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电动阀门

电动阀门是一种自动化程度较高的新型阀门,它结合了电动执行器和阀门,实现了阀门的远程控制。电动阀门广泛应用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等多种类型的流体。相比传统气动阀门,电动阀门具有开关动作可控、结构简单、易于维护的优点,但也存在成本高、在潮湿环境下表现不佳的缺点。电动阀门在管道中的安装一般应水平进行。

物理特征

电动阀通常由电动执行机构和阀门组成,其中电动执行机构提供动力,驱动阀门实现开关动作。电磁阀是电动阀的一种,它是利用电磁线圈产生的磁场来拉动阀芯,从而改变阀体的通断状态。电动阀的操作力矩比普通阀门大,开关动作速度可以调整,结构简单,易维护,适用于多种流体介质和大管径气体的流量调节。

应用领域

石油、天然气井口装置用阀

石油、天然气井口装置用阀主要包括单闸板或双闸板、有导流孔或无导流孔的锻钢平行式闸阀、泥浆阀、角式节流阀、油田专用平行式调节阀、油田专用直通式止回阀、注水\聚合物专用平行式闸阀、卡箍式平行闸阀、先导式安全阀和止回阀。这些阀门的公称压力级、公称通径、温度等级和材料要求均有相应的标准。

石油、天然气长输管线用阀

石油、天然气长输管线用阀包括平板闸阀、固定球球阀、旋塞阀、止回阀、清管阀等。这些阀门的公称压力级、公称通径、耐火试验技术和电动阀门的压力试验都有明确的要求。

核电用阀

核电用阀包括闸阀、截止阀、止回阀、蝶阀、安全阀、主蒸汽隔离阀、球阀、隔膜阀、减压阀和控制阀等。这些阀门的技术要求和材料性能都按照相关标准进行规定。

海洋石油用阀

海洋石油用阀需要具备较强的抗腐蚀性、抗风暴能力,以及良好的密封性和操作灵活性。

石化、电力用阀

石化、电力用阀的发展重点在于研发缺乏的产品,如高温高压调节阀、减温减压阀、高温高压大口径安全阀、高压蒸气疏水阀等。

环保用阀

环保系统使用的电动阀门包括陶瓷片密封旋转阀、聚氯乙稀塑料阀、大密封面平板闸阀、不锈钢旋塞阀等。

冶金系统用阀

冶金系统用阀需要具备较高的耐磨、耐温和耐蚀性能,如圆顶阀、排灰平板闸阀、耐强酸腐蚀的不锈钢阀等。

氧化铝工业用阀

氧化铝工业用阀需要具备抗结疤耐结疤、抗冲蚀耐冲蚀的特点。

使用与维护

操作方法

操作前的准备

1.1 操作阀门前,应认真阅读操作说明。

1.2 操作前一定要清楚气体的流向,应注意检查阀门开闭标志。

1.3检查电动阀外观,看该电动阀门是否受潮,如果有受潮要作干燥处理;如果发现有其他问题要及时处理,不得带故障操作。

1.4 对停用3个月以上的电动装置,启动前应检查离合器,确认手柄在手动位置后,再检查电机的绝缘、转向及电气线路。

电动阀门操作注意事项

2.1 启动时,确认离合器手柄在相应位置。

2.2 如果是在控制室控制电动阀,把转换开关打大REMOTE位置,然后通过SCADA系统控制电动阀的开关。

2.3如果手动控制,把转换开关打在LOCAL位置,就地操作电动阀的开关,电动阀开到位或者关到位的时候它会自动停止工作,最后把运行转换开关打到中间位置。

2.4 采用现场操作阀门时,应监视阀门开闭指示和阀杆运行情况,阀门开闭度要符合要求。

2.5 采用现场操作全关闭阀门时,在阀门关到位前,应停止电动关阀,改用微动将阀门关到位。

2.6 对行程和超扭矩控制器整定后的阀门,首次全开或全关阀门时,应注意监视其对行程的控制情况,如阀门开关到位置没有停止的,应立即手动紧急停机。

2.7 在开、闭阀门过程中,发现信号指示灯指示有误、阀门有异常响声时,应及时停机检查。

2.8 操作成功后应关闭电动阀门的电源。

2.9 同时操作多个阀门时,应注意操作顺序,并满足生产工艺要求。

2.10开启有旁通阀门的较大口径阀门时,若两端压差较大,应先打开旁通阀调压,再开主阀:主阀打开后,应立即关闭旁通阀。

2.11 收发清管球(器)时,其经过的球阀必须全开。

2.12 操作球阀、闸阀、截止阀、蝶阀只能全开或全关,严禁作调节用。

2.13 操作闸阀、截止阀和平板阀过程中,当关闭或开启到上死点或下死点时,应回转1/2~1圈。

日常维护

1、电动阀门应存放在干燥通风的室内,通路两端须堵塞。

2、长期存放的电动阀门应定期检查,清除污物,并在加工面上涂防锈油。

3、安装后,应定期进行检查,主要检查项目包括密封面磨损情况、阀杆和阀杆螺母的梯形螺纹磨损情况、填料是否过时失效,如有损坏应及时更换。电动阀门检修装配后,应进行密封性能试验。

技术分类

石油、天然气井口装置用阀

石油、天然气井口装置用阀主要为符合美国API6A标准的单闸板或双闸板、有导流孔或无导流孔的锻钢平行式闸阀、泥浆阀、角式节流阀、油田专用平行式调节阀、油田专用直通式止回阀、注水\聚合物专用平行式闸阀、卡箍式平行闸阀、先导式安全阀和止回阀。这些电动阀门的公称压力级为API2000psi、3000psi、5000psi、10000psi、15000psi、20000psi;公称通径为DN46~228mm(113/16in~9in);温度等级为K(-60~182℃)、L(-42~182℃)、P(-29~182℃)、R(室温)、S(-18~166℃)、T(-18~196℃)、U(-18~121℃)、V(2~121℃);材料要求为AA、BB、CC、DD、EE、FF、HH;材料性能要求按36K、45K、60K、75K;产品技术要求按PSL1(产品规范等级1)、PSL2(产品规范等级2)、PSL3(产品规范等级3)、PSL4(产品规范等级4)。

石油、天然气长输管线用阀

石油、天然气长输管线用阀主要为符合美国API6D标准的单闸板或双闸板、有导流孔或无导流孔的平板闸阀;锻钢或铸钢三体式、上装式或全焊接式固定球球阀;油密封或压力平衡式旋塞阀;旋启式或蝶式止回阀、通球止回阀;清管阀等。这些电动阀门的公称压力级为CL150(PN2.0MPa)、CL300(PN5.0MPa)、CL400(PN6.4MPa)、CL600(PN10.0MPa)、CL900(PN15.0MPa)、CL1500(PN25.0MPa)、CL2500(PN42.0MPa);公称通径为DN50~1500mm(2in~60in);耐火试验技术要求按ISO10497;电动阀门的压力试验按ISO5208。

核电用阀

核电用电动阀门比常规的大型火力发电站用电动阀门其技术特点和要求要高。阀类一般有闸阀、截止阀、止回阀、蝶阀、安全阀、主蒸汽隔离阀、球阀、隔膜阀、减压阀和控制阀等;具有代表性电动阀门的最高技术参数为:最大口径DN1200mm(核3级的蝶阀)、DN800mm(核2级的主蒸汽隔离阀)、DN350mm(核1级的主回路闸阀);最高压力:约1500磅级;最高温度:约350℃;介质:冷却剂(硼化水)等。生产核级电动阀门产品规定要求:通常按核行业标准EJ、美国ASME、IEEE标准及法国压水堆核岛机械设备设计和建造规则RCC-M等。

海洋石油用阀

海上采油平台的采油、防喷、注水、注气、水下设备等系统需要开发一些耐海水、盐雾侵蚀要求的特种电动阀门。这些电动阀门要求有较强的抗腐蚀性、抗风暴等异常外力的能力,并且要求密封可靠、操作灵活、维修方便。

石化、电力用阀

石化、电力电动阀门产品,其结构调整的重点是发展缺门产品。如下:

环保用阀

该环保系统需发展的电动阀门:陶瓷片密封旋转阀、聚氯乙稀塑料阀、大密封面平板闸阀、不锈钢旋塞阀等。

冶金系统用阀

冶金系统用阀,由于介质常为粉状和悬浮固体颗粒状,加之温度较高,故对电动阀门的耐磨、耐温及耐蚀等要求较高。

氧化铝工业用阀

氧化铝工业用阀,由于介质多为碱性泥浆和颗粒状物质,结疤现象极为严重,且介质对电动阀门体腔及内件的冲蚀现象也很严重。因此,氧化铝工业用阀要求其抗结疤耐结疤;抗冲蚀耐冲蚀。

安装注意事项

电动阀门的电动装置是用于操作阀门并与阀门相连接的装置之一。该装置由电力来驱动,其运动过程可由行程、转矩或轴向推力的大小来控制。由于阀门电动装置应有的工作特性和利用率取决于阀门的种类、装置的工作规范及阀门在管线或设备上的位置。因此掌握阀门电动装置正确的选择;考虑防止超负荷(工作转矩高于控制转矩)的发生就成为至关重要的一环。

电动装置的正确选择应依据

1.操作力矩:操作力矩是选择阀门电动装置的最主要的参数。电动装置的输出力矩应为阀门操作最大力矩的1.2~1.5倍。

2.操作推力:阀门电动装置的主机结构有两种,一种是不配置推力盘的,此时直接输出力矩;另一种是配置有推力盘的,此时输出力矩通过推力盘中的阀杆螺母转换为输出推力。

3.输出轴转动圈数:阀门电动装置输出轴转动圈数的多少与阀门的公称通径、阀杆螺距、螺纹头数有关,按M=H/ZS计算(式中:M为电动装置应满足的总转动圈数;H为阀门的开启高度,mm;S为阀杆传动螺纹的螺距,mm;Z为阀杆螺纹头数。)

4.阀杆直径:对于多回转类的明杆阀门来说,如果电动装置允许通过的最大阀杆直径不能通过所配阀门的阀杆,便不能组装成电动阀门。因此,电动装置空心输出轴的内径必须大于明杆阀门的阀杆外径。对于部分回转阀门以及多回转阀门中的暗杆阀门,虽不用考虑阀杆直径的通过问题,但在选配时亦应充分考虑阀杆直径与键槽的尺寸,使组装后能正常工作。

5.输出转速:阀门的启、闭速度快,易产生水击现象。因此,应根据不同的使用条件,选择恰当的启、闭速度。

6.安装、连接方式:电动装置的安装方式有垂直安装、水平安装、落地安装;连接方式为:推力盘;阀杆通过(明杆多回转阀门);暗杆多回转;无推力盘;阀杆不通过;部分回转电动装置的用途很广,是实现阀门程控、自控和遥控不可缺少的设备,其主要用在闭路阀门上。但不能忽视阀门电动装置的特殊要求——必须能够限定转矩或轴向力。通常阀门电动装置采用限制转矩的连轴器。

避免超负荷的基本保护方法

1.对电机连续运转或点动操作的过负荷保护采用恒温器;

2.对电机堵转的保护采用热继电器;

3.对短路事故采用保险丝或过流继电器。

参考资料

电动阀、电动蝶阀原理与接线.知乎专栏.2024-09-13

电动阀门:工作原理、类型及应用场景一览.millervalves.2024-09-13

超全,阀门工作原理动态图+原理及结构.知乎专栏.2024-09-13

电动阀门的应用前景.知乎专栏.2024-09-13

电动阀门有哪些分类?该如何选择?.搜狐网.2024-09-13