ZJHM型氣動套筒調(diào)節(jié)閥在石化氫氣應(yīng)用

 氣動調(diào)節(jié)閥是石油，化工，電力，冶金等工業(yè)企業(yè)廣泛使用的工業(yè)過程控制儀器之一。 化工生產(chǎn)中的調(diào)節(jié)閥在調(diào)節(jié)系統(tǒng)中。 它是工業(yè)自動化系統(tǒng)的重要組成部分。 以下內(nèi)容帶您全面了解氣動控制閥的工作原理及作用方式。氫氣長輸管道的鋼管材料在工作時會產(chǎn)生氫致失效現(xiàn)象，該現(xiàn)象受材料的組成元素、顯微組織和帶狀組織等影響較大，本文討論了輸氫管道失效的原因及影響管道的主要因素，并分析了鋼材的選用方向。氣動套筒調(diào)節(jié)閥形小、體輕、高性能、大容量，是新一代通用調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品。它廣泛應(yīng)用于石化、輕紡等行業(yè)中，一般流體介質(zhì)和工藝條件，且安裝空間緊湊的自動控制系統(tǒng)。氣動套筒調(diào)節(jié)閥由新型的氣動多彈簧簿膜執(zhí)行機(jī)構(gòu)和低流阻套筒閥組成。

 ZJHM型氣動套筒調(diào)節(jié)閥在石化氫氣應(yīng)用特點(diǎn)如下：

1、采用平衡型閥芯，不平衡力小，允許壓差大，操作穩(wěn)定。

2、閥芯導(dǎo)向面大，可改善由渦流和沖擊引起的振蕩，并減少損壞。

3、比普通單雙座調(diào)節(jié)閥噪聲降低10dB左右。

4、結(jié)構(gòu)簡單，裝拆維修方便。

氫氣會對長期處于高溫高壓狀態(tài)下的管道產(chǎn)生氫損傷，進(jìn)而增加管道材料方面的失效風(fēng)險(xiǎn)。因此，氫氣長輸管道對鋼管的選材和處理工藝方面具有一定的要求。氫氣會對長期處于高溫高壓狀態(tài)下的管道產(chǎn)生氫損傷，進(jìn)而增加管道材料方面的失效風(fēng)險(xiǎn);管道失效通常由氫脆、氫致失效、氫鼓包和脫碳四類問題引起;其中，合金元素及內(nèi)部顯微和帶狀組織是失效的主要影響因素;選用低強(qiáng)度的無縫鋼管是較為理想的氫氣管道材料，但目前該工藝的生產(chǎn)成本較高，可以以降低工藝成本為研發(fā)方向，作為輸氫管道大規(guī)模商用的技術(shù)儲備。當(dāng)前氫能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入快速發(fā)展階段。2021年，全球氫氣產(chǎn)量約為每年7000萬噸。中國是大的氫氣生產(chǎn)國，每年產(chǎn)量2200萬噸，約占世界產(chǎn)量的三分之一。但由于氫氣體積能量密度極低且液化困難，其運(yùn)輸成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過石油及天然氣等傳統(tǒng)燃料，達(dá)到交貨成本的6%左右。而且隨著規(guī)模經(jīng)濟(jì)與技術(shù)進(jìn)步導(dǎo)致的制氫成本下降，運(yùn)輸成本的比重還會不斷增加。

氫氣的輸運(yùn)包括工業(yè)鋼瓶、集裝格、長管拖車、氣體管道、液態(tài)氫氣、有機(jī)液體、儲氫合金等方法。單個工業(yè)氫氣鋼瓶的容積為40L，壓力為15MPa，儲氫為0.5kg。集裝格由9~20個氫氣鋼瓶組成，儲氫3~10kg，主要是實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的氫氣輸運(yùn)。100kg以上的氫氣輸運(yùn)方法主要是長管拖車、氣體管道、液態(tài)氫氣。幾種氫氣運(yùn)輸方式對比如下圖所示。

三、 ZJHM型氣動套筒調(diào)節(jié)閥在石化氫氣應(yīng)用執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主要技術(shù)參數(shù)：

四、ZJHM型氣動套筒調(diào)節(jié)閥性能指標(biāo)：

注:本產(chǎn)品執(zhí)行GB/T4213-92國家標(biāo)準(zhǔn).

五、 ZJHM型氣動套筒調(diào)節(jié)閥在石化氫氣應(yīng)用的主要零件材料：

六、  ZJHM型氣動套筒調(diào)節(jié)閥在石化氫氣應(yīng)用的主要技術(shù)參數(shù)：

 ZJHM型氣動套筒調(diào)節(jié)閥在石化氫氣應(yīng)用工作原理

     以壓縮空氣為動力源，氣缸為執(zhí)行器，并借助電動閥門定位器，變矩器，電磁閥，保持閥等附件驅(qū)動閥門實(shí)現(xiàn)開關(guān)量或比例調(diào)節(jié)。 自動控制系統(tǒng)的控制信號用于完成管道介質(zhì)的調(diào)整：流量，壓力，溫度和其他過程參數(shù)。特點(diǎn)是控制簡單，響應(yīng)速度快，本質(zhì)安全，無需采取額外的防爆措施。

      氣動調(diào)節(jié)閥通常由氣動執(zhí)行器和調(diào)節(jié)閥的連接，安裝和調(diào)試組成。 氣動執(zhí)行器可分為單作用和雙作用。 單作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)中有復(fù)位彈簧，而雙作用執(zhí)行機(jī)構(gòu)中沒有復(fù)位彈簧。  。 當(dāng)閥失去原點(diǎn)或突然失效時，單作用執(zhí)行器可以自動返回到初始設(shè)置的打開或關(guān)閉狀態(tài)。

     氣動控制閥根據(jù)作用形式分為空氣開啟型和空氣關(guān)閉型兩種，即所謂的常開型和常閉型。 氣動控制閥的氣動開啟或關(guān)閉通常是通過執(zhí)行器的正反作用和閥的狀態(tài)結(jié)構(gòu)不同的組裝方法。

      作用方式

      空氣打開型（常閉型）是指當(dāng)膜頭上的氣壓增加時，閥朝打開度增加的方向移動。 當(dāng)達(dá)到輸入氣壓的上*，閥*打開。 相反，當(dāng)氣壓降低時，閥沿關(guān)閉方向移動，而當(dāng)沒有空氣輸入時，閥*關(guān)閉。  Gu通常將空氣打開控制閥稱為故障關(guān)閉閥。

      空氣封閉型（常開型）的操作方向與空氣開放型相反。 當(dāng)氣壓升高時，閥門沿關(guān)閉方向移動； 當(dāng)氣壓降低或不存在時，閥門沿打開方向移動或直至*打開。  Gu通常將氣體關(guān)閉控制閥稱為故障打開閥。

      根據(jù)工藝生產(chǎn)的安全性來考慮選擇開氣和閉氣。 切斷氣源后，調(diào)節(jié)閥在關(guān)閉或打開位置安全嗎？例如，加熱爐的燃燒控制，將調(diào)節(jié)閥安裝在燃?xì)夤艿郎希⑶腋鶕?jù)爐的溫度或爐出口處的加熱材料的溫度來控制燃料的供應(yīng)。 此時，選擇打開空氣的閥門更安全，因?yàn)橐坏┩Ｖ构猓P(guān)閉閥門比*打開閥門更合適。 如果空氣供應(yīng)中斷并且燃油閥*打開，則存在過熱的危險(xiǎn)。 另一個例子是由冷卻水冷卻的熱交換裝置。 熱的材料通過與熱交換器中的冷卻水進(jìn)行熱交換而被冷卻。 調(diào)節(jié)閥安裝在冷卻水管上。 熱交換后材料的溫度用于控制冷卻水的量。 當(dāng)空氣供應(yīng)中斷時，調(diào)節(jié)閥應(yīng)處于打開位置以更安全，并應(yīng)使用空氣關(guān)閉（即FO）調(diào)節(jié)閥。