論化工設(shè)計(jì)中壓力管道閥門管件的設(shè)計(jì)范文

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摘要：在壓力管道的設(shè)計(jì)中，管道閥門配件的安裝涉及管道的工藝有效性、運(yùn)行安全性等方面，是管道設(shè)計(jì)中最重要的環(huán)節(jié)。本文主要對(duì)化工設(shè)計(jì)中壓力管道閥門管件的設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：化工設(shè)計(jì)；壓力管道；閥門管件；設(shè)計(jì)

我們的生活與化工產(chǎn)品始終是分不開(kāi)的,化學(xué)工業(yè)也已成為工業(yè)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè),如果一個(gè)化工廠被視為人，那么化工設(shè)備就如同人體器官，而化學(xué)管道就是人體的血管。它負(fù)責(zé)將過(guò)程介質(zhì)輸送到各種設(shè)備進(jìn)行反應(yīng)、換熱等。最后，我們生產(chǎn)我們需要的化學(xué)產(chǎn)品,因此，化工管道是化工廠不可缺少的一部分，管道設(shè)計(jì)也是化工設(shè)計(jì)中最重要的部分。

1壓力管道分級(jí)要求

由于管道輸送貨物的差異，所需管道的材料也會(huì)有不同程度的不同。壓力管道是能夠通過(guò)一定壓力輸送液體或氣體的管道設(shè)施，當(dāng)然，它也有最大的負(fù)載限制，對(duì)于一些易燃、易爆、高溫或低溫的材料，它會(huì)被損壞。壓力管道分為公共管道、工業(yè)管道、長(zhǎng)輸管道和電力管道，對(duì)不同的管道輸送有不同的要求。公用管道是一種用于輸送城鄉(xiāng)公共或民用氣體的燃?xì)夤艿篮蜔峁?，顧名思義，工業(yè)管道負(fù)責(zé)企業(yè)的運(yùn)輸管道，當(dāng)輸送液體介質(zhì)時(shí)，管道的設(shè)計(jì)壓力應(yīng)大于等于10MPa，管道的溫度應(yīng)大于或等于400℃，長(zhǎng)距離管道是原材料資源的來(lái)源或儲(chǔ)存的地方，輸送有毒易燃?xì)怏w時(shí)，管道的最大壓力應(yīng)大于64MPa，動(dòng)力管道是運(yùn)輸?shù)慕橘|(zhì)，電廠輸送蒸汽或蒸汽的時(shí)候，管道對(duì)溫度和壓力有很高的要求。

2切斷閥的設(shè)置

切斷閥是指在工業(yè)生產(chǎn)中起到流體切斷作用的閥門；閘閥、蝶閥、球閥、切斷閥可起到截?cái)嗟淖饔谩?duì)于有毒有害介質(zhì)管道、不利位置的管道（如管道廊道），或者工業(yè)應(yīng)用中，使用更為自動(dòng)化的切斷閥，它可以接收信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)儀器并控制過(guò)程管道中流體的切割、連接或切換。切斷閥應(yīng)按以下方式設(shè)置：第一，當(dāng)于儲(chǔ)罐管口時(shí)，低于儲(chǔ)罐最高工作液位的所有管口都應(yīng)設(shè)置切斷閥，可作為根部閥設(shè)置。對(duì)于大型易燃液體儲(chǔ)罐（大于4550kG），距離儲(chǔ)罐水平段長(zhǎng)度不足9米的液體排料線。其次，將切斷閥應(yīng)用于跨越廠區(qū)和單位區(qū)段的管道，也稱為扇形切斷閥，最后，如果管道質(zhì)量要求為有效隔離，嚴(yán)禁交叉污染，應(yīng)設(shè)置盲板、雙切斷閥（中間需要設(shè)置排放管路），用干凈的雙閥座閥（例如膨脹閥和死塞、耳軸球閥、直閥等），也可拆卸直管段方便檢修尺寸修理，此外，可以從工作設(shè)備（通常是臨時(shí)設(shè)備）中取出的設(shè)備需要配備一個(gè)關(guān)閉閥，以便于在不使用設(shè)備的情況下易于拆卸。重要的是要注意，含有碳?xì)浠衔锘蛴泻ξ镔|(zhì)罐的第一切斷閥只能與法蘭閥一起使用，并且禁止使用焊接或螺紋閥門，當(dāng)切斷閥切斷流體以形成死端時(shí)，為了排除管道中的殘余氣體或液體介質(zhì)，需要在閥門被切斷之前和之后設(shè)置管道。

3調(diào)節(jié)閥組設(shè)計(jì)

調(diào)節(jié)閥也稱為控制閥，在工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程控制領(lǐng)域，通過(guò)接收由控制控制單元輸出的控制信號(hào)來(lái)改變過(guò)程參數(shù)的最終控制元素，例如介質(zhì)的流量、壓力、溫度和水平，正常情況下，控制閥應(yīng)配置有切斷閥的旁通閥，調(diào)節(jié)閥兩側(cè)設(shè)有切斷閥，調(diào)節(jié)閥設(shè)旁路通常是由于以下條件：a失去調(diào)節(jié)的情況下，將產(chǎn)生嚴(yán)重的不利影響。b不允許停車工段（如燃油管路、蒸汽管道）。c如果沒(méi)有關(guān)閉閥和旁通閥，就會(huì)對(duì)駕駛產(chǎn)生不利影響。當(dāng)切斷控制閥兩端時(shí)，切斷死端，因此需要一個(gè)排水閥,每個(gè)控制閥組應(yīng)該有一個(gè)排水閥，其中一個(gè)應(yīng)該位于上游切斷閥和調(diào)節(jié)閥之間,如果有特殊要求，可以在控制閥的下游側(cè)安裝一個(gè)附加的排水閥，以檢查管道中是否存在殘留液體。

4止回閥設(shè)計(jì)

止回閥是一種閥門，它能自動(dòng)打開(kāi)和關(guān)閉閥盤(pán)，以防止介質(zhì)通過(guò)介質(zhì)本身的流動(dòng)而回流。止回閥應(yīng)永久連接在工藝管線或設(shè)備上的公用事業(yè)或饋線上，以防止介質(zhì)回流,另外，為了防止泵電機(jī)反轉(zhuǎn)，止回閥也應(yīng)安裝在離心泵的出口管路中,止回閥不應(yīng)更換切斷閥，以達(dá)到切削流體的目的,止回閥具有嚴(yán)格的安裝要求,一般來(lái)說(shuō)，止回閥需要水平安裝,如果由于空間的限制，止回閥需要安裝在垂直管道中，流體應(yīng)該從底部向上，并且應(yīng)該在止回閥上方設(shè)置間隙。如果低壓系統(tǒng)流入高壓系統(tǒng)，則止回閥應(yīng)安裝在低壓管路上，所選止回閥的等級(jí)與高壓系統(tǒng)相同，如果突然出現(xiàn)壓力損失，容易造成高壓系統(tǒng)進(jìn)入低壓系統(tǒng)污染，止回閥應(yīng)安裝在高壓系統(tǒng)管路中。除了間歇服務(wù)外，切斷閥和撬棍系統(tǒng)（撬棍系統(tǒng)是指安裝了閥門、泵和其他設(shè)備的成套設(shè)備）當(dāng)連接到系統(tǒng)上的其他設(shè)備時(shí)，不需要在中間安裝閥門、儀器和其他設(shè)備，有必要使用管道連接止回閥，止回閥應(yīng)設(shè)為管徑的5倍，比NPS3大，是管子直徑的2倍，在這個(gè)直管段中禁止安裝配件（例如彎頭、不同直徑的管子）或流量限制設(shè)備（例如孔板、控制閥）。

5盲板的設(shè)計(jì)

盲板是一個(gè)中間沒(méi)有孔的管子，用來(lái)堵住管口，盲板從外觀上可分為板式盲板、8字盲板、插板和墊圈，盲板應(yīng)安裝在管道布置中，通常便于法蘭設(shè)備的隔離維護(hù)、檢查、測(cè)試和備用操作，如果柔性管或設(shè)備布置不充分，則在接口法蘭處不允許臨時(shí)維護(hù)盲板，并且設(shè)置在可物理連接設(shè)備的管道連接處，在區(qū)段中，公共工程和備用管道（如燃料油和燃料氣體）與其他管道連接以打開(kāi)和關(guān)閉，而盲板通常需要被切斷，最常用的盲板是8字符盲板，8字符盲板不應(yīng)超過(guò)100磅（45公斤）或NPS12（DN300）。

6管過(guò)濾器的設(shè)計(jì)

過(guò)濾器是輸送介質(zhì)管道不可缺少的裝置，通常安裝在方形過(guò)濾器的減壓閥、水位閥等設(shè)備的進(jìn)口處，過(guò)濾器具有一定尺寸的過(guò)濾器的過(guò)濾管，使用過(guò)濾器后，雜質(zhì)被堵塞，當(dāng)需要過(guò)濾器時(shí)，取出過(guò)濾器并在需要過(guò)濾器之后重新加載。因此，使用和維護(hù)非常方便。根據(jù)國(guó)外PIP標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)過(guò)濾器的大小，可分為Strainers和filters兩種，應(yīng)該在管道上安裝小過(guò)濾器，以保護(hù)PIPRIE68標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的機(jī)器。蒸汽疏水閥、蒸汽噴射器、主燃料供應(yīng)管線上的燃燒器等。此外，上游的低噪聲設(shè)計(jì)控制閥還需要安裝過(guò)濾器來(lái)降低噪音，大型過(guò)濾器通常安裝在以下管道上以保護(hù)設(shè)備：A氣動(dòng)設(shè)備的供氣管；B空氣管安裝在空氣干燥器的上游；C鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣入口,當(dāng)介質(zhì)通過(guò)過(guò)濾器時(shí)，會(huì)造成壓力損失,在嚴(yán)重壓力損失情況下，應(yīng)考慮安裝過(guò)濾器的差壓測(cè)量裝置，以確保在插入式永久過(guò)濾器的適當(dāng)范圍內(nèi)的壓力損失。此外，在操作過(guò)程中不需要的過(guò)濾器通常被稱為臨時(shí)過(guò)濾器。暫時(shí)的過(guò)濾器可在拆卸后取出，拆卸后應(yīng)安裝墊圈。

7閥門故障的預(yù)防設(shè)計(jì)

7.1對(duì)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的嚴(yán)格設(shè)計(jì)

兩個(gè)油閥將安裝在油箱的進(jìn)口和出口。其中，第一鋼閥是開(kāi)放狀態(tài)下的備用鋼閥，第二鋼閥是普通的鋼閥。當(dāng)鋼閥正常使用問(wèn)題時(shí)，可以使用鋼閥實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)管道油的控制。另外，為了維護(hù)第二鋼閥門，需要控制閥門的壓力水平，以避免壓力泄漏。因此，應(yīng)嚴(yán)格按照油庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，設(shè)置和安裝靠近油箱的第一鋼閥。在空氣溫度影響區(qū)域內(nèi)，嚴(yán)格控制鋼閥門的質(zhì)量，并結(jié)合保溫措施保證閥門的可用性，在安裝閥門之前，相關(guān)人員需要嚴(yán)格按照清洗系統(tǒng)對(duì)管道和閥門進(jìn)行編號(hào)，并記錄情況，以便于一系列技術(shù)操作。

7.2新技術(shù)運(yùn)用于鋼閥的設(shè)計(jì)選擇

新的鋼閥門檢測(cè)技術(shù)的目的是更好地檢測(cè)鋼閥門的損壞程度，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼閥門的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。當(dāng)鋼閥投入使用時(shí)，溫度和壓力的變化發(fā)生變化。當(dāng)超出正常值時(shí)，需要及時(shí)調(diào)整，更換包裝類型。當(dāng)填料的尺寸難以滿足正確的要求時(shí)，在接頭中切出45度的斷口，然后將其安裝成圓圈，逐漸緊湊，當(dāng)填料被污染時(shí)，可以選擇潤(rùn)滑油以便于操作，當(dāng)閥桿變形和腐蝕時(shí)，可以簡(jiǎn)單地進(jìn)行修復(fù)，然后改變具體的解決方案，并在需要時(shí)更換閥桿。

7.3閥門操作的規(guī)范化構(gòu)建設(shè)計(jì)

在工藝流程圖中，需要對(duì)所有閥門進(jìn)行編號(hào)，然后根據(jù)工藝標(biāo)記逐步提高開(kāi)關(guān)操作的順序，此外，對(duì)于閥門管理的關(guān)鍵部分需要停止隨機(jī)操作的現(xiàn)象，并進(jìn)行日常的標(biāo)識(shí)和維護(hù)的工作到位，根據(jù)油庫(kù)設(shè)備和設(shè)施升級(jí)改造的規(guī)定和油庫(kù)設(shè)備技術(shù)鑒定的有關(guān)規(guī)定，對(duì)閥門進(jìn)行識(shí)別和更新，在這些工作過(guò)程中，需要及時(shí)處理和更換泄漏閥，確保油庫(kù)的安全，當(dāng)然，分工制度是確保工作質(zhì)量的一個(gè)有效措施，這將損壞的閥門定期維護(hù)和更新。

8結(jié)語(yǔ)

近幾年來(lái)，壓力管道應(yīng)用廣泛，它的使用價(jià)值越來(lái)越大。但是讓人們所關(guān)心的問(wèn)題還是質(zhì)量安全以及使用年限等問(wèn)題上，這無(wú)為是為這項(xiàng)工程提出了一種挑戰(zhàn)，化工不僅是一個(gè)重要的產(chǎn)業(yè)，也是一個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)業(yè)。作為設(shè)計(jì)人員，必須嚴(yán)格按照安全標(biāo)準(zhǔn)對(duì)管道閥門和管件進(jìn)行設(shè)計(jì)，在保證化工廠操作員安全的前提下，操作維修方便，保證化工廠的可持續(xù)發(fā)展。

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作者：張皓；鄭朋剛 單位：陜西省特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)研究院