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费希尔调压阀的安装要求有哪些?

2021-01-15

费希尔调压阀安装有什么注意的?

  1 安装要求

  1.1 取压管(Control line/Sensing line):

  调压器的取压(Presure registration)分两种:外取压(External registration,简写:ext.)和内取压(Internal registration,简写:int.)。

  (1) 为什么有时需要外接下游取压管:调压器通过取压管将出口压力引到膜片的一侧,并与膜片的另一侧的弹簧压力进行比较,以感知调压器出口压力的变化,并做出相应的调节,以保证出口压力的稳定。如果调压器需要外接(即:外取压)下游(Down stream)取压管,但实际未接上的话,那么,调压器感受到的出口压力将是零,调压器会试图将出口压力提高到弹簧的设定值,结果调压器会一直100%打开,出入口压力接近而无法调压。

  (2) 取压管的安装:取压管的管径要不小于调压器阀体上的取压接口的尺寸。如果取压管的长度每增加6.1米,要增加一个尺寸的管径(英制)。较细的取压管会延迟调压器的反应时间,而且容易使调压器变得不稳定。3/8″外径的取压管是允许的最细的取压管,具体各种型号调压器的取压管的口径要求见《第三部分:各种型号的具体说明》。取压点要尽量选择在需要测量的、压力比较平稳的地方,而要远离阀门、弯管等会产生压力波动的地方。下游取压点最好是在距离调压器出口的6-10倍管径处;如果变径(或截止阀,弯管等)离调压器的出口很近,下游取压点要在距离调压器的入口4倍管径处。取压点处的取压管要与主管线垂直。取压管上要安装截止阀,截止阀要使用全通阀。取压管不能堵塞,否则,会影响正常的取压。

  1.2下游管径:

  在很多情况中,为将流速控制在一定的范围内,或者为了减小下游管线的压力损失,要将调压器下游的管径扩大,而且,尽量使扩径接近调压器的出口。

  1.3弹簧腔上的放散口:要指向地面,以免杂质或水进入放散口,使调压器无法放散或正常工作。

  2 调试及维护要求

  2.1 在线维护:

  所有费希尔(FISHER)调压器都可以做到在线维护(Online maintenance),就是说,不必将调压器阀体从管线上拆下来,只需将连接执行机构和阀体的螺丝拆下,或将调压器顶盖的螺丝卸下,即可进入调压器内部,对阀内件进行更换或维护。

  2.2 开启与关闭步骤(Startup and Shutdown):

  (A) 开启调压器的步骤:

  (1)首先缓慢打开上游截止阀(以免对调压器膜片造成损坏性冲击)。

  (2)如果调压器带有下游取压管,缓慢打开下游取压管上的手阀。在打开下游截止阀之前,要先打开下游取压管上的手阀,否则,调压器将始终完全打开无法调压,出口压力将接近于入口压力,对下游表具和设备造成损坏。

  (3)缓慢打开下游截止阀(如果是在下游无流量时调试,下游截止阀打开过快,会使下游压力瞬间超过设定值,除非放散,否则无法将此压力在降低,另外,还会对下游设备造成损坏)。

  (B) 关闭调压器的步骤:

  要先缓慢关闭下游截止阀,再缓慢关闭上游截止阀和取压管上的阀门。维修时,关闭调压器的前后截止阀,将调压器与周围管线隔离开。泄放压力时,一定先泄放下游压力,再泄放上游压力,以免对调压器反向加压。

  2.3 如何设定出口压力(Setting pressure):

  调压器调试时,出入口都要安装合适量程的压力表,以便调试和维修。调节出口压力设定值时,要使实际流过调压器的流量为FISHER流量表中给出的流通能力(流量)的5-10%。对于所有FISHER调压器资料给出的‘出口压力设定值’(Outlet Pressure Setting),都是在给定的入口压力下,在实际流过调压器的流量为流量表(Capacities Table)中给出流量的5-10%的条件下调节出来的。

  2.4 精度与流量的关系:

  当通过调压器的流量达到表中给出的流量时,出口压力会从‘出口压力设定值’有所下降,具体下降值请见各型号流量表的‘出口压力设定’(Outlet Pressure Setting)列。这个下降值就是调压器的精度,英文中叫作:Droop, offset, accuracy或proportional band,都是一个意思。

  当实际流过调压器的流量小于表中给出的流量(Capacities)时,出口压力下降值会小于表中给出的值。如果实际流量进一步增大,超过了表中给出的流量时,出口压力的下降值会超过表中的‘出口压力设定’列的数值。所以,调压器的精度也决定于调压器的流通能力与实际流过调压器的流量之间的关系。如果正常工作时,流过精度很高的调压器的流量很大,超过了其流通能力(Flow capacity),那么这时调压器的出口压力与流过调压器的流量为零时的出口压力(关闭压力,Lockup pressure)相比,就会有较大的差距,就是说,调压器的出口压力波动较大,调压器的精度看上去不好了。相反,对于精度稍差的调压器,如果正常工作时,流过调压器的流量较小,那么,调压器即使关闭,其出口压力也不会有较大的变化(不会上升较高),那么其精度会表现得很好。

  在有流量流过调压器时,调压器的出口压力经调节后,仍达不到要求的压力时,有两种可能的原因:一是调压器的弹簧不合适,弹簧的压力调节范围不合适,弹簧细或弹性系数低;二是调压器流通能力不够。而调压器的流通能力不够,也有两方面的原因,一是选型不正确,调压器的最大流通能力小于实际的最大流量:二是可能调压器的入口压力过低,使得调压器的前后压差小,导致调压器的流通能力降低。如果在正常100%流量下,调压器的出口压力比流量为5-10%时的出口压力低很多(比如,超过20%),就是说,出口压力波动较大,那么,表明实际流量已经超过了调压器在保持出口压力相对稳定(比如,超过20%)前提下的最大流量。改进办法通常是:A-增大入口压力,以增大压差,提高调压器的流通能力;B-并联增加另一台调压器,调节其出口压力,使之与原来的那台调压器的出口压力一样。如果两台调压器的出口设定压力不一样,那么,出口设定压力较低的那台将关闭;C-更换流量最大的调压器;D-在满足出口压力的前提下,换用较细的弹簧。较细的弹簧有两个优点:一是精度增高,二是流量变大。

  2.5 调压器如果发生堵塞时的现象:

  A— 直接作用式(Direct operated regulators)的调压器会在阀塞和阀座之间堵塞,使调压器无法关闭,

  进而导致调压器出口压力持续升高,直到与入口压为止;

  B— 对于间接作用式调压器(即指挥器式调压器,pilot operated regulator),一般会在指挥器处堵塞,导

  致指挥器无法过气,使主调压器无法打开。

  2.6 管线打压试漏(气密实验):

  打压之前,要将调压器与前后的管线完全隔离开来,不允许对调压器做打压试验。因为调压器的出口耐压远低于入口,并出口压力会直接作用到膜片上,而膜片的耐压力就更低了。所以,对调压器直接做打压试验会损坏调压器。

  2.7 调压器的超压保护措施:

  ● 超压的原因:

  (1) 杂质因素:在下游用气设备切断用气的瞬间,调压器一定还处在打开状态,而下游击战不再用气,所以调压器的出口压力会升高,这个升高的压力叫做尾压力(Lockup pressure),大于调压器弹簧的设定值,于是膜片带动阀杆向调压弹簧方向运动,阀杆再带动阀塞(橡胶)向阀座(金属)方向运动,直至气路被完全切断,调压器关闭,出口压力不再升高。但如果这时有焊渣等杂质处于阀塞和阀座之间时,气路就不能完全切断,于是调压器入口压力向出口方向渗透,这样,调压器出口压力会持续升高,如果时间足够长,出入口压力有可能一样高。所有调压器的下游压力都要经过阀内或者阀外的通道(取压管),引到调压器的膜片与调压弹簧相对应的一侧,以达到感测压力的目的。当出口压力上升到一定值时,会直接损坏膜片;而出口压力作用到膜片上的力如果过大,就会使阀塞作用到阀座上的力过大,而阀座与阀塞接触的边缘一般比较锋利,所以,阀座可能会损坏阀塞。此外,压力阀塞和阀座之间的杂质也可能会直接损坏阀塞和阀座的密封面,也会使出口压力持续升高。

  (2) 误开旁通阀:如果在将调压器出口截止阀关闭之前,误开旁通阀,上游压力会进入调压器的出口,这个压力可能会损坏调压器的出口,另外上游压力会通过调压器的下游作用到调压器的膜片上。

  (3) 开启顺序问题:见《2.2开启与关闭的步骤》的《(A)开启调压器的步骤:》中的(2)。

  ● 超压保护措施:如果这时已经在调压器的下游安装了合适的放散阀,当调压器的出口压力升高到放散

  阀的设定值(可调)时,放散阀就打开,开始放散,一些较小的杂质会随放散流量被带出调压器。这样一来,调压器的出口压力不至于升高到损坏调压阀内件的程度,另外也可以排除调压器内的杂质。

  ● 放散的工作原理:放散阀在正常工作压力情况下,是关闭的。当放散阀的入口压力超过放散阀的设定

  压力时,放散阀会打开,进行放散。当工作压力回降到放散压力设定值以下时,放散阀关闭。放散阀的关闭压力会稍低于放散阀的开启压力。

  2.8 下游表具及用气设备的超压保护

  调压器出口的超压会直接损坏下游表具及用气设备。但能使调压器阀内件损坏的压力一般都远高于能使下游表具及用气设备损坏的压力。而任何放散阀都有特定的压力调节范围,不可能既保护调压器,又保护下游表具及用气设备。比如,如果调压器的下游压力达到0.4bar时即可损坏阀内件,而下游表具在0.15bar时,就有可能损坏。那么,调压器就需要中压放散阀(比如,289H,放散压力调节范围是0.069-0.31bar和0.27bar-1.03bar)来保护;而下游表具及用气设备,就需要低压放散阀(比如,289L,放散压力调节范围是0.03-0.1bar)来保护。

  如果在调压器的下游使用低压放散阀,就不需要安装中压放散阀来保护调压器了。但如果没有安装低压放散阀,就一定需要安装中压放散阀来保护调压器。




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