4 选型使用注意问题
4.1 调节精度
自力式调节阀是由机械的方法组成的纯比例调节系统,因此控制的结果不可避免地存在静差。调节精度一般为±5%~±10%。适用于调节品质要求不高的场合。
4.2 允许压差
由于自力式调节阀没有驱动能源,仅靠介质自身的能源(压力阀靠介质压力,液位阀靠介质对浮球的浮力等),而且无法象普通控制阀可通过提高气源压力来增大压差。从而导致允许差压较普通控制阀小,口径也受限制。以上海科力达自控阀门有限公司生产的自力式压力调节阀为例,DN80以下的阀允许压差最高2.0MPa(PN4.0MPa时),而普通气动控制阀最高可达6.4MPa。目前,该公司的自力式压力调节阀最大口径为DN300。自力式液位调节阀由于受浮球浮力的限制,允许差压也小,多数生产商对允许差压未作明确,选用时应向生产商咨询。同样原因,自力式液位调节阀口径最大做到DN250,对大多数场合已经够用,特殊场合如果流量特别大,可使用两台或多台并联。
4.3 介质黏度
由自力式压力调节阀原理和结构特点知,介质黏度过高容易引起引压管的堵塞,影响膜片的弹性,导致阀内压力平衡元件不能正常工作。特别是凝固点较高的介质在停工降温后凝固也将使波纹管开工后无法正常工作。国内厂家的产品样本未见介质允许黏度推荐值。国外已有厂家推荐在液体情况下允许使用介质运动黏度为7×10-4m2/s和8×10-4m2/s。在河南油田,个别阀运用在稠油介质,黏度在2×10-4m2/s左右。
高黏度的介质可选用重锤平衡自力式压力调节阀。
4.4 对密封的要求
自力式调节阀国内还没有统一的产品标准。生产商一般参照控制阀的国家标准进行生产。
国标GB/T4123-92要求控制阀本体填料函及其他连接处无渗漏现象。可以满足可燃、有毒气体介质对密封性的要求。而国标GB/T4123-92对气动执行机构的气室密封要求:“气动执行机构的气室应保证气密。在额定气源压力下,5min内薄膜气室内的压力下降不得大于2.5kPa。”显然这是针对以压缩空气为气源的规定,不能满足自力式调节阀对可燃、有毒气体介质的使用要求。
油田的气体介质大多为易燃易爆有毒的气体,油类液体介质通常要挥发出可燃气体,是不允许有渗漏的。这些场合对自力式调节阀的密封要求比国标严格,选用时要特别注明。
4.5 自力式调节阀计算
该计算同普通控制阀,不再详述。
5 自力式调节阀在油田的应用
(1)自力式调节阀与普通控制阀相比有多种差异,但这些差异并不影响在油田的使用。油田的绝大多数场合如计量站、集油站、转油站、联合站等场合生产过程压力、温度不高(1.0MPa,100℃以下),介质黏度不大(2×10-4m2/s以下),控制精度要求不高(一般±10%),自力式调节阀完全可以满足生产需要。
(2)自力式调节阀在河南油田已有十几年的使用历史,已得到了实践的检验和成功的应用。典型应用:油气水三相分离器的压力控制,油室、水室液位控制,如图3所示;除油器压力、液位控制,如图4所示;气液分离器、缓冲罐压力、液位控制(略);居民区供暖分支管线的流量、温度控制等(略)。
6 结束语
自力式调节阀无须外加驱动能源、结构简单、工程造价低、使用维护方便,在石油行业得到了广泛的应用,尤其是在油田边远站点。同时也受到了广大基层人员的欢迎。
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