旋轉閥在煉油化工中的應用

 1、旋轉閥的應用趨勢
   (1)自動閥代替手動閥已成為工業(yè)應用的趨勢
   隨著世界范圍內流程工業(yè)自動化程度的提高，對自動和調節(jié)型旋轉閥的需求不斷增加，同時手動閥需求減少。這使今后閥門應用技術開發(fā)的重點應在于閥的執(zhí)行器和定位器上，以使閥門能夠連接到個人計算機、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，成功的應用有如果將ND800數(shù)字定位器用于旋轉控制閥，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一步提高控制的性能。典型應用有采用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，當拆卸控制閥時起到隔離和切斷物流的作用。
   電動執(zhí)行機構將會逐步取代氣動執(zhí)行機構，因為電動執(zhí)行機構不需要安裝和維護供管線和壓縮機，可以和定位器聯(lián)系更緊密，而且可以避免將電信號轉換為氣信號。
   旋轉閥的其它發(fā)展方向是通過改進閥座的設計及閥座的材質來提高閥的性能，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
   因為旋轉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（LDAR）方案外，還包括質量改進方案。
   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果，促使手動閥、自動閥、控制閥的供應商采用新的技術來設計閥門，以減少閥門的外泄漏。減少閥門外泄漏的關鍵在于閥門填料系統(tǒng)的材質。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，許多供應商將全氟高彈性體和部分聚四氟乙烯及石墨結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。壓緊力大會導致閥桿的磨損和損壞,從而引起閥門外泄漏。總的來講，采用旋轉閥是減少外泄漏的有效措施,即旋轉閥有代替執(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行追蹤，沒有單獨記錄1/4旋轉調節(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。
 2、、旋轉閥的應用
  (1)在煉油廠調和系統(tǒng)中的應用
   對于煉油廠中的調和系統(tǒng)，為了提高調和的質量，往往要求各種參與調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煉油廠中的這種應用情況，旋轉閥由于其本身具有上文描述的優(yōu)勢，從而可以在這種應用場合下提供更高的性能價格比。給用戶的長期運行帶來較大的收益。
  (2)旋轉閥在我廠中應用廣泛
   具體應用1： 焦化車間4路輻射進料控制閥改為旋轉閥。
   焦化車間原設計為雙座閥，由于焦化的輻射進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，漏量嚴重，不能控制，一個新的控制閥僅能運行3個月；后來將控制閥該為套筒閥，情況有所改觀，一個新控制閥能運行5各月。1997年9月我們將控制閥該為FISHER旋轉閥，由于旋轉的具有抗氣蝕能力，有效的克服了介質的沖刷，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。
   具體應用2：南蒸餾減壓爐3路進料。
   原設計減壓爐3爐進料為套筒閥，由于進料含有渣油、雜質，經(jīng)常將控制閥堵住，且溫度高、易凝結，給儀表維護帶來大量的工作，1998年6月將3路進料該為FISHER旋轉閥，由于旋轉閥具有較強的流通能力，克服上述問題，運行正常。
   具體應用3：催化渣油回煉控制閥。
   催化渣油回煉控制閥原設計為套筒閥，由于渣油回煉中含有催化劑，對控制閥的沖刷嚴重，控制閥不能正常使用，一個新的控制閥進能運行6個月，1998年6月將控制該為FISHER旋轉閥，使用至今。
   具體應用4：催化氣壓機放火炬。
   催化氣壓機放火炬原采用700閘板閥，缺點是開關速度慢，泄漏量大，后采用三偏心蝶閥，開關速度小于10秒，密封可做到5級。
   這樣的具體應用有許多，不再一一列舉。
 3、結論：
   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)的精度和適應性要求越來越嚴格，作為控制系統(tǒng)中的核心部件執(zhí)行元件—控制閥，其性能與質量對于石油化工廠的經(jīng)濟效益的影響越來越大。無論是為了將來擴大生產(chǎn)規(guī)模還是提高控制質量（如上先進控制或優(yōu)化控制等），都要求我們在選用控制閥時，不僅要考慮建設期的一次性投資，而且更要注重生產(chǎn)期的運行成本。隨著旋轉閥的特點日益為人們認識與接受，其必將會在國內的日益大型化的煉油及化工裝置中獲得越來越廣泛的應用。