阀门安装与疏水阀的配管规定

发布时间:2018-11-25 13:44            

常用阀门简介:

闸阀:闸阀是指闸板由阀杆带动,沿阀座密封面做升降运动的阀门。

闸阀流动阻力小,启闭省力,广泛应用于各种介质管道的启闭。当闸阀部分开启时,闸板背面产生涡流,易引起闸板的侵蚀和振动,损坏阀座密封面,因此,闸阀一般不作为节流用。

截止阀:截止阀是向下闭合式阀门,阀瓣由阀杆带动沿阀座(密封面)轴线做升降运动的阀门。

截止阀有一定的调节流量和压力的作用。

止回阀:止回阀又称逆止阀或单向阀,其作用是防止管道中的介质倒流。止回阀属于自动阀类,其启动是由介质本身的能量驱动的。

止回阀一般分为升降式止回阀和旋启式止回阀。

球阀:球阀的启闭件是球体,围绕阀体的垂直中心线作旋转运动。

球阀的密封性能较好,并且介质压力越高,密封效果越好。启闭迅速,便于实现事故紧急切断。

蝶阀:蝶阀是采用圆盘式启闭件,圆盘状阀瓣固定于阀杆上,阀杆旋转90°即可完成启闭作用,操作简便。

蝶阀的阀杆只做旋转运动,蝶板和阀杆没有自锁能力。为了阀板固定,需要在阀杆上附加具有自锁能力的减速器,可使蝶板停止在任意位置,并可改善阀门操作性能。

阀门安装一般规定:

阀门应根据管道及仪表流程图(PID)上所示类型及数量设置。当PID对某些阀门安装位置有具体要求时,应按工艺要求设置。

阀门的类型和温压等级应按照各工程规定中的配管材料等级来选用。

装置区内的阀门应布置在容易接近、便于操作、维修的地方。成排管道上的阀门应集中布置,并考虑设置操作平台或梯子。

需要经常操作、维修和更换的阀门,应位于地面、平台或靠近梯子容易接近处。气动和电动阀也同样应布置在方便接近的地方。

对于不需要经常操作的阀门(只在开停车时使用),如果在地面上无法操作时,也应布置在能架设临时梯子的地方。

阀门手轮的中心距操作面的高度为750~1500mm之间,最佳高度为1200mm,不需经常操作的阀门安装高度可达1500~1800mm。当安装高度无法降低且又需要经常操作时,设计时应考虑设操作踏步。

不同方位上阀门的安装高度和距离详见下图:

阀门手轮中心距操作面的高度超过1800mm时,应设置链轮挂钩,链轮的链距地面宜为800mm左右。为不影响应链轮操作,将链子下端挂在靠近的墙上或柱子上。

安装在管沟内的阀门,当打开沟盖板能够操作时,阀门的手轮不应低于沟盖板下300mm,当低于300mm以下时,应设阀门伸长杆,使其手轮在沟盖板下100mm以内。

安装在管沟内的阀门需要在地面上操作的,或安装在上一层楼面(平台)下方的阀门,可设阀门伸长杆使其延伸至沟盖板、楼板、平台上面进行操作。伸长杆的手轮距操作面1200mm左右为宜。

小于等于DN40及丝扣连接的阀门不应使用链轮或伸长杆进行操作,以免损坏阀门。

通常情况下,应尽量少使用伸长杆和链轮来操作阀门。

布置在平台周围的阀门手轮距平台边缘的距离不宜大于450mm。当阀杆和手轮伸入平台内的上方且高度小于2000mm时,应使其不影响操作人员的操作和通行,以免造成人身伤害。

阀门相邻布置时,手轮间的净距不宜小于100mm。

除了因工艺需要用于沉淀物料或固体放料阀门外,一般阀门的手轮不得朝下,尤其是危险介质管道上的阀门严禁手轮朝下,以免操作时泄漏危及人身安全。

阀门手轮的方位依次为:

垂直向上;水平;垂直向上左右倾斜45°;

垂直向下左右倾斜45°(最好不用)

塔、反应器、立式容器等设备底部管道上的阀门不得布置在裙座内。

工艺管道及仪表流程图(P&ID)上与设备管口画在一起的阀门,应当直接与设备管口相连接。

通常情况下切断设备用的阀门,在条件允许时宜与设备设备管口直接相接,或尽量靠近设备。与装有剧毒介质的设备相连接的管道上的阀门,应与设备管口直接相接,该阀门不得使用链轮操作。

与设备管口直接相接的阀门,设计时应特别注意阀门侧的法兰必须与设备管口上的法兰配对。当阀门上是凹面法兰时,要提请设备专业在相应的管口配置凸面法兰。

从干管上引出支管时,其切断阀应尽量靠近干管并装在支管水平段的最高点上,以便流体向阀门两侧排净。

管廊上的支管切断阀不经常操作(仅在停车检修时用),若没有设永久性梯子时,设计时应考虑留出使用临时梯子的空间位置。

大型阀门的操作应使用带齿轮传动机构,安装时应考虑齿轮传动机构所需空间位置。

通常,阀门的尺寸大于下列等级的尺寸应考虑使用带齿轮传动机构的阀门。

对于蒸汽加热设备,可在蒸汽入口处设一小的旁通线,以免开始送汽时加热太快。

当阀门两侧压差大时,为方便阀门的开启需设置压力平衡旁通阀,旁通阀尺寸可按下表选用。

DN600以上的阀门,其旁通管和旁通阀为DN40。

旁通阀尺寸选用表

阀门安装时,应尽量不要使阀门承受外加载荷,以免应力过大损坏阀门。除非经过应力分析,否则低压阀门不可用于厚壁钢管的管道上。

较大的阀门应在阀门的一侧或两侧设置支架,设置的原则为拆下阀门时不应影响管道的支撑,一般支架距法兰300mm左右。

高压阀门开启时启动力大,必须设置阀架以支承阀门和减少启动应力,其安装高度以600~1200m为宜。

在进出装置界区处的管廊上的切断阀应集中布置并设置操作平台。

对夹式阀门或蝶阀不得与其它阀门和管道附件直接连接,中间应设一短管。

装置界区的消防水和消防蒸汽的阀门应布置在发生事故时,操作人员易接近的安全地带。

升降式止回阀应安装在水平管道上,立式升降式止回阀可装在垂直管道上。升降式止回阀一般适用于干净的流体上。

旋启式止回阀应优先安装在水平管道上,也可安装在介质自下向上流动的垂直管道上。

管道上安装丝扣连接的阀门时,设计时在阀门邻近必须安装活接头,以便拆装。

加热炉灭火蒸汽管道的阀组应便于操作,距炉体不得小于15m 。

水管道上阀门的安装,在寒冷地区要考虑防冻问题,要避免阀前出现积液造成停工时水排不净冻坏阀门,同时还要采取必要的防冻措施,如加防冻排液阀及防冻循环阀等。

减压阀的安装:

在蒸汽管道和压缩空气管道上,当系统压力比较高,而用户要求较低压力时,可采用减压阀减压的办法来满足用户的要求。

减压阀应布置在易检修、振动小、周围较空的地方,不应布置在靠近移动设备和易受冲击的地方。

减压阀可布置在距地面(楼面)1~2m以下的地方,靠墙设置,但占地较大。

减压阀也可布置在距地面(楼面)3m左右的空中,但要设平台。

蒸汽系统减压阀组前应设汽水分离罐和疏水阀。

为了检修需要,减压阀组应加切断阀和旁路阀,旁路阀应选截止阀。为了避免管道中杂质对减压阀的磨损,可在减压阀前设置Y型过滤器。减压阀前后应装压力表指示压力,以便于调节。为保证安全,减压阀组后应设置安全阀,当压力超过时能起到泄压作用。

减压阀前后应设置直管段,阀前直管长度约600mm,阀后直管长度约1500mm。当减压比(阀后压力比阀前压力之比)小于25%时,阀后管径可扩大为阀前的两倍。

减压阀均应直立安装在水平管道上。

安全阀的布置:

在设备或管道上的安全阀一般应直立垂直安装,但对设置的液体管道、换热器或容器等处的安全阀,当阀门关闭后,可能由于热膨胀而使压力升高的场所,可水平安装。

安全阀不应安装在长的水平管道的死段,以免积聚固体物或液体。

安全阀一般应安装在易于检修和调节之处,周围要有足够的工作空间,如:立式容器的安全阀,DN80以下者,可安装在平台内靠外侧;DN100以上者安装在平台外靠平台处,借助平台可以对阀门进行维修。

由于大直径安全阀重量大,故在布置时要考虑大直径安全阀卸开后吊装的可能,必要时设置吊杆。

安全阀入口管道的设计:安全阀入口管道最大压力损失不超过安全阀定压的3%,它是按照通过安全阀的最大流量计算出的(包括入口压力损失、管道阻力和切断阀阻力之和)。为了减少入口压力降,可采取下列措施:

安全阀的安装位置应尽量靠近被保护的设备或管道。

管道上或设备上安全阀接管公称直径可大于安全阀入口直径的1~3级。

增大入口管径:安全阀入口管道的管径必须大于或等于安全阀入口管径,其连接大小头尽量设在靠近安全阀的入口处。

采用长半径弯头。

如果采用先导式安全阀,由容器或管道直接取压时,可不受入口管的压力降不大于安装定压的3%的限制。

应考虑压力脉冲的影响,管道上安装的安全阀,应位于压力比较稳定,距波动源有一定距离的地方。

安全阀出口的设计应考虑背压不超过安全阀定压的一定值。对于弹簧式安全阀,其背压不超过安全阀定压的10%,波纹管型(平衡型)背压不宜超过定压的30%,先导式安全阀,其背压不超过安全阀定压的60%。

安全阀排放管向大气排放时,要注意其排出口不能朝向设备、平台、梯子、电缆等。

安全阀排放管排入大气时,端部切成平口,使排除物直接向上高速排出,远离平台等有人之处,减少对环境的影响。此时,在安全阀出口弯头附近的低处开设φ6~φ10mm的小孔,以免雨、雪或冷凝液积聚在排出管内。

排入密闭系统的安全阀出口管道应顺介质流向45°斜接在排放总管的顶部,以免总管内的凝液倒流入支管,并可减少安全阀背压。

当安全阀进出口管道上设有切断阀时,应选用单闸板闸阀,并铅封开,阀杆应水平安装,不可朝上,以免阀杆和阀板连接的销钉腐蚀或松动时,阀板下滑。当安全阀设有旁路阀时,该阀应铅封关。

对可能用蒸汽吹扫的泄压管道,应考虑由于蒸汽吹扫产生的热膨胀。

对可能有液化烃类排入的泄压管道,因介质汽化而导致低温的管道,应考虑采用低温钢,并保温和伴热。

安全阀的反作用力:气体或蒸汽有安全阀出口排出时,在出口管中心线上,产生与流向相反的作用力,成为安全阀的反作用力。在进行安全阀出口管道设计时,应考虑此作用力的影响。

疏水阀的配管规定:

疏水阀的设置目的就是有效地排除蒸汽系统中的凝结水,避免蒸汽系统降低传热效率并产生水击。疏水阀还应能排除空气和其它非凝性气体,因为它们会降低蒸汽温度,阻断系统(气阻),降低传热效率,还会加剧破坏性的腐蚀。

空气对传热的影响:

流向换热器表面的蒸汽,常常会夹带着空气和其它气体,这些气体既不能凝结又不能靠重力排除掉。这种非凝性的气体在蒸汽和换热器表面之间形成了一个障碍层。有绝好隔热特性的空气使传热效率降低。郭鹏学暖通当非凝性气体(主要是空气)不断增加,排不出去时,这些气体就会逐渐充满整个换热器,并且完全阻止蒸汽的流入,这叫做“气阻”。

蒸汽系统中的腐蚀:引起结垢和腐蚀的两个主要原因是二氧化碳气体和氧气作为碳酸盐溶解于锅炉给水中的二氧化碳气体进入系统。一旦于冷的凝结水混合就会生成碳酸,对管道及设备产生腐蚀。

氧气一旦进入系统,会加剧碳酸的作用,加快腐蚀。

疏水阀的分类:

热动力型:孔板式、圆盘式;

热静力型: 双金属式、波纹管式;

机械型:浮子式、吊桶式。

疏水阀的选用原则:

及时排除凝结水;

尽量减少蒸汽泄漏损失;

工作压力范围大,即压力变化后不影响疏水;

对背压影响要小;

能自动排除空气;

动作敏感、可靠、耐久、噪声小;

安装方便、维护容易、不必调整;

外形小、重量轻、价格便宜;

户外安装宜选用体内不积水,不易冻坏的型式。

疏水阀的选用方法是根据排水量(凝结水量)与阀前后的压力差选择疏水阀的公称直径,应选用在最小压差下能满足最大排量的直径,按样本确定其规格。疏水能力为正常凝结水量的3~4倍。

具有下述情况之一的蒸汽管道或蒸汽加热设备应安装疏水阀:

蒸汽管道的末端、最低点或立管下端,蒸汽伴热管的末端,当蒸汽管道较长时,每隔一段距离应适当增加疏水接点;

蒸汽系统的减压阀前、调节阀前;

汽水分离器及蒸汽加热设备等的低处;

扩容器的底部、蒸汽分配管的底部以及水平安装的波型补偿器的波峰的下部。

文丘里流量计的上游侧,不可避免的袋形的底部及可能积存凝液的地方。

疏水阀的管道设计:

疏水阀的入口管:

疏水阀入口管管径应按最大凝结水量计算,不可根据平均负荷计算;

疏水阀的入口管应设在蒸汽管道的末端,并从管道底部接出至疏水阀;

疏水阀的入口管应设在蒸汽加热设备的最低点;

从凝结水出口至疏水阀入口的管道布置应尽可能的短,减少拐弯,并使凝结水自流进入疏水阀;

疏水阀入口管管段为水平敷设时,应坡向疏水阀;

疏水阀的安装位置应低于凝结水排出点;

疏水阀前要设置切断阀,疏水阀本体没有过滤器时,应在疏水阀与前截断阀之间安装Y型过滤器。

凝结水出口管的最低点进疏水阀前设DN20的排污闸阀。

疏水阀的出口管:

疏水阀的出口管管径应按汽液混相计算,不可根据疏水阀接口尺寸确定管径,一般疏水阀后出口管径比接口尺寸大1-2级;

疏水阀的出口管尽量减少背压,管径要大,管道布置尽量短,少拐弯,尽量减少向上提升的立管;

疏水阀后凝结水管道提升立管的高度,根据疏水阀的最低入口压力时疏水阀所能提供的背压及回水系统的阻力和凝结水回收设备的操作压力确定的;

疏水阀后要设切断阀,疏水阀与后切断阀之间应设DN20检查阀,当凝结水就地排放时,疏水阀后可不设切断阀和检查阀;

疏水阀后凝结水管高于疏水阀,疏水阀出口管有向上的提升立管时,疏水阀后应设止回阀。几个设备的凝结水管连接在一起时,需在每个疏水阀后安装止回阀。热动力式疏水阀后可不设止回阀;

疏水阀出口管插入水箱水面以下时,在出口管弯头处下方开一个Ø8mm小孔。

从不同压力的蒸汽疏水阀排出的凝结水应分别接至各自的凝结水总管,其相接时,凝结水支管应在凝结水回收总管上部顺介质流向呈45°斜接。

但当蒸汽压力虽不同,而疏水阀后的背压较小且不影响低压疏水阀的排水时,可合用一个凝结水回收总管,各疏水阀后的凝结水支管与凝结水回收总管相接处应设止回阀。

疏水阀的旁通管:

疏水阀一般不设旁通管。

当工艺有严格要求必须设旁通管时,旁通管应与疏水阀平行或在上部安装。同时,应注意检查保证旁通阀不漏气。

疏水阀的安装:

疏水阀安装应符合下列要求:

热动力式疏水阀应安装在水平管道上;

圆盘式(热动力型)疏水阀安装位置不受限制;

浮球式疏水阀必须水平安装,使凝结水自然流动。管道倾斜度在1/200以下,入口侧安装Y型过滤器,布置在室外时,应采取必要的防冻措施;

双金属片式疏水阀安装位置不受限制,可水平安装或直立安装;

脉冲式疏水阀一般装在水平管道上,阀盖朝上;

倒吊桶式疏水阀应水平安装不可倾斜,在启动前可充水或打开疏水阀入口阀,待凝结水充满后再开疏水阀出口阀,长期停止使用时,要及时排出积水;

疏水阀前管道应保温,但恒温型疏水阀门前须有1m长的不保温管段;

空气疏水阀接排水能通畅地流进空气疏水阀的,原则设置均压管。空气疏水阀入口侧和均压管上要装闸阀或球阀,进口侧要安装过滤器。

安装疏水阀前必须清除管道或设备中的污物;

疏水阀阀体表示的箭头与凝结水流动的方向保持一致;

疏水阀的安装位置应便于操作和检修;

各凝结水排出点应单独安装疏水阀,不应共用一个疏水阀;

凝结水量超过单个疏水阀的最大排量时,宜选用相同型式的疏水阀并联安装;

螺纹连接的疏水阀,应设置活接头;

蒸汽凝结水管道应考虑热应力和补偿问题。

疏水阀的典型配管:

凝结水回收流程:

凝结水总管高于疏水阀时疏水阀安装的典型配管-I型,Ⅱ型;

凝结水总管低于疏水阀时疏水阀安装的典型配营-Ⅲ型,Ⅳ型;

疏水阀水平安装时疏水阀安装的典型配管-V型,Ⅵ型;

疏水阀垂直安装时疏水阀安装的典型配管-Ⅶ型,Ⅷ型。

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