為提高參加2013年注冊化工工程師考試的考生的復(fù)習(xí)效率，有針對性的進(jìn)行各科目的復(fù)習(xí)，本文將主要針對化工工程師考試科目《專業(yè)基礎(chǔ)》相關(guān)知識點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的講解，希望可以在考試路上祝您一臂之力!

3、旋轉(zhuǎn)閥的應(yīng)用趨勢

（1）自動閥代替手動閥已成為工業(yè)應(yīng)用的趨勢

隨著世界范圍內(nèi)流程工業(yè)自動化程度的提高，對自動和調(diào)節(jié)型旋轉(zhuǎn)閥的需求不斷增加，同時手動閥需求減少。這使今后閥門應(yīng)用技術(shù)開發(fā)的重點(diǎn)應(yīng)在于閥的執(zhí)行器和定位器上，以使閥門能夠連接到個人計算機(jī)、PLC、DCS系統(tǒng)。如采用數(shù)字定位器通過提高控制閥的精度來提高閥門的控制性能，成功的應(yīng)用有如果將ND800數(shù)字定位器用于旋轉(zhuǎn)控制閥，就能夠使工藝參數(shù)的可變范圍提高50%，再通過與控制閥的特性閥門定位器的電子特性的匹配來進(jìn)一步提高控制的性能。典型應(yīng)用有采用HART網(wǎng)的Field Browser軟件。

與切斷閥相比，控制閥更適用于連續(xù)生產(chǎn)過程。通過調(diào)節(jié)功能，控制閥能夠根據(jù)輸入?yún)?shù)來改變流量的大小以保持設(shè)定值不變。在許多情況下，切斷閥和控制閥二者均需要，如在煉油廠中，1/4旋轉(zhuǎn)切斷閥被用作安全切斷閥。一個控制閥通常與兩個切斷閥一起使用，當(dāng)拆卸控制閥時起到隔離和切斷物流的作用。

電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)將會逐步取代氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，因?yàn)殡妱訄?zhí)行機(jī)構(gòu)不需要安裝和維護(hù)供管線和壓縮機(jī)，可以和定位器聯(lián)系更緊密，而且可以避免將電信號轉(zhuǎn)換為氣信號。

旋轉(zhuǎn)閥的其它發(fā)展方向是通過改進(jìn)閥座的設(shè)計及閥座的材質(zhì)來提高閥的性能，減少閥的外泄漏等。具有控制和定位作用的智能閥門，會隨著制造商降低成本和生產(chǎn)企業(yè)提高生產(chǎn)效率的需求使得市場變得越來越廣泛。

（2）代替直行程閥門的趨勢

因?yàn)樾D(zhuǎn)閥在許多情況下可以替代直行程閥門（如閘閥），與直行程閥門（如閘閥）相比，旋轉(zhuǎn)閥具有許多優(yōu)越性（見本文第1部分）。特別是隨著凈化空氣行動（CAA）修正案的實(shí)施，防止閥門外泄漏變得越來越重要。1990年提出的CAA修正案包括了189種揮發(fā)性有毒空氣污染源（VHAPs），其中有150種是揮發(fā)性的有機(jī)化合物（VOCs）。1997年4月通過的最新的CAA修正案，除了包括前版修正案中的泄露檢測及修復(fù)（LDAR）方案外，還包括質(zhì)量改進(jìn)方案。

CAA修正案增加了使用直行程閥門的化工公司、煉油廠及其它使用閥的生產(chǎn)企業(yè)在防止閥門外泄漏上的投入。CAA修正案及其引起的控制外泄漏的結(jié)果，促使手動閥、自動閥、控制閥的供應(yīng)商采用新的技術(shù)來設(shè)計閥門，以減少閥門的外泄漏。減少閥門外泄漏的關(guān)鍵在于閥門填料系統(tǒng)的材質(zhì)。聚四氟乙烯（PTFE）和石墨是閥填料系統(tǒng)的兩種常用材料，為了減少閥門的外泄漏，許多供應(yīng)商將全氟高彈性體和部分聚四氟乙烯及石墨結(jié)合起來用于閥門的填料系統(tǒng)。全氟高彈性體填料系統(tǒng)比聚四氟乙烯填料系統(tǒng)的壓緊力要大，但石墨填料系統(tǒng)的壓緊力比全氟高彈性體填料系統(tǒng)高好多倍。壓緊力大會導(dǎo)致閥桿的磨損和損壞，從而引起閥門外泄漏?？偟膩碇v，采用旋轉(zhuǎn)閥是減少外泄漏的有效措施，即旋轉(zhuǎn)閥有代替執(zhí)行程閥門的趨勢。

根據(jù)美國閥門制造商協(xié)會（Valve Manufacturer Associate VMA）市場份額排列也可以說明這一趨勢：根據(jù)VMA提供的數(shù)據(jù)，美國1996年球閥、工業(yè)蝶閥和柱塞閥的裝船量（VMA特別記錄了球閥、工業(yè)用蝶閥和柱塞閥的裝船量，除此之外，VMA將自動閥作為另一類別進(jìn)行追蹤，沒有單獨(dú)記錄1/4旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)閥的銷售量，而是將其歸入自動閥這一類。VMA提供的是美國供貨商裝船量的數(shù)據(jù)，包括出口但不包括進(jìn)口）共10．4億美元，這個數(shù)量包括手動閥和自動閥，但不包括調(diào)節(jié)閥。球閥所占百分比最大，占總量的54．2%，工業(yè)蝶閥占26．2%，其余19．6%的份額為柱塞閥（參見表一）。

表一 美國1996年手動和自動球閥、工業(yè)蝶閥和柱塞閥的裝船量

類型 銷售額（百萬美元） 所占百分比

球閥 565．5 54．2 %

工業(yè)蝶閥 273．0 26．2 %

柱塞閥 204．0 19．6 %

4、旋轉(zhuǎn)閥的應(yīng)用

（1）在煉油廠調(diào)和系統(tǒng)中的應(yīng)用

對于煉油廠中的調(diào)和系統(tǒng)，為了提高調(diào)和的質(zhì)量，往往要求各種參與調(diào)和的油品必須精確高速地被注入與切斷，這往往要求采用有較高切斷率的控制閥，以便不論各流路的流量是多少都能夠提供精確的液體摻混。傳統(tǒng)的直行程閥或截止閥不再適應(yīng)煉油廠中的這種應(yīng)用情況，旋轉(zhuǎn)閥由于其本身具有上文描述的優(yōu)勢，從而可以在這種應(yīng)用場合下提供更高的性能價格比。給用戶的長期運(yùn)行帶來較大的收益。

（2）旋轉(zhuǎn)閥在我廠中應(yīng)用廣泛

具體應(yīng)用1： 焦化車間4路輻射進(jìn)料控制閥改為旋轉(zhuǎn)閥。

焦化車間原設(shè)計為雙座閥，由于焦化的輻射進(jìn)料含有大量的焦粉顆粒，并且溫度高、流速快，對控制閥產(chǎn)生很大的沖刷，控制閥的閥芯、閥座很快就被沖刷壞，漏量嚴(yán)重，不能控制，一個新的控制閥僅能運(yùn)行3個月；后來將控制閥該為套筒閥，情況有所改觀，一個新控制閥能運(yùn)行5各月。1997年9月我們將控制閥該為FISHER旋轉(zhuǎn)閥，由于旋轉(zhuǎn)的具有抗氣蝕能力，有效的克服了介質(zhì)的沖刷，1998年10月我們檢查了其中的一個控制閥，閥芯、閥座完好。四個控制閥一直使用至今。

具體應(yīng)用2：南蒸餾減壓爐3路進(jìn)料。

原設(shè)計減壓爐3爐進(jìn)料為套筒閥，由于進(jìn)料含有渣油、雜質(zhì)，經(jīng)常將控制閥堵住，且溫度高、易凝結(jié)，給儀表維護(hù)帶來大量的工作，1998年6月將3路進(jìn)料該為FISHER旋轉(zhuǎn)閥，由于旋轉(zhuǎn)閥具有較強(qiáng)的流通能力，克服上述問題，運(yùn)行正常。

具體應(yīng)用3：催化渣油回?zé)捒刂崎y。

催化渣油回?zé)捒刂崎y原設(shè)計為套筒閥，由于渣油回?zé)捴泻写呋瘎?，對控制閥的沖刷嚴(yán)重，控制閥不能正常使用，一個新的控制閥進(jìn)能運(yùn)行6個月，1998年6月將控制該為FISHER旋轉(zhuǎn)閥，使用至今。

具體應(yīng)用4：催化氣壓機(jī)放火炬。

催化氣壓機(jī)放火炬原采用700閘板閥，缺點(diǎn)是開關(guān)速度慢，泄漏量大，后采用三偏心蝶閥，開關(guān)速度小于10秒，密封可做到5級。

這樣的具體應(yīng)用有許多，不再一一列舉。

5、結(jié)論

隨著煉化裝置一體化和煉油化工裝置規(guī)模大型化，生產(chǎn)過程對于儀表及控制系統(tǒng)的精度和適應(yīng)性要求越來越嚴(yán)格，作為控制系統(tǒng)中的核心部件執(zhí)行元件—控制閥，其性能與質(zhì)量對于石油化工廠的經(jīng)濟(jì)效益的影響越來越大。無論是為了將來擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模還是提高控制質(zhì)量（如上先進(jìn)控制或優(yōu)化控制等），都要求我們在選用控制閥時，不僅要考慮建設(shè)期的一次性投資，而且更要注重生產(chǎn)期的運(yùn)行成本。隨著旋轉(zhuǎn)閥的特點(diǎn)日益為人們認(rèn)識與接受，其必將會在國內(nèi)的日益大型化的煉油及化工裝置中獲得越來越廣泛的應(yīng)用。

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（責(zé)任編輯：中大編輯）

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