阀门的冰与火之歌

管道阀门在流程设备中是一个重要的把门将军

文章来源:PROCESS《流程工业》 发布时间:2019-10-15
管道阀门可以将水或者火送到需要它的地方,但不管它是冰冷的水还是炽热的火,安全和可靠性都是必须保证的。

如今,水仍然是地球上最热门的资源。为了让水资源能够安全可靠地进入生产过程和居民的生活中,需要付出很大的心血。据美国土木工程师协会预计,在未来的20年中,美国将在水利基础设施建设中投资1万亿美元。而海水淡化则是美国佛罗里达、加利福尼亚和德克萨斯等州特别关注的焦点,因为到2030年时,用水需要预计会比2015年高出大约15%。

阀门

阀门是水厂棘手的部件,却是阀门生产厂家赖以生存的事情。Gemü公司为Sangpur的Tuas海水淡化厂提供了760多个阀门。该市的第一大海水淡化厂每天能够提供136 000m3的饮用水,这足以填满55个奥林匹克游泳池。该公司在海水入口处、过滤/浮选池和供水池中使用了不同材料制造的水阀,其中有用不锈钢、青铜或者ECTFE乙烯三氟氯乙烯共聚物材料制造的水阀。在化学药剂定量控制设备中使用的是高耐腐蚀性的PVC材料或者PVDF聚偏氟乙烯材料制造的隔膜阀。

此外,Franz Schneider公司针对性地在迪拜建立了AS-Schneider Middle East FEZ阀门厂。事实上,中东已经成为全球最大的海水淡化设备市场,海湾合作委员会的国家面临着巨大的海水淡化压力。到2020年时,他们计划投资约1 400亿美元以满足不断增长的电力和淡水需求。

据Wouter Witzel公司介绍,海水淡化需要性能可靠、经久耐用的截止阀。因此,阀门生产厂家非常重视硫化密封件的坚固耐用、免维护方面的设计以及不同材料的组合应用。为了避免泄露和回流,Wouter Witzel公司推出了一种Eurocheck截止阀。刚问世的新产品立即获得了巨大的成功,公司已经收到了阿联酋的一份大订单。

澳大利亚也面临着缺水的问题。人口的大规模增长、工业的发展、现有资源的污染和气候变化都加剧了缺水问题。因此,澳大利亚投资数十亿美元,在Wonthaggi建立了一座海水淡化厂,可日产440 000m3淡水。这座海水淡化厂使用的阀门是Ebro公司的产品,Ebro总共为海水淡化厂提供了1 830个手动和自动的、采用了EPDM乙丙橡胶和PTFE聚四氟乙烯弹性密封垫的截止阀和双法兰截止阀。

当然,海水淡化离不开自动化。Festo公司为印度金奈市的海水淡化厂的一套设备提供了自动化装备。另外水资源紧缺现象不仅仅只出现在美国的部分地区,在阿拉伯地区,澳大利亚和西班牙的部分地区缺水的情况也都变得越来越严重了。这是由于气候变化带来的全球性问题,据联合国估计,近8亿人无法得到足够的饮用水,因此海洋淡水化是大势所趋。据国际水务情报局提供的数据,全球依赖海水淡化的人数将从现在的不到10%上升到2025年的25%。

Amtec公司研发生产的测试台将对截止阀的零部件进行大火的测试
Amtec公司研发生产的测试台将对截止阀的零部件进行大火的测试

阀门的消防安全测试

火灾是石油和天然气行业的日常风险之一,同时也是企业运营中最可怕的事件。在出现火灾事故时,流程设备安装使用的所有装置都应能够发挥防火性能。具有消防安全认证的阀门是最受欢迎的阀门。“石油和天然气企业使用的阀门主要是消防安全型的阀门,因为这些行业领域中出现火灾的风险最大。”AS Schneider公司的产品经理Stefan Keller先生解释说道。在这些行业领域中,每一个生产步骤中都存在着火灾隐患,包括从石油、天然气的开采和运输到石油、天然气的提炼和存储。因此,Vetec公司开发了一种双偏心转阀,在旋转转阀时,转阀的密封锥与阀座不会相互接触,阀体内几乎没有死角,因此不会产生积碳具有更佳的安全性。

如果化工厂使用的管道阀门都是针对防火安全而设计的则是一件很好的事情,更好的设计则是为了通过消防测试。专门的测试设备会对阀门进行全面的检测。Amtec公司根据API 6FA、API 607和ISO 10497等标准的规定和要求开发了新的专门测试阀门的消防安全测试台,阀门在试验台上承受的负荷大小取决于要求的试验标准。“但不论哪种标准都有相应的要求,即阀门必须能够承受与标准、规格大小和型号有关的内部压力。当然,遵守标准规定的泄漏率也是非常必要的,”Amtec公司的Manfred Schaaf先生说。如果阀门的泄露符合标准规定的泄露量,则可以获得符合安全测试的证书。

Ari公司研发生产的焊接结构的Zetrix控制阀,是一个有着截止阀特性的又有金属密封件优点的阀门。这种阀的结构设计保证了很小的占用空间和很轻的重量,确保了操作的简便性。同时,它的三重偏心设计还确保了永久的密封可靠性。消防安全测试结果表明即使该阀已经被烧得灼热,它也仍能保证严格的密封性。

AS Schneider公司研发生产的截止阀中的E-Programms阀芯和阀体必须通过消防安全测试。在经过了非常苛刻的防火测试之后,阀仍然可以轻松的完全开启和关闭。Hartmann阀门厂研发生产的高性能球阀可用在温度-200~ 550℃、最高压力为70 MPa和有腐蚀性介质的工作环境中使用。Ebro公司的HP-300截止阀也严格按照ISO 10497标准进行了防火安全测试。

到底是什么使得截止阀成为消防安全的“明星产品”呢?是材料。在截止阀选用的材料中,材料强度是非常重要的,尤其是其在高温下的强度性能。“但不是只有阀体的材料才是最重要的。截止阀所用螺钉和密封件的材料也十分重要,它们都会影响截止阀的消防安全性能。”Schaaf先生说。只有这些零部件的材料都选对了才能顺利通过消防安全测试。

Valve World已成为世界领先的工业阀门博览会,2018年11月27日~29日,创新平台吸引了来自89个国家的12 000多名专业观众
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未来的截止阀驱动装置

截止阀执行机构的生产制造商Auma公司希望自己的产品符合工业4.0的要求。Auma公司通过云平台为其客户提供了免费且安全的云技术解决方案,能够高效对截止阀执行机构进行基于状态控制的资产管理和维护保养,可靠地保证流程设备可用性。
Festo公司也希望能在截止阀自动化方面更进一步。在Valve World展中,Festo公司正式展示了VTEM型截止阀,这是世界上第一款由App应用程序控制的阀门。随着气动装置的数字化发展,将来有可能在一个阀门中实现50多个不同阀芯组件的功能。

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