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

關(guān)鍵詞：化工設(shè)計；壓力管道；閥門管件；設(shè)計

我們的生活與化工產(chǎn)品始終是分不開的,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)計也是化工設(shè)計中最重要的部分。

1壓力管道分級要求

由于管道輸送貨物的差異，所需管道的材料也會有不同程度的不同。壓力管道是能夠通過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，對于一些易燃、易爆、高溫或低溫的材料，它會被損壞。壓力管道分為公共管道、工業(yè)管道、長輸管道和電力管道，對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)夤艿篮蜔峁埽櫭剂x，工業(yè)管道負(fù)責(zé)企業(yè)的運輸管道，當(dāng)輸送液體介質(zhì)時，管道的設(shè)計壓力應(yīng)大于等于10MPa，管道的溫度應(yīng)大于或等于400℃，長距離管道是原材料資源的來源或儲存的地方，輸送有毒易燃?xì)怏w時，管道的最大壓力應(yīng)大于64MPa，動力管道是運輸?shù)慕橘|(zhì)，電廠輸送蒸汽或蒸汽的時候，管道對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、切斷閥可起到截斷的作用。對于有毒有害介質(zhì)管道、不利位置的管道（如管道廊道），或者工業(yè)應(yīng)用中，使用更為自動化的切斷閥，它可以接收信號來調(diào)節(jié)儀器并控制過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)于儲罐管口時，低于儲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。對于大型易燃液體儲罐（大于4550kG），距離儲罐水平段長度不足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（通常是臨時設(shè)備）中取出的設(shè)備需要配備一個關(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，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

調(diào)節(jié)閥也稱為控制閥，在工業(yè)自動化過程控制領(lǐng)域，通過接收由控制控制單元輸出的控制信號來改變過程參數(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如果沒有關(guān)閉閥和旁通閥，就會對駕駛產(chǎn)生不利影響。當(dāng)切斷控制閥兩端時，切斷死端，因此需要一個排水閥,每個控制閥組應(yīng)該有一個排水閥，其中一個應(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

止回閥是一種閥門，它能自動打開和關(guān)閉閥盤，以防止介質(zhì)通過介質(zhì)本身的流動而回流。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,一般來說，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，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

盲板是一個中間沒有孔的管子，用來堵住管口，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100磅（45公斤）或NPS12（DN300）。

6管過濾器的設(shè)計

過濾器是輸送介質(zhì)管道不可缺少的裝置，通常安裝在方形過濾器的減壓閥、水位閥等設(shè)備的進(jìn)口處，過濾器具有一定尺寸的過濾器的過濾管，使用過濾器后，雜質(zhì)被堵塞，當(dāng)需要過濾器時，取出過濾器并在需要過濾器之后重新加載。因此，使用和維護(hù)非常方便。根據(jù)國外PIP標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)過濾器的大小，可分為Strainers和filters兩種，應(yīng)該在管道上安裝小過濾器，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)計控制閥還需要安裝過濾器來降低噪音，大型過濾器通常安裝在以下管道上以保護(hù)設(shè)備：A氣動設(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)動機(jī)的空氣入口,當(dāng)介質(zhì)通過過濾器時，會造成壓力損失,在嚴(yán)重壓力損失情況下，應(yīng)考慮安裝過濾器的差壓測量裝置，以確保在插入式永久過濾器的適當(dāng)范圍內(nèi)的壓力損失。此外，在操作過程中不需要的過濾器通常被稱為臨時過濾器。暫時的過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

7.1對國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的嚴(yán)格設(shè)計

兩個油閥將安裝在油箱的進(jìn)口和出口。其中，第一鋼閥是開放狀態(tài)下的備用鋼閥，第二鋼閥是普通的鋼閥。當(dāng)鋼閥正常使用問題時，可以使用鋼閥實現(xiàn)對整個管道油的控制。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)格按照油庫設(shè)計規(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)對管道和閥門進(jìn)行編號，并記錄情況，以便于一系列技術(shù)操作。

7.2新技術(shù)運用于鋼閥的設(shè)計選擇

新的鋼閥門檢測技術(shù)的目的是更好地檢測鋼閥門的損壞程度，實現(xiàn)對鋼閥門的實時監(jiān)測。當(dāng)鋼閥投入使用時，溫度和壓力的變化發(fā)生變化。當(dāng)超出正常值時，需要及時調(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，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，可以選擇潤滑油以便于操作，當(dāng)閥桿變形和腐蝕時，可以簡單地進(jìn)行修復(fù)，然后改變具體的解決方案，并在需要時更換閥桿。

7.3閥門操作的規(guī)范化構(gòu)建設(shè)計

在工藝流程圖中，需要對所有閥門進(jìn)行編號，然后根據(jù)工藝標(biāo)記逐步提高開關(guān)操作的順序，此外，對于閥門管理的關(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)識和維護(hù)的工作到位，根據(jù)油庫設(shè)備和設(shè)施升級改造的規(guī)定和油庫設(shè)備技術(shù)鑒定的有關(guān)規(guī)定，對閥門進(jìn)行識別和更新，在這些工作過程中，需要及時處理和更換泄漏閥，確保油庫的安全，當(dāng)然，分工制度是確保工作質(zhì)量的一個有效措施，這將損壞的閥門定期維護(hù)和更新。

8結(jié)語

近幾年來，壓力管道應(yīng)用廣泛，它的使用價值越來越大。但是讓人們所關(guān)心的問題還是質(zhì)量安全以及使用年限等問題上，這無為是為這項工程提出了一種挑戰(zhàn)，化工不僅是一個重要的產(chǎn)業(yè)，也是一個高風(fēng)險產(chǎn)業(yè)。作為設(shè)計人員，必須嚴(yán)格按照安全標(biāo)準(zhǔn)對管道閥門和管件進(jìn)行設(shè)計，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)備檢驗檢測研究院