6)其他附件的安装
其他附件包括阀位传感器、电磁阀、限位开关、继动器、电气转换器等,安装应符合产品说明书有关规定。
7)球形阀和所有的直行程调节阀都要尽可能垂直安装,即执行机构安装在调节阀的上方,因为在垂直安装的情况下,执行机构在调节阀的正上方,此时的安装位置关系最容易保证上阀盖连接件的弯曲位移和受到的应力最小,导向件的变形量也最小。要尽可能避免水平安装,当然在垂直管道上安装调节阀时则不可避免,这时就一定要考虑执行机构的自重、系统振动和热膨胀等影响,可以考虑添加吊杆或支撑来消除影响。
8)角行程调节阀的安装,如球阀和蝶阀,阀轴水平安装比较理想,这样可以防止管道低处流体所含污物进入阀轴的转动轴承,同时调节阀打开方向要有利于排开流体中的固体颗粒,即蝶阀的阀板和球阀的球芯转动时应该从底部向上转动。
1.3.3 易于操作和维护
调节阀的安装位置要考虑人员操作的方便性。操作人员要能看到指示器的显示数据,能看到储罐的玻璃液位计,并能手动调节液位,能看到管道的压力表或阀杆的位移刻度,能用某些参数指示器来预估参数变化等。除此之外,还必须考虑到调节阀在现场维修和日常拆卸的可能性,维修费用的高低在很大程度上取决于人员接近调节阀的方便程度。尤其是安装位置高的调节阀,更应该考虑这一点。当然,方便操作固然重要,但也要考虑到日后维护的可能性。
1)如果需要拆卸带有阀杆和阀芯的顶部组件,调节阀的上方应留有足够的空间;如果需要拆卸底部法兰和阀杆、阀芯的部件,调节阀的底部应留有一定的空间;如果需要拆卸调节阀附件,如手轮、阀门定位器、保位阀等,调节阀的侧面应留有相应的空间。根据经验,拆卸用的空间,通常调节阀顶部与上方障碍物之间最小距离为450mm,调节阀底部与下方障碍物之间最小最距离为500mm,侧面最小距离为350 mm。
2)为了拆卸阀体法兰上的螺栓,在设计用大小头连接调节阀入口和出口配管时必须考虑这一间隙尺寸。比如大口径调节阀,或者是安装在高空的调节阀,否则,维修时拆卸调节阀将非常困难。
1.3.4 节约安装费用
在设计和安装调节阀时,都力求在保证满足使用要求的同时使成本最低,这时必须考虑调节阀、管件和管线、辅助设备三个方面。后两项都是为了实现调节阀的功能,我们要力求这两项最省,当然,这主要在数量和规格上下功夫。在安装中,约有20%~30%的费用是这两项产生的。例如,为了适应设备连续生产的需要,许多工业系统都安装有切断阀和旁路阀,切断阀用来隔断调节阀,维修时需要用到旁路阀,多增加一个切断阀或旁路阀,就要增加相应的连接管线,这些都会增加费用;而有的配管方案,只需一个切断阀就能起到维修时隔断调节阀的全部作用,这样的配管方案会节约一些安装费用。
2、调节阀的调试
仪表设备在安装过程中受到搬运或装配引起的机械应力的作用,会使其性能发生变化,一般来说,这种影响比较小。但为了可靠起见,调节阀安装后,在生产开车前应进行现场调试,分线路调试和系统调试两个步骤。
2.1 线路调试
线路调试用于检查连接调节阀的信号线路、气源管线或液压管线的连接是否正确。
1)调节阀输入信号的连接
通常,与阀门定位器一起检查。调节阀输入信号来自控制器,从控制器输出一个起点信号,检查调节阀是否在起点位置;输出一个终点信号,检查调节阀是否在终点位置。为此,应检查供气气源压力、过滤减压器工作、液压系统供给的油压、供电是否正常,输出信号是否正确等,并在测量范围内至少取5点检查输入信号与阀位之间是否满足所需关系。应检查气开、气关的作用方式是否正确,是否满足生产过程的工艺要求。
2)调节阀输出信号的连接
调节阀输出信号是阀位信号,可以是模拟量信号或数字量信号。应在检查调节阀输入信号的同时,检查阀位信号是否正确。采用HART或智能电气阀门定位器时,应检查阀位状态信息能否正确传输。调节阀全行程运行过程中应注意阀芯和阀座是否有机械振动和异常噪音。
3)手轮机构调试
检查手轮机构能否正确转动和动作,限位和锁定装置是否好用。
4)当出现偏差超过允许偏差极限时,应进行相应的调试。例如,改变阀位开关的位置,检查接线或管路是否有泄漏等。
2.2 系统调试
调节阀是控制系统的终端执行元件,运行前需进行系统调试。系统调试工作应与工艺操作配合进行。
1)负反馈调试
控制系统应满足负反馈要求,应将控制器、检测变送单元、调节阀(包括阀门定位器)和被控对象一起考虑,并设置控制器的正、反作用。负反馈准则是控制系统开环总增益为正。设置好控制器正、反作用后,可在控制器测量端模拟输入信号,使其增加或减小,观测控制器输出变化是否符合作用方式的要求,并检查调节阀的动作方向是否正确,是否能够使被控变量向减小方向变化。
2)调节阀压降的检查
调节阀压降检查在进行清水模拟调试时进行。在调节阀全行程运行过程中,检查调节阀两端压降的变化,是否有空化或闪蒸现象发生,流量变化情况如何,是否符合当初设计的流量特性等。
3)响应时间的检查
一些控制系统对调节阀的响应时间有严格要求,这时应检查调节阀的响应时间。在控制器输出信号改变时开始计时,到调节阀阀位到达最终稳态位置的63%所需的时间即为响应时间,其时间应满足工艺生产过程的操作要求。
3、结论
调节阀安装和调试具有一定的技巧,上面只是作者在日常工作中摸索出来的一些基础性经验。当然,调节阀有气动调节阀和电动调节阀之分,它们在安装时会有不同的侧重点,这需要广大的专业技术人员在长期的实践工作中不断总结,不断提高。随着企业全面走向市场,企业生产经营管理将进一步深化,系统调节越显重要。我们在选好调节阀后,如何正确安装和调试就成了一个关键的问题。因此,自动化仪表专业人员在具备一定的专业知识的前提下,需要掌握一定的安装技巧和方法,使调节阀发挥重要作用。(e-works)