氯碱化工生产中控制阀的选用策略

钟震宇

（广西柳化氯碱有限公司，广西柳州 545600）

1 控制阀选型

1.1 结构和材质

首先是结构方面，控制阀的结构有很多种，包括单座、双座、球阀、套筒阀等，具体选择中需根据实际情况来选择结构。对于有毒有害气体密封效果要求很高的情况，需要选择波纹管形式的密封阀；对于高温介质情况，可选择高温阀；对于低温介质情况，可选择低温阀；对于需要保温的介质，可选择保温夹套阀。同时，针对一些特殊工艺条件，控制阀选择中也需要注重其特殊需求的满足，比如运动型、低噪声、耐磨型以及抗腐蚀型控制阀。

其次是材料方面，具体选择中，需要格外注重阀体、阀盖以及阀芯材料的合理选择。对于氯碱化工企业而言，在控制阀材料选择中，一定要按照介质种类、温度、含量以及压力等各个方面的实际情况来进行材料选择，比如氯气专用阀、高温碱专用阀等，以此来确保其应用效果，满足实际生产需求。

1.2 流量特征和作用形式

首先是流量特征，在控制阀的应用中，其开度以及从中通过的相对流量之间的关系便是流量特征，流量特征可以按照理想和工作两种形式划分。其中，理想特征包括对数、抛物线、快开以及线性四种。但是在实际控制过程中，控制阀不可能在恒定流量条件下运行，在流体自身流通截面的变化过程中，控制阀前后压差同样会随之变化，此时的理想特征就会转变为工作特征。所以在具体选择中，应该对控制阀流量特征对于控制对象非线性作用所带来的质量影响加以有效克服，同时也需确保工艺设备管道之间的配置情况，将阀组比尽量控制在0.6～1，以此来实现畸变的有效降低，让控制阀工作流量特征更加接近理想流量特征[1]。

其次是作用方式，对于氯碱化工生产而言，控制阀的作用方式主要应从三个方面进行选择：第一是质量；第二是安全；第三是经济。在此过程中，相关企业应注意到国内外控制阀的开关表示形式不同，国外的故障开阀所对应的是国内的气闭阀，国外的故障关阀所对应的是国内的气 开阀。

1.3 口径确定

在控制阀的选择过程中，口径确定是一项最为基础且关键的内容。在此过程中，企业需对自身的工艺、设备、流体控制、调节范围、配管情况、泄漏允许量、调节品质、噪声等的各种因素以及其他一些特殊要求加以综合考虑，并根据ANSI/ISA-S75.01标准、ANSI/FCI62-1标准以及IEC534标准来进行口径计算[2]。具体选择中，控制阀口径应该和泵、管线等的这些设备尺寸同时确定，这样才可以有效防止同专业不安全系数出现放大甚至连续叠加现象，确保生产质量与安全。尤其是在企业改造和扩产过程中，更是需要对此加以高度重视，在新建或者是扩建的氯碱化工企业中，其工艺管线应大一些，这样才可以与企业发展和扩产的实际需求相符。而在这样的情况下，控制阀口径需要比管线实际尺寸小1～2级。为确保控制阀口径计算的准确性，设计单位可通过计算机软件来进行具体的计算以及选用评价，亦或是通过BIM数字化模型的仿真模拟来进行控制阀口径的科学确定。通过这样的方式，才可以实现控制阀口径的合理选择，确保氯碱化工生产质量与安全。

2 控制阀的安装

在氯碱化工生产中，控制阀安装是其选用过程中的一个关键环节。在根据实际需求、结合实际情况合理选择了控制阀之后，企业要严格按照规定的标准来进行控制阀安装，这样才可以确保控制阀的应用效果，满足实际生产所需。

2.1 控制阀安装原则

在进行氯碱化工生产系统控制阀的安装中，企业应对以下几个方面的原则加以遵守：①在控制阀的出入口位置，直管段应保持充足，入口位置的直管段长度应控制在10～20D，出口位置的直管段长度应控制在3～5D，其中，D为管道直径[3]。 ②在安装高度上一定要预留出足够的维修操作空间，并尽量将其标注在图上。③应按照具体工艺要求来进行旁路阀以及切断阀的安装，使其与实际生产中的连续操作需求相适应。其中，旁路阀主要应用在控制阀的维修过程中，切断阀主要应用在控制阀的隔离过程中。④如果系统具有保温方面的要求，控制阀安装中也应该做好保温处理。⑤如果系统生产工艺中的介质中含有固体颗粒，或者是压力存在严重波动，应安装管线过滤器或者缓冲器。

2.2 安装前的检查和校准

（1）检查。在控制阀安装之前，首先应检查其是否在运输过程中遭到破坏。在确保控制阀完好无损之后再按照施工图纸对其流量特征及其口径加以认真核对。在确保一切标准符合工程设计，铭牌一致，且各项技术资料及其附件齐全的情况下才可以确认设备合格并留用。

（2）校准。在此过程中，首先需要将电气控制信号接通，再将压缩空气动力源接通，通过与行程指示标牌的对比来进行行程检查，对于不相符的情况，应及时进行校准，确保行程到位。然后应检查好其作用形式，并根据实际情况进行校准，确保其与氯碱化工生产中的实际工艺要求相符，接下来需要对位置反馈、限位开关、电磁阀、阀门定位器等的附件进行检查，看其反馈信号是否正确，如有问题，应立即根据实际情况进行校准[4]。最后是对控制阀进行分程调节，使其与控制阀的行程做到有效对应。

在经检查和校准确认符合实际需求之后，便可将控制阀送到现场进行安装，或者是将其入库保存以备后续使用。

2.3 控制阀安装

在进行氯碱化工生产系统中的控制阀安装过程中，为有效确保安装质量及后期应用效果，满足氯碱化工生产工艺的实际需求，相关企业需做好以下几方面技术措施的控制：①应认真做好设备和管道的清理工作，将其中的焊渣、金属碎屑、油污以及其他杂质清除，确保控制阀中没有异物存在。②如果控制阀需要通过法兰连接，安装中应控制好法兰平行度，使其不超过5mm，同时应做好垫片选择。在完成了法兰和垫片之间的对中调整后，应轻轻将螺栓旋紧，最后通过交错方式将各个螺栓旋紧，避免泄漏问题产生。③安装中，一定要确保阀体上所标注的箭头和介质流动方向的一致性。④对于氧气等的特殊介质控制阀，在安装之前，需要做好脱脂处理。对于有防静电需求的安装条件，应确保控制阀所用导体和管道设备的接地效果。⑤对于所有的控制阀，在管线吹扫时都应该及时拆下，并用短管来进行暂时性的管线连接，在完成管线吹扫之后再进行安装。⑥安装中，应通过必要的支撑和固定设施来做好管道和控制阀的支撑固定，并在控制阀上标记好，挂位号牌。

3 控制阀应用维护

为确保控制阀的应用效果，在完成了其安装工作之后，企业一定要做好控制阀和整个控制系统之间的单机试车、联动试车以及化工试车。在经实验确定各项指标均满足系统实际需求后，再对控制阀进行通电以及通气联动试车，在流程打通后需稳定48h，之后才可以投入正式使用。氯碱生产系统的控制阀应用过程中，良好的维护是确保其应用效果、延长其使用寿命，并降低故障和维修成本的关键。基于此，具体应用中，一定要充分注重其使用维护工作，为整体氯碱化工生产系统的良好运行及其生产质量的提升提供保障。

3.1 预防性维护

在控制阀的应用过程中，仪表维护工作人员应全面了解控制阀的整体结构及其使用参数等的各项条件，并定期对控制阀进行巡检。巡检过程中，主要应检查其各个零部件有无松动情况，各个管线、气路以及气动执行机构有无漏气情况、控制阀在开启、关闭、运行过程中以及上下左右旋转运动过程中有无动作迟缓或者是动作迟钝情况。通过大量的实践经验发现，对于开关类的控制阀而言，如果其开启速度达到关闭速度的三倍，则说明该控制阀出现了问题，对于此类情况，维修工作人员应及时查明原因，并及时进行有效处理，这样才可以确保控制阀的应用效果[5]。另外，在控制阀的具体应用中，其预防性维护工作应该与整体系统大修相结合，有计划地进行控制阀的日常检查、维修与保养。这样才可以确保控制阀在氯碱化工生产过程中的应用效果，充分满足实际生产需求，确保氯碱化工生产工作的安全稳定运行。

3.2 被动性维护

在氯碱化工生产的过程中，如果控制阀出现了故障，一定要及时联系设备操作技术人员，经同意之后才可以进行维护。维护过程中，首先需要将电源切断，解除阀门连锁，在空压状态下将控制阀拆卸下来进行维修。在对控制阀中的齿轮和齿条进行检修时，如果需要将端盖打开，则一定要让其中的弹簧保持自然放松，不可带压拆卸。故障处理中，应先对电路、气路以及附件进行检修，再对齿轮和齿条进行检修，最后对阀门本身进行检修。在此过程中，维修技术人员一定要严格按照控制阀的应用指南、结合自身工作经验来进行科学维修，以确保控制阀故障的维修效果，满足其实际应用需求，实现氯碱化工生产质量、效率与安全。

3.3 预见性维护

随着当今科学技术的不断发展，DCS以及PLC等先进的自动化、智能化控制系统开始在工业生产领域中得到了广泛应用。将此类系统应用到氯碱化工生产系统中，便可对各个控制阀进行自动化、智能化的远程监控。具体监控中，可将相应的传感器设备安装在各个控制阀上，以实现控制阀运行参数的实时获取，并将其实时上传到监控中心，监控中心会通过控制阀实际运行数据及其原始数据的比对来及时发现其运行异常情况，在故障发生之前做好异常状况的消除处理，以达到良好的预见性维保效果。通过这样的方式，不仅可有效降低维保工作人员的工作负担，也可以让控制阀的异常得以及时发现，最大限度确保氯碱化工生产的安全稳定运行，并为其生产质量的提升和运维成本的节约提供良好保障。

4 结束语

控制阀是氯碱化工生产过程中的一项关键设施，借助控制阀，可实现化工生产中的各种物质流量控制，并有效避免有毒有害气体泄漏情况发生。通过科学合理的选型、良好的安装和精心的维护来确保控制阀应用效果。这样才可以有效满足氯碱化工生产工艺的实际应用需求，提升氯碱化工生产效率与质量，确保整个生产过程的安全性和可靠性，并为氯碱化工生产企业节约更多的运维成本。