在流體管道系統(tǒng)中,閥門是控制元件,其主要作用是隔離設(shè)備和管道系統(tǒng)、調(diào)節(jié)流量、防止回流、調(diào)節(jié)和排泄壓力??捎糜诳刂瓶諝?、水、蒸汽、各種腐蝕性介質(zhì)、泥漿、油品、液態(tài)金屬和放射性介質(zhì)等各種類型流體的流動。由于管道系統(tǒng)選擇最適合的閥門顯得非常重要,所以,了解閥門的特性及選擇閥門的步驟和依據(jù)也變得至關(guān)重要起來。
管道閥門無處不在,談談現(xiàn)場管道閥門驗收,壓力試驗、安裝與注意的事項
管道閥門的4種功能
一、切斷和放行介質(zhì)
這是閥門最基礎(chǔ)的功能,通常選擇流道為直通式的閥門,其流阻較小。
向下閉合式閥門(截止閥、柱塞閥)由于其流道曲折,流阻比其他閥門高,故較少選用。在允許有較高流阻的場合,可選用閉合式閥門。
二、控制流量
通常選擇易于調(diào)節(jié)流量的閥門作為控制流量用。向下閉合式閥門(如截止閥)適于這一用途,因為它的閥座尺寸與關(guān)閉件的行程之間成正比關(guān)系。
旋轉(zhuǎn)式閥門(旋塞閥、蝶閥、球閥)和撓曲閥體式閥門(夾緊閥、隔膜閥)也可用于節(jié)流控制,但通常只能在有限的閥門口徑范圍內(nèi)適用。
閘閥是以圓盤形閘板對圓形閥座口做橫切運動,它只有在接近關(guān)閉位置時,才能較好地控制流量,故通常不用于流量控制。
三、換向分流
根據(jù)換向分流的需要,這種閥門可有三個或更多的通道。旋塞閥和球閥較適用于這一目的,因此,大部分用于換向分流的閥門都選取這類閥門中的一種。
但是在有些情況下,其他類型的閥門,只要把兩個或更多個閥門適當?shù)叵嗷ミB接起來,也可作換向分流用。
四、帶有懸浮顆粒的介質(zhì)
當介質(zhì)中帶有懸浮顆粒時,最適于采用其關(guān)閉件沿密封面的滑動帶有擦拭作用的閥門。
如果關(guān)閉件對閥座的來回運動是豎直的,那末就可能夾持顆粒,因此這種閥門除非密封面材料可以允許嵌入顆粒,否則只適用于基本清潔的介質(zhì)。球閥和旋塞閥在啟閉過程中對密封面均有擦拭作用,故適宜用在帶有懸浮顆粒的介質(zhì)中。
管道閥門無處不在,談談現(xiàn)場管道閥門驗收,壓力試驗、安裝與注意的事項
管道閥門作為工藝系統(tǒng)的重要組成部分。管道閥門的安裝質(zhì)量直接決定了工藝系統(tǒng)相關(guān)功能的良好實現(xiàn)。其管理的主要控制環(huán)節(jié)如下:
1、閥門檢查和驗收
1.1 閥門外觀檢查:閥體無氣孔、砂眼、裂紋和銹蝕;閥桿無彎曲,銹蝕現(xiàn)象,閥桿螺紋光滑,整齊無斷絲;壓蓋配合良好,手輪轉(zhuǎn)動靈活;法蘭密封面無劃痕、麻坑等;螺紋連接符完好;焊接坡口合格。閥門的位號、壓力等參數(shù)是否與設(shè)計一致。
1.2 文件檢查:文件主要包括:質(zhì)量計劃,材質(zhì)證明,竣工圖紙,試驗記錄,維護手冊,儲存要求,合格證書。存在不符項的閥門須有相應的有條件放行文件和實體不符合項標識牌。
2、閥門儲存及維護要求
閥門進出口保持封閉狀態(tài)并放置干燥劑,根據(jù)干燥劑指示定期更換。依據(jù)閥門維護文件確定儲存的溫濕度環(huán)境要求。對于不銹鋼材質(zhì)的閥門,注意包裹材料選擇非鹵素材料。閥門儲存期間要定期檢查維護。
3、閥門壓力試驗
由于閥門在出廠前已經(jīng)做了殼體、閥座及關(guān)閉壓力試驗,現(xiàn)場只做閥門的關(guān)閉試驗。對于驗證的范圍和比例,國標GB50184-2011對現(xiàn)場試壓比例作了描述,國外標準無要求。通常是業(yè)主根據(jù)閥門制造階段的質(zhì)量監(jiān)造和使用經(jīng)驗情況來確定,一般閥門需在現(xiàn)場進行100%的關(guān)閉實驗。
3.1 試驗介質(zhì)要求:閥門試驗介質(zhì)為水;根據(jù)系統(tǒng)不同的清潔度使用不同等級的水質(zhì);但閥門工作介質(zhì)為氣體時,試驗介質(zhì)優(yōu)先采用干燥無油的壓縮空氣或氮氣,也可用水壓替代。
3.2 關(guān)閉試驗壓力的確定:國標《通用閥門壓力試驗》GB/T13927-2008 和美標ASME B16.34 及MSS-SP-61描述對閥門的關(guān)閉試壓壓力要求基本一致。水壓試驗壓力為該閥門壓力等級下100OF下的額定壓力值的1.1倍,也可以采用小于80psi氣壓試壓代替。對于閥門銘牌標示對最大工作壓差或者閥門所帶的操作機構(gòu)不適宜進行高壓密封試壓時,試驗壓力可按照閥門銘牌標示的最大工作壓差的1.1倍進行。
3.3 試驗結(jié)果評定:閥門關(guān)閉試驗規(guī)范只要求了試驗持續(xù)的最短時間,實際操作中無特殊要求關(guān)閉試驗不少于5分鐘。密封為柔性材料的閥門在保壓時間內(nèi)應無可見泄露,壓力表無壓降。對于部分閥門設(shè)計允許泄漏的情況,美標可以依照MSS-SP-61壓力試驗中的方法,直接測量單位時間的泄漏量或者采用數(shù)氣泡或者水滴的數(shù)量進行判斷,泄露量與閥門的公稱直徑相關(guān)。國標的泄漏量要求與美標類似。
管道閥門無處不在,談談現(xiàn)場管道閥門驗收,壓力試驗、安裝與注意的事項
4、閥門安裝
4.1 安裝前信息核對:根據(jù)最新的圖紙和設(shè)計變更文件中閥門信息核實物項實體上的位號、系統(tǒng)號、類型、壓力等級等信息,核實其安裝空間及后續(xù)維修的空間是否滿足。閥門操作是否可達。
4.2 閥門保護:對于閥門易損件,在安裝前可進行拆卸或者做硬防護。安裝閥門的管道 和設(shè)備,應該提前進行吹掃,確認其內(nèi)部清潔度,以防管道和設(shè)備中的雜物檫傷閥門的密封面。
4.3 安裝方向:閥體上標明的流向應與系統(tǒng)介質(zhì)流向一致。對于安全閥,必須保持垂直安裝。對于升降式止回閥,只能安裝在水平管道上應保證其閥瓣垂直;對于旋啟止回閥,應保證其銷軸水平。
4.4 閥門安裝連接方式:
焊接閥門:核對閥門的坡口尺寸,確認閥門材質(zhì),使用正確的WPS。對軟密封的焊接閥門,在焊接時,可以拆卸密封圈后焊接,焊接完畢重新復裝密封圈;也可根據(jù)廠家要求焊接時通過閥門的開啟度和焊接溫度來控制。對于厚壁合金管道需焊前、焊后需要進行熱處理的閥門,熱處理時注意閥門內(nèi)件溫度允許值。
法蘭閥門:核查法蘭密封面無缺陷且與連接法蘭的密封形式、壓力等級應一致,嚴禁強行組對,螺栓應該自由穿入,對稱緊固并做好力矩記錄。對于溫度超過300的高溫閥門在熱態(tài)下對法蘭及填料壓蓋的螺栓進行熱緊。
螺紋連接:考慮拆除方便,最好在閥門兩端設(shè)置活接頭,注意螺紋密封材料的選用,對于銅質(zhì)、鑄鐵機非金屬閥門,螺紋不能擰的過緊,以免損壞閥門。
5、閥門常見問題及控制措施
現(xiàn)場閥門安裝的最常見的問題是閥門泄漏,主要原因是:
1、管道清潔度差造成閥門密封面卡塞異物,損壞密封面;
2、焊接溫度控制差,造成閥門密封燒壞變形;
3、閥門水壓試驗完成后,未及時吹掃干燥,造成閥門銹蝕;
4、閥門填料的壓蓋螺栓未緊固;
5、閥門填料密封失效損壞。
管道閥門無處不在,談談現(xiàn)場管道閥門驗收,壓力試驗、安裝與注意的事項
安裝的一般規(guī)定
1.閥門安裝的位置不應妨礙設(shè)備,管道及閥體本身的操作,拆裝和檢修,同時要考慮到組裝外形的美觀。
2.水平管道上的閥門,閥桿朝上安裝,或傾斜一定角度安裝,不可手輪向下安裝。高空管道上的閥門、閥桿和手輪可水平安裝,用垂向低處的鏈條遠距離操縱閥的啟閉。
3.排列對稱,整齊美觀;立管上的閥門,在工藝允許的前提下,閥門手輪以齊胸高最適宜操作,一般以距地面1.0—1.2m為宜,且閥桿必須順著操作者方向安裝。
4.并排立管上的閥門,其中心線標高最好一致,且手輪之間凈距不小于100mm;并排水平管道上的閥門應錯開安裝,以減小管道間距。
5.在水泵、換熱器等設(shè)備上安裝較重的閥門時,應設(shè)閥門支架;在操作頻繁且又安裝在距操作面1.8m以上的閥門時,應設(shè)固定的操作平臺。
6.閥門的閥體上有箭頭標志的,箭頭的指向即為介質(zhì)的流動方向。安裝閥門時,應注意使箭頭指向與管道內(nèi)介質(zhì)流向相同。
7.安裝法蘭閥門時,應保證兩法蘭端面互相平行和同心,不得使用雙墊片。
8.安裝螺紋閥門時,為便于拆卸,一個螺紋閥門應配用一個活接?;罱拥脑O(shè)置應考慮檢修的方便,通常是水流先經(jīng)閥門后流經(jīng)活接。
管道閥門無處不在,談談現(xiàn)場管道閥門驗收,壓力試驗、安裝與注意的事項
安裝注意事項
1.閥門的閥體材料多用鑄鐵制作,性脆,故不得受重物撞擊。
2.搬運閥門時,不允許隨手拋擲;吊運、吊裝閥門時,繩索應系在閥體上,嚴禁拴在手輪、閥桿及法蘭螺栓孔上。
3.閥門應安裝在操作、維護和檢修最方便的地方,嚴禁埋于地下。直埋和地溝內(nèi)管道上的閥門,應設(shè)檢查井室,以便于閥門的啟閉和調(diào)節(jié)。
4.應保證螺紋完整無損,并在螺紋上纏麻、抹鉛油或纏上聚四氟乙烯生料帶,旋扣時,需用扳手卡住擰入管子一端的六角閥體。
5.安裝法蘭閥門時,注意沿對角線方向擰緊連接螺栓,擰動時用力要均勻,以防墊片跑偏或引起閥體變形與損壞。
6.閥門在安裝時應保持關(guān)閉狀態(tài)。對靠墻較近的螺紋閥門,安裝時常需要卸去閥桿閥瓣和手輪,才能擰轉(zhuǎn)。在拆卸時應在擰動手輪使閥門保持開啟狀態(tài)后,再進行拆卸。
管道閥門無處不在,談談現(xiàn)場管道閥門驗收,壓力試驗、安裝與注意的事項
管道閥門布置的要求規(guī)范
管道一般要求
(1)管道布置的凈空高度、通道寬度、基礎(chǔ)標高應符合“化工裝置設(shè)備布置設(shè)計工程規(guī)定”(HG20546.2)第3章中的規(guī)定。
(2)應按國家現(xiàn)行標準中許用最大支架間距的規(guī)定進行管道布置設(shè)計。
(3)管道盡可能架空敷設(shè),如必要時,也可埋地或管溝敷設(shè)。
(4)管道布置應考慮操作、安裝及維護方便,不影響起重機的運行。在建筑物安裝孔的區(qū)域不應布置管道。
(5)管道布置設(shè)計應考慮便于做支吊架的設(shè)計,使管道盡量靠近已有建筑物或構(gòu)筑物,但應避免使柔性大的構(gòu)件承受較大的荷載。
(6)在有條件的地方,管道應集中成排布置。裸管的管底與管托底面取齊,以便設(shè)計支架。
(7)無絕熱層的管道不用管托或支座。大口徑薄壁裸管及有絕熱層的管道應采用管托或支座支撐。
(8)在跨越通道或轉(zhuǎn)動設(shè)備上方的輸送腐蝕性介質(zhì)的管道上,不應設(shè)置法蘭或螺紋連接等可能產(chǎn)生泄漏的連接點。
(9)管道穿過為隔離劇毒或易爆介質(zhì)的建筑物隔離墻時應加套管,套管內(nèi)的空隙應采用非金屬柔性材料充填。管道上的焊縫不應在套管內(nèi),并距套管端口不小于100mm。管道穿屋面處,應有防雨措施。
(10)消防水和冷卻水總管以及下水管一般為埋地敷設(shè),管外表面應按有關(guān)規(guī)定采取防腐措施。
(11)埋地管道應考慮車輛荷載的影響,管頂與路面的距離不小于0.6m,并應在凍土深度以下。
(12)對于“無袋形”、“帶有坡度”及“帶液封”等要求的管道,應嚴格按PID的要求配管。
(13)從水平的氣體主管上引接支管時,應從主管的頂部接出。
閥門位置要求
(1)立管上閥門的閥桿中心線的安裝高度宜在地面或平臺以上0.7至1.6m的范圍,DN40及以下閥門可布置在2m高度以下。位置過高或過低時應設(shè)平臺或操縱裝置,如鏈輪或伸長桿等以便于操作。
(2)極少數(shù)不經(jīng)常操作的閥,且其操作高度離地面不大于2.5m,又不便另設(shè)永久性平臺時,應用便攜梯或移動式平臺使人能夠操作。
(3)布置在操作平臺周圍的閥門手輪中心距操作平臺邊緣不宜大于400mm,當閥桿和手輪伸入平臺上方且高度小于2m時,應使其不影響操作人員的操作和通行安全。
(4)閥門相鄰布置時,手輪間的凈距不宜小于100mm。
(5)閥門的閥桿不應向下垂直或傾斜安裝。