜靠近地面或樓板安裝。
   (2)控制閥內流體的流向 控制閥內流體的流向應與控制閥閥體上標注的箭頭一致。特殊情況下可不受本規定的限制。
   (3)控制閥連接 控制閥的連接有螺紋連接、法蘭連接和焊接連接等。螺紋連接用于小口徑控制閥,安裝螺紋連接的控制閥時,必須同時安裝可拆卸的活動連接件。法蘭連接有法蘭連接和夾持式連接兩種,連接法蘭的公稱直徑應與控制閥的接管直徑一致。法蘭也有不同耐壓等級,法蘭的耐壓等級應與控制閥耐壓等級一致。法蘭內徑應與管道內徑相等。法蘭面與管道軸線的垂直度允許偏差為l°。法蘭密封面應平齊。法蘭與管道的同軸度允許偏差t應
滿足:

t ≤0.015D(1/β) (6—27)
   式中,D是管道內徑;夕是工作條件下節流件內徑與管道內徑之比。法蘭連接時應受力
均勻合適,避免局部受到過大壓力。
   盡量避免采用焊接連接,焊接連接時必須同時安裝可拆卸的活動連接件。
   控制閥連接時,不應使連接管道內部引成新的凸出物。例如,密封墊片、焊接縫等不應在管道內凸出。
   (4)控制閥與上、下游切斷閥、旁路閥的連接 控制閥上、下游切斷閥和旁路閥應與控制閥同時安裝。上、下游切斷閥與控制閥之間的管段長度應考慮管路阻力和對流體流動狀態的影響。直管段長度長,有利于流體經切斷閥后的穩定,可使流體流動平穩,減少紊流影響,降低噪聲;直管段長度短,流體經切斷閥后還未穩定就進入控制閥,使噪聲增強,但管段長度短有利于降低管路阻力,提高控制閥兩端壓降,使流量特性的畸變減小,有利于控制系統的穩定運行。因此,應權衡和綜合考慮。通常,上游側應有10D~20D的直管段,下游側有3D~7D的直管段。D是管道公稱直徑,必要時應設置整流裝置。
   1.連接方案的選擇??刂崎y與上、下游切斷閥的連接有多種方式,圖6—10是幾種常用的連接方案。圖中,方案A的結構布置緊湊,占地面積小,容易維護和操作,系統的放空或排液容易。但常常不能夠滿足足夠的直管段長度,造成噪聲增強。方案B的結構占地面積較大,控制閥位置可安裝在下部或上部,容易適應操作要求,但直管段長度不易保證。方案C的結構適用于角形控制閥,可減少彎頭數量,占地面積較小。對底進側出的流向,可有較長的上游直管段長度。方案D的結構與方案B類似,占地面積較大。方案E的結構適用于角形閥,與方案C比較,上游側的直管段長度縮短,不利于流體的穩定。方案F的結構是*常見的連接結構。它占地面積大,管路阻力較小,但操作和維護空間較小。
   2.泄放閥、放空閥、排污閥的連接,為便于控制閥拆卸,應在拆卸前進行閥前和閥后壓力的泄放,泄放閥應安裝在控制閥與上、下游切斷閥之間。
   放空閥、排污閥用于排放流體中夾帶的不凝氣體和冷凝液。安裝時,被控流體,是氣體或
蒸汽時,為便于冷凝液排放,排污閥宜安裝在控制閥組的*低處。被控流體是液體時,為便于不凝氣體的放空,放空閥宜安裝在控制閥組的*高處。
   3.旁路閥??刂崎y拆卸維修時,可用旁路閥對生產過程進行操作。當被控流量過大,
           
圖6—10 常用連接方案

   用控制閥無法正常調節時,作為應急措施,也可用旁路閥作為控制閥的并行連接方案,對過程進行控制。為降低成本,大口徑控制閥安裝手輪執行機構,可代替旁路閥進行操作。旁路閥的安裝應便于操作,它與控制閥上、下游切斷閥一起組成控制閥組,因此,安裝時應與它們配套,并同時完成施工安裝。旁路閥公稱直徑與管道公稱直徑相同,耐壓等級也與工藝耐壓等級一致。
   (5)執行機構的安裝 通常,執行機構與控制閥閥體直接連接,但液動執行機構、長行程執行機構等執行機構與控制閥閥體分開時,安裝執行機構時應注意,執行機構的連桿和機械活動部件應靈活,無松動或卡扭等現象。連桿長度應在全行程范圍內動作穩定、靈活可靠。當與工藝管道有熱位移的控制閥閥體連接時,應保證執行機構與控制閥閥體之間相對位置保持不變。手輪執行機構有側裝和頂裝兩種,安裝時應留有操作空間。手輪操作應靈活,沒有卡死或扭轉現象。應有手輪轉動方向與閥開度關系的標注。限位裝置應調整合適,起到保護作用。液動執行機構應低于控制器安裝,如果必須高于控制器時,其高差應不超過1.0m,并且應在管路集氣處安裝排氣閥,靠近控制器處安裝止逆閥或自動切斷閥。
   (6)閥門定位器的安裝 閥門定位器的閥位檢測裝置與控制閥閥桿或閥軸直接連接,因此,安裝時應保證反饋信號能夠正確、及時反映閥位信號和變化。通常,閥門定位器與控制閥配套供應,由制造廠完成兩者的連接。當生產過程控制需要添加閥門定位器時,應保證閥門定位器閥位檢測裝置動作的正確、可靠和靈活。反饋桿支點的機械間隙應盡量小。閥門定位器的信號管線應正確連接,氣源管線和輸出管線、輸入管線應標記銘牌。閥門定位器的閥位顯示信號應有利于操作和維護人員觀測。
   (7)其他附件的安裝 其他附件包括閥位傳感器、電磁閥、限位開關、繼動器、電氣轉換器等,安裝應符合產品說明書有關規定。小流量控制閥宜在上游安裝過濾器。紊流嚴重時,應在上游側安裝整流裝置。
   (8)連接管線的安裝 連接管線的安裝應注意下列事項。
   1.信號氣管和氣源管線一般采用聚氯乙烯護套的銅管纜,管徑為sL6Xl或g18Xl
   2.氣源管線應靠近控制閥。
   3.信號管線和液壓管線應盡量短,用于縮短信號時滯和系統時間常數。
   4.管線應有足夠伸縮余度,且不應妨礙執行機構動作。
   5.管線焊接時不應將焊渣落人管內。連接管線應在安裝前進行清洗,去除油污、水和銹蝕等污物。連接管線的配管應整齊、美觀。
   6.液壓油管線應遠離高溫設備和管線,與熱表面的距離應大于150mm。
   7.在安裝前,應對與管線連接的排污閥、放空閥進行清洗,去除油污,并進行檢查和試驗。
   8.液壓和氣壓管路系統應進行耐壓試驗,并符合規定。
   9.連接信號的電線、電纜應穿管敷設,在設備側用金屬軟管連接。需防爆的設備應采取相應防爆措施,對全部被保護的系統應采取密封。
   10.管線的敷設不應妨礙操作人員的操作及維護人員的維護。
   11.連接的管線應標記銘牌。必要時可用支撐架固定連接的管線,防止控制閥拆卸后連接管線無法固定。
   12.連接線應避免水和液體的浸泡和腐蝕或有害氣體的侵入。
   (9)附加管件的安裝 附加管件有縮徑管和擴徑管。附加管件的安裝使管路壓損增大,并影響控制閥流量系數。安裝附加管件時,應在連接處留有操作空間,便于維修時拆卸連接螺栓。安裝管件時應安裝支撐架或支座,必要時可加防振墊片或防振彈簧。
   (10)控制閥和其他附件的脫月旨、絕熱和伴熱 需進行脫脂處理的控制閥和其他附件必須按設計規定進行脫脂處理。經脫脂處理后的控制閥、管線等需自然通風或用干燥空氣或氮氣吹干,經檢驗合格后封閉保存,在安裝時應保持干凈無油污。需進行絕熱和伴熱處理的控制閥和其他附件應進行絕熱和伴熱處理。伴熱用的蒸汽管線或電熱帶的敷設應符合有關安裝施工規定。絕熱用的保溫層材料和厚度應符合設計規定。安裝控制閥和附件的各種支撐架、支座和連接管線需涂漆處理。涂漆前應清除被涂表面的鐵銹\焊渣、毛刺和污物。涂漆的顏色和厚度、涂漆操作的條件等應符合有關規定。
   (11)自力式控制閥取源部件的安裝 自力式壓力、差壓控制閥取壓部件參照壓力取源部件的安裝規定進行施工。自力式溫度控制閥取源部件可參照溫包安裝規定進行施工。

   控制閥安裝前的檢驗 

   控制閥安裝前應進行部分性能的檢驗。從出廠到安裝前,控制閥及附件經運輸、儲存等環境,不同的環境條件使控制閥和附件發生性能變化,因此,需要進行安裝前的檢驗。
   儀表設備在運輸過程中受到運輸工具所激發的隨機振動和裝卸時受到的各種沖擊,此外,運輸過程中,環境溫度、濕度等·氣候條件會發生變化,因此,在運輸過程中儀表設備的性能發生變化。
   儀表設備在儲存過程中因儲存環境的氣候、生物和化學環境參數的變化,從而引起儀表性能的變化。
   儀表設備在安裝過程中受到搬運或裝配引起的機械應力作用,也使儀表設備的性能變化,但由于安裝過程一般比較短暫,因此,安裝環境造成的影響較小。

   控制閥安裝前檢驗的環境條件

   與其他儀表檢驗的環境條件類似,控制閥安裝前檢驗場所的環境條件如下。
   a.溫度:10~35℃。
   b.濕度:空氣相對濕度不大于85%。巳無腐蝕性氣體。
   d.有良好工作照明,清潔、安靜、光線充足。
   e.不應在振動大、噪聲大、潮濕、灰塵多和有強磁場干擾的場所進行檢驗。
   f.應有檢驗用的電源、氣源和液壓泵等檢驗設備和供水,排水設備。
   g.電源要求:50Hz,220VAC或48VDCil0%,24VDCi5%。
   h.氣源要求:清潔、干燥、露點比*低環境溫度低10℃,符合儀表壓縮空氣質量標準,
壓力0.5~0.7MPa,壓力穩定,波動不超過額定值的±10%。

   控制閥安裝前的檢驗內容

   控制閥安裝前的檢驗主要包括下列內容:
   a??刂崎y的靜特性測試;
   b,氣密性測試;
   c.密封性測試,必要時應重新安裝填料函;
   d.泄漏量測試;
   e.空載全行程時間測試; 
   f.絕緣性能測試;
   g,耐壓強度測試。
   實際安裝前,必須進行的測試有外觀測試、耐壓強度測試、起點終點誤差、死區、回
差、基本誤差測試、泄漏量測試、空載全行程時間測試等。
   
   控制閥的氣源要求 

   控制閥的附件,如電氣轉換器、電氣閥門定位器、氣動放大器、保位閥等,都屬于氣動
元件,因此,對控制閥的氣源質量可根據儀表凈化空氣的要求(HG/T20510—2000)
確定o
   1.露點溫度。露點是一定壓力下水蒸氣開始冷凝的溫度。采用露點來限制氣源中的濕含量是工程設計常用的方法。儀表氣源濕含量以操作壓力下不結露為控制要求,因此,通??刂撇僮鲏毫ο碌穆饵c溫度應至少比環境*低溫度低10℃。例如,空氣干燥器出口壓力為0.7MPa,環境*低溫度為一15℃,則該操作壓力的露點溫度至少為一25℃。例如,上海地區,大氣壓下露點溫度為一40℃。圖6—11顯示大氣壓下的露點與操作壓力下露點的關系。
   2.含塵量。過濾器出口的塵埃粒徑不大于3μm,含塵量小于lmg/m3。應避免吸人工業粉塵和大氣灰塵,易燃、易爆、有毒及腐蝕性氣體(或蒸汽)。
   3.含油量。過濾器出口的含油量不大于10mg/m3[或8ppm(W)]。選用油潤滑式空壓機或直接用工藝空氣壓縮機作為儀表氣源時,必須配**除油器,將壓縮空氣中的油分含
量控制在規定值以下,并配以相應的過濾、干燥裝置和備用儲罐。
   4.氣源壓力。應根據*終儀表用氣要求統一考慮。一般極限壓力范圍分500~800kPa(G)和
300~500kPa(G)兩個等級。對氣缸式執行機構,建議采用0.7MPa。壓力上限值為氣源裝正常操作條件下的送出壓力。規定壓力下限值為氣源裝置送出的*低壓力,若低于此規定值應有聲光報警并應盡快處理。
   5.耗氣量。按單臺控制閥穩態耗氣量為1~2m3(標準)/h,低功耗定位器穩態耗氣量為
0.8~1.3m3(標準)/h估算。開關閥根據氣缸大小和動作頻度,按控制閥耗氣量的3~5倍估算。需注意,儀表說明書提供的耗氣量是供氣壓力140kPa,20℃狀態的耗氣量,應轉換到標準狀態下的耗氣量,并應加0.1~0.3的泄漏系數。
   6.儲氣罐容積確定。氣源裝置中應設置足夠容量的儲氣罐,其容積按下式計算

         V =QstPo/(P1一P2)
式中  V一  儲罐容積,m3;
    Qs一 氣源裝置供氣設計容量,m3(標準)/min;
    P1一 正常操作壓力,kPa(A);
    P2一 *低送出壓力,kPa(A); 
    t一  大氣壓力,通常,Po=101.33 kPa(A);
      保持時間,min,由工藝提出具體時間,一般保持時間為5~u20min。
  
   控制閥現場調試

   控制閥安裝后,在生產過程開車前應進行控制閥的現場調試?,F場調試分線路調試和系統調試。
   線路調試
   線路調試用于檢查連接控制閥的信號線路、氣源管線或液壓管線是否正確連接。
   1.控制閥輸入信號的連接。通常,與閥門定位器一起檢查??刂崎y輸入信號來自控制器,因此,從控制器輸出一個起點信號,檢查控制閥是否在起點位置;輸出一個終點信號,檢查控制閥是否在終點位置。為此,應檢查供氣氣源壓力是否正常;過濾減壓器工作是否正常;液壓系統供給的油壓是否正常;供電是否正常;輸出信號是否正確等,并在測量范圍內至少取5點檢查輸入信號與閥位之間是否滿足所需關系。應檢查氣開、氣關的作用方式是否正確,是否滿足工藝生產過程的安全生產要求。
   2.控制閥輸出信號的連接??刂崎y輸出信號是閥位信號,可以是模擬量信號或數字量信號。應在檢查控制閥輸入信號的同時,檢查閥位信號是否正確。采用HART或智能電氣閥門定位器時,應檢查閥位狀態信息能否正確傳輸??刂崎y全行程運行過程中應偵聽控制閥閥芯和閥座是否有機械振動和異常雜音。
   3.手輪機構調試。檢查手輪機構能否正確轉動和動作,限位和鎖定裝置是否好用。
   4.當出現偏差超過允許偏差限時,應進行相應的調試。例如,改變閥位開關的位置,檢查接線或管路是否有泄漏等。
   系統調試
   控制閥是控制系統的*終元件,因此,控制閥運行前需進行系統調試。系統調試應與工
藝操作配合進行。
   1.負反饋調試??刂葡到y應滿足負反饋要求,因此,應將控制器、檢測變送和控制閥(包括閥門定位器)和被控對象一起考慮,并設置控制器的正、反作用。負反饋準則是控制系統開環總增益為正。設置好控制器正、反作用方式后,可在控制器測量端模擬輸入信號,使其增加或減小,觀測控制器輸出變化是否符合作用方式的要求,并檢查控制閥的動作方向是否正確,是否能夠使被控變量向減小方向變化。
   2.控制閥壓降檢查??刂崎y壓降檢查在進行清水模擬調試時進行。在控制閥全行程運行過程中,檢查控制閥兩端壓降變化,是否有空化或閃蒸造成的噪聲發生,流量變化情況如何,是否符合所設計的流量特性等。
   3.響應時間檢查。一些控制系統對控制閥的響應時間有要求時,應檢查控制閥的響應時間。在控制器輸出信號改變時開始計時,到控制閥閥位到達*終穩態位置的63%所需的時間即為響應時間,其時間應滿足工藝生產過程的操作要求。 

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