3C沟槽闸阀空化及损害的评估与预防

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3C沟槽闸阀空化及损害的评估与预防
3C沟槽闸阀苛刻工况应用是石油石化过程控制重点关注的技术问题， 液体流体应用时发生的空化会对阀内件和阀体及阀后管件造成很大破坏，严重影响3C沟槽闸阀的工作性能和使用寿命，会加剧噪声、振动，构成安全隐患。空化及损害的评估长期止步不前，抗空化气蚀方案多限于计算复杂、加工难度大、应用局限大的迷宫式阀内件。
基于经验指数的西格玛方法难以指导普遍性问题。近年来，在对3C沟槽闸阀液体流体应用时发生的空化及损害的评估和防治上有了技术突破。根据实时测试阀门空化气蚀程度的方法研究，通过声压级测试和材料测试建立相关性，获得更精确的信息，取得了开拓性进展。IEC组织据此发布了IEC60534－8－4：2005年第2版，在液体流体噪声预估中提出XF压差比方法，可由理论公式计算出接近实测值的初始空化特性压力比XFZ、微喷射流参数以及空化噪声功率等。2007年发布了具有抗空化气蚀功效的多级降压级间压力恢复3C沟槽闸阀的IEC60534－9标准，2010年以后又更新了IEC60534－8－2和IEC60534－8－3噪声预估标准，能够指导3C沟槽闸阀厂家有效评估3C沟槽闸阀的空化及损害，进而基本掌握各种阀型不同通径、不同流量系数下的初始空化和初始空化损害的相关数据，结合阻塞流计算与测试、噪声预估与测试，保证3C沟槽闸阀适用于苛刻工况。GEEnregy-Masoneilan，CCI和Emerson-Fisher及Samson继续在3C沟槽闸阀苛刻工况应用、抗3C沟槽闸阀空化及损害、超高压差工况应用、多级阀设计计算和制造方面居行业领先地位。
电气转换及气动部件上。
3C沟槽闸阀是控制回路的终端执行元件，接受控制指令并由阀门定位器自身闭合回路实现阀位的反馈控制。阀门定位器作为3C沟槽闸阀的重要附件，长期采用机械式的模拟技术，结构复杂、功能单一且故障率高，也使3C沟槽闸阀整体性能降低，通常不能实现有效控制。
石油石化装置在控制系统及测量仪表领域率先实现数字化、智能化后，3C沟槽闸阀成为控制回路中的薄弱环节，严重制约了过程控制的发展。近年来，以智能电气阀门定位器为核心的3C沟槽闸阀数字解决方案，极大地提高了3C沟槽闸阀的使用性能，使之发生了质的飞跃，进而成为工业现场的智能3C沟槽闸阀设备。
3C沟槽闸阀定位器是新一代高性能的电气阀门定位器，采用在板微处理器、应用软件和功能模块，可实现定位功能的自校准、自适应、阀位控制和 的在线自诊断及离线测试，本机显示或附加更多功能，数字通信和集成到控制系统/资产管理系统，还具有免维护运行特征。
预测性维护注重动态管理和监测以及设备良好运行的可持续性。发展3C沟槽闸阀预测性维护，实现执行机构自校准、自适应、状态监测、在线动态特性分析和设备故障诊断，在3C沟槽闸阀还没有产生故障前通过计算机辅助故障识别和诊断技术以及广义专家系统对状态参数预测可能出现的情况和预期的时间，通过预测3C沟槽闸阀设备的功能安全和时间依存性来进行维护。
石油石化超大装置的管控一体化及资产管理系统促进了3C沟槽闸阀预测性维护的技术发展。随着智能电气阀门定位器的深入研发，所需的状态监测和诊断功能逐渐转移到3C沟槽闸阀本机设备上的诊断体系。利用智能电气阀门定位器自带阀位（行程）、输出、气源等参量传感器直接进行状态监测，以故障识别、逻辑思维推理、鲁棒性的广义专家系统进行在线预测性维护，提升并维持了性能，减少了运行故障和提高了使用寿命，对石油石化装置有显著的经济效益。
3C沟槽蝶阀是一种严格限定管道中水只能单向流动的水力控制组合装置，它的功能是在任何工况下防止管道中的介质倒流，以达到避免倒流污染的目的。
3C沟槽蝶阀的工作原理：
3C沟槽蝶阀利用介质流过进水止回阀时因机械阻力和过流水头损失而减压，使进口压力高于泄水阀腔的压力，而泄水阀膜片上部的压力为进口压力，膜片上部压力大于泄水阀腔和弹簧阻力，泄水阀维持关闭，介质正常流动，当进口压力与泄水阀腔的压力差小于0.02Mpa时，介质处于倒流的临界状态，这时泄水阀膜片上部压力小于泄水阀腔和弹簧的压力，泄水阀自动开启，将倒流介质排出管外，同时大量空气进入阀腔，形成空气隔断，杜绝介质倒流，大于0.02Mpa时泄水阀自动关闭。
3C沟槽蝶阀安装说明：1、安装前，清洗所有管道。2、3C沟槽蝶阀按阀体箭头方向水平安装，安装位置应方便高度和维修。3、 两端应安装维修闸阀，进口前安装过滤器，而且应有一端装有可挠性接头。4、泄水阀的排水口距离地面不应小于300mm，泄水阀下面应留有排水地沟。5、安装完毕后，初次启动使用，应关闭出口闸阀，慢慢打开进口闸阀，让介质缓慢充满3C沟槽蝶阀，打开各个测试球阀排除阀门空气，待阀腔充满水后，慢慢打开闸阀，让水充满管路。6、进口介质压力变化时，泄水阀出现少量漏水属正常现象。
阀后管网水压升高超过阀前进水端水压时，如第二单向止回阀密封完好，水体不会倒流，此时泄水阀关闭不泄水，当第二单向止回阀密封失灵产生渗漏时，泄水阀开启排水泄压。
安装位置：1、由消防水泵接合器上引入管或消防出水管上。2、由市政管网接入用户的引水管在水表后面与阀门之间的管道上3、供水系统中有化学品注入的给水管上。4、加热器的冷水进水管上，等可能产生倒流的供水管道上。
3C沟槽信号蝶阀是通过调节，将进口压力减至某一需要的出口压力，并依靠介质本身的能量，使出口压力自动保持稳定的阀门。
从流体力学的观点看，3C沟槽信号蝶阀是一个局部阻力可以变化的节流元件，即通过改变节流面积，使流速及流体的动能改变，造成不同的压力损失，从而达到减压的目的。然后依靠控制与调节系统的调节，使阀后压力的波动与弹簧力相平衡，使阀后压力在一定的误差范围内保持恒定。意大利OR进口3C沟槽信号蝶阀以其精湛的工艺技术解决了国产3C沟槽信号蝶阀只减动压不减静压的难题。
3C沟槽信号蝶阀工作原理：
当进口3C沟槽信号蝶阀阀后有人用水时，水通过阀芯产生压力损失，压力损失大小由阀芯开口大小决定，而阀芯开口大小由弹簧力决定，因此通过调节进口3C沟槽信号蝶阀顶部弹簧来控制阀芯开口，从而控制压力损失即可获得所需的阀后压力。
当进口3C沟槽信号蝶阀阀后无人用水时，阀后压力增大，这时阀后压力加阀前压力大于弹簧力便把阀芯向上顶死(3C沟槽信号蝶阀是处于一种常开状态)，这时把阀前流体和阀后流体完全隔开，此时3C沟槽信号蝶阀出口压强是大于的设定值，但由于惯性作用，向上运动的膜片不会一下子就停下来，会继续向上运动一点，相当于出口处阀腔变大，体积变大，内部液体的压力下降，直到正好等于3C沟槽信号蝶阀出口的设定压力值。
因此进口3C沟槽信号蝶阀不仅能够减动压也能够减静压，而且出口压力波动小。
3C沟槽信号蝶阀安装在现场，直接与介质接触，使用条件恶劣，它的自量和可靠性不仅影响调节品质，而且还设计到系统的安全、维护人员的安全与环境污染等重大问题。不少场合迫切需要实现自动控制，却常因3C沟槽信号蝶阀不能满足现场要求而无法实现。随着3C沟槽信号蝶阀的发展，人们对3C沟槽信号蝶阀的重要性有了新的认识，看待它的目光已和过去完全不同。
在调节器的低能量级和执行流动流体控制所需的高能级功能之间，最终控制元件完成了必要的功率放大作用。 是最终控制元件的最广泛使用的型式。其他的最终控制元件包括计量泵、调节挡板和百叶窗式挡板（一种蝶阀的变型）、可变斜度的风扇叶片、电流调节装置以及不同于阀门的电动机定位装置。
当生活、生产、消防给水系统的水池(箱)其进水管公称直径大于或等于50mm时宜设置遥控浮球阀。遥控浮球的公称通径应与管路公称直径相同。遥控浮球阀前应设置过滤器，过滤器应符合下列规定：活塞式3C沟槽信号蝶阀宜水平安装。水平安装时，阀盖宜向上。消防给水系统的减压阀阀后应有排水设施。自动喷水灭火系统的需减压时，减压阀应设置在报警阀前（沿水流方向），与单个报警阀配套设置的减压阀，可不设备用减压阀；与多个报警阀配套设置的减压阀，应设备厂用减压阀。3C沟槽信号蝶阀（又名水利控制阀）就是水压控制的阀门，水力控制阀由一个主阀及其附设的导管﹑导阀﹑针阀﹑球阀和压力表等组成。根据使用目的﹑功能及场所的不同可演变成遥控浮球阀﹑减压阀﹑缓闭止回阀﹑流量控制阀﹑泄压阀﹑水力电动控制阀、水泵控制阀等。本类阀门在管道中一般应当水平安装。
3C沟槽手柄蝶阀供水管道施工作业重大危险源常见的主要类型有基坑开挖、土方作业、顶管施工作业、拉管施工作业、有限空间作业、施工现场临时用电、起重吊装作业等。确定3C沟槽手柄蝶阀供水管道施工现场危险源辨识的风险等级。根据风险等级的大小，来确定供水管道施工作业的控制措施。
1、3C沟槽手柄蝶阀供水管道施工基坑开挖、土方作业
风险等级确定为3级，要有能正确指导施工并含有安全技术措施的施工方案。施工人员佩戴安全防护用品，并进行施工前的安全培训、操作规程的培训和教育；施工人员不得在挖掘机施工半径内作业；坑槽开挖应设置安全边坡；开挖面分层厚度和坡度严格控制，以防挖土机下的土体滑动；按施工方案进行基坑的支护及支撑的拆除；深基坑施工时必须有符合防护要求的临边防护措施；设有排水措施。对危险性较大的、超过一定规模的基坑工程，应由施工单位组织进行专家论证，并进行有关程序的审批。
2、供水管道施工顶管施工作业
风险等级确定为2级，应编制含有安全措施的施工方案，需要经过专家论证后再进行施工；作业人员经培训后方能上岗作业，施工前经专业技术人员进行安全技术交底；作业人员正确佩戴劳动防护用品；搭设混凝土模板支撑应符合规范要求；工作基坑周围应设置符合安全要求的防护栏并装设上下扶梯；上下工作坑应走安全梯；工作坑内设有排水设施；挖掘土的工具、设备等不能放在工作基坑坡顶的边缘处，以免发生工作基坑边缘的坍塌；施工区域应按规定设置安全警戒区，并应设置专人监护；设备等危险部位、泥浆沉淀池的醒目位置应设有防护装置和警示标志；顶管过程中应有防水淹、防缺氧、防爆、防毒、防燃的安全措施；顶铁上方或两侧不得站人。
3、供水管道施工拉管施工作业
风险等级确定为3级。施工方案应有安全措施并严格按施工方案施工；设备、钻机、泥浆等系统安装调试后，应由专业技术人员进行验收并由负责人签字确认。钻机的传动部位、泥浆池等危险部位应设安全防护装置和警示标志；作业人员应按要求着装，不要穿宽松的衣服和戴首饰，防止被机器卷入发生伤害事故；在钻机处、拉管的钻入点和钻出点回转设备应设有安全防护挡板和挡墙；定向钻的入土侧和出土侧更换钻具时设有专人指挥协调、反馈信息，准备就绪后方可进行作业。
4、有限空间作业
有限空间作业包括清管作业、井内作业、管内防腐、焊接作业等，风险等级确定为1级。作业前应进行通风或强制通风，并对有毒气体和含氧量进行检测，符合标准后方能进入施工作业。进入有限空间作业应配戴安全帽、安全可靠的保护绳、应急通讯报警器材等个体防护措施；在缺氧或有毒的有限空间作业时，应佩戴全面罩正压式空气呼吸器或长管面具等隔离式呼吸保护器具；进出管道、井室和下返弯处应采用安全梯上下；照明使用充电式或电池式的强光照明设备，禁止将移动电气设备和机械设备带入有限空间。有限空间作业外应设警示标志并有专人监护。
5、施工现场临时用电
风险等级确定为2级，施工前应对临时用电进行组织设计。采用TN一S系统配电，系统应采用“三级配电、二级漏电保护”按“一机、一闸、一保护”原则设置配电系统； 总配电箱和开关箱应装漏电保护器，漏电保护器需定期做测试试验，如不灵敏则应立即更换；用电设备要使用符合规范要求的开关箱；配电箱体应有配电线路图及分路标记；配电箱、开关箱均应上锁并有防雨措施。动力线和照明线要分开敷设；电气设备、变压器等不带电的金属外壳应作保护接零；特殊场所手持灯等应使用安全电压；操作人员需持证上岗，合理穿戴个人劳动防护用品。
6、起重吊装作业
风险等级确定为3级，起重吊装作业前应进行安全性能测试，并在试吊之后再进行作业；起重机作业应有司索人员和专人指挥，作业人员应佩戴安全帽；起重机作业时，起重臂下方不得站人；起重吊装应尽量避开在高压线下作业，如必须在高压线下作业时应保证一定的安全距离并采取有效的安全措施；起重机操作人员应经特种作业培训，持证上岗。
河北百川通阀门有限公司
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