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自力式压力调节阀的选择及在海洋石油平台上的应用

自力式调节阀是一种不需要外来能源的节能器,它依赖于调节介质本身的压力、温度或流量的变化,并根据预设值自动调节。该阀集测量、执行和控制功能于一体,形成了结构简单、价格低廉、运行可靠的独立仪表控制系统。适用于调节精度不高或仪表气源供应困难的场合。广泛应用于石油、化工、冶金、电力、轻工等工业部门的自动控制系统。

自力式调节阀根据使用情况可分为压力、差压、液位、温度和流量调节阀。其中,自力式压力调节阀的应用最为广泛,本文谈谈海上石油平台自力式调节阀的选择及注意事项。

1 自力式调压阀的选择考虑因素

自力式调节阀是由机械方法组成的纯比例调节系统.其调整精度不高,只适用于质量要求不高的场合。

主要研究结果如下:(1)在被控参数调整后不经常改变(调整)的情况下,主要采用自力式调节阀,当被控参数经常改变(调整)时,应使用气动或电动调节阀。一般情况下,直接作用调节阀的设定值允许偏差为±8%,有命令的调节阀设定值的允许偏差约为±4%。如果超过了设定弹簧的许用压力调节值,为了满足原设定值的要求,必须更换设定弹簧,在完成该设定值之前必须将其返回生产装置。

(2)在选择允许压差时,应注意自操作调节阀允许压差小的特点。

(3)自力式调压阀一般在无腐蚀条件下使用,在腐蚀性介质中使用时应特别小心。

(4)在高粘度介质中使用自操作调节阀时,应注意,不应使用高粘度介质。

(5)设定压力不得超逾或接近所选阀的容许调整幅度的限值,而留有一定的裕度。

(6)注意调整精度的要求。自力式调节阀的调节精度一般低于气动调节阀或电动调节阀,当调节精度较高时,不宜使用自操作调节阀。

(7)在工程设计和采购过程中,应注意区分自力式调节阀是背压阀还是减压阀。一旦背压阀和减压阀被逆转,它们将无法正常使用,只能重新购买。

(8)注意自力式调节阀的开度要求。总体上,设计人员主要关注调节阀的开度要求,而忽略了自力式调节阀的开度要求。阀门的开度一般在10%到80%之间。

2 自力式调压阀在海上石油平台中的应用

自力式调节阀与普通调节阀有许多不同之处,但这些差异并不影响海洋石油平台的使用。在海上石油平台上,生产过程压力和温度不高(小于1.0MPa,100℃),介质粘度不大(小于2×10×4m2≤s),控制精度不高(一般±10%)。自力式调节阀能完全满足生产需要。

自力式调节阀在海上石油平台上的应用已有十多年的历史.在公用和仪表气体系统的压力控制、消防泵稳定出口压力的应用、氮气密封系统的应用等方面都有典型的应用。

2.1 自力式调节阀在燃气系统中的应用

自力式调节阀在燃气系统中的应用

图1 自力式调节阀在燃气系统中的应用

自力式调节阀在公共燃气系统中的应用如图2所示,它是背压阀和减压阀的组合。其功能是在一定范围内稳定公用储气罐的公共气体,海上平台通常需要500 kPa。

2.2 自力式调节阀在消防泵出口中的应用

为了保持消防泵出口压力的稳定,给下游消防管网提供相对稳定的海水供应,消防泵出口经常有一个自用调压阀,如图3所示。

自力式调节阀在消防泵出口中的应用

图2 自力式调节阀在消防泵出口中的应用

2.3 自力式调节阀在氮气密封系统中的应用

采用氮气密封装置的目的主要是保持储罐顶部恒定的氮气压力,以保护储罐内的物料不被氧化,保护储罐的安全。该应用程序对自操作调节阀的调节精度要求较高,一般需要将其配置为指令式的自力式调节阀。自力式调节阀在海上石油平台上仍有许多应用,在此不再重复使用。

3 总结

自力式调节阀不需要额外的驱动能量,结构简单,工程造价低,易于使用和维护,在石油工业中得到了广泛的应用,特别是在电源配置困难的简易井口平台上。对于调节精度不高的场合,综合考虑工程造价、运行维护费用和运行成本等因素,自力式调节阀是一种较好的控制设备。

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