蒸汽減壓閥(PRV)站是許多蒸汽系統必不可少的部分。它通過為過程工廠中的過程應用提供正確的蒸汽壓力發揮關鍵作用。蒸汽進入PRV站的壓力要高于下游應用所需的壓力,在將蒸汽輸送到這些應用之前,該站將壓力降低至所需水平。
在蒸汽PRV站內(參見圖1),控制閥(可降低蒸汽壓力)通常是氣動控制閥。但是,有時可能會使用調節閥(也稱為PRV)。無論哪種情況,您都希望控制設備具有較長的使用壽命,以便減少PRV站的維護需求,停機時間和總擁有成本。
得益于當前可用的技術和更好的材料,PRV電臺組件至少可以使用六年。但是您可能會做得更好。通過適當的系統設計,組件選擇以及蒸汽PRV站的安裝,您可以大大延長所有蒸汽組件的壽命。讓我們回顧一些可以幫助您實現此目標的最佳實踐。
1.將閥門與應用匹配
要為給定的應用選擇正確的PRV,您需要知道最大和最小蒸汽流量,以及了解氣動控制閥和/或調節閥的調節能力。
盡管在蒸汽PRV站的運行中很少或從未達到最大蒸汽流量,但要確保PRV達到或超過此速率。同樣重要的是,PRV需要適應最小流量,因為它將是一個頻繁且重要的控制點。總結:蒸汽PRV必須能夠以最小和最大蒸汽流量成功運行。
了解氣動控制閥和/或調節閥的調節能力將有助于您進行適當的選擇。根據經驗,選擇閥類型的典型調節比包括:
進口調節器:20比1
進口截止閥:30比1
進口籠閥:40比1
除了滿足給定應用的要求之外,蒸汽PRV站中的所有閥(包括控制閥和隔離閥)還需要滿足FCI / ANSI或API規定的允許的內部泄漏率標準。該標準表示通過閥座泄漏的蒸汽向下游或大氣泄漏的公差等級。FCI / ANSI指定六個允許的泄漏率或等級,編號為I到VI。泄漏率數值越高,允許的內部泄漏率越低。
因此,I類閥門的內部泄漏率最高,通常成本最低,而VI類閥門的內部泄漏率最低,通常成本最高。在蒸汽PRV站中,所有隔離閥和PRV閥均應為IV級或更高等級。
2.指定噪音水平為85 dBA或更低
將PRV的噪聲上限設置為85 dBA,更多的是管理出口速度和延長閥壽命,并具有減少噪聲的額外好處。高dBA水平的PRV也將具有較高的出口速度并縮短使用壽命。低dBA級別或較低速度的PRV將具有更長的可靠工作壽命。
降低PRV應用中的dBA值的方法有很多,包括增加閥門出口管道的尺寸,使孔口消音或增加特殊的修整。閥門制造商將在PRV之后提供所需的合適管道尺寸,以達到所需的dBA水平。也可以使用消音孔板(見圖2)來減少蒸汽閥上的高壓降,從而降低速度。另外,可以使用特殊的修整來最小化速度和噪音。
3.包括蒸汽管線滴注袋
所有蒸汽PRV必須在閥上游管道上有一個冷凝水去除滴漏管。滴漏袋可將冷凝水從蒸汽管路中清除,以防止冷凝水通過閥門。這是必不可少的,因為進入蒸汽閥的冷凝水會腐蝕并縮短閥的壽命。即使在蒸汽PRV處于低產期或非生產期關閉時,凝結水袋仍會繼續從閥的入口清除積聚的凝結水。
4.包括一個帶進口排放閥的過濾器
在蒸汽PRV的上游也需要過濾器,以保護閥門不受可能腐蝕系統的物質的侵害。蒸汽管線通常包含因蒸汽管線腐蝕而殘留的固體物質。過濾器將過濾蒸汽流,并防止該物質滯留在閥門內,否則可能導致過早損壞。過濾器的等級應為20個帶孔的不銹鋼網。
切勿將過濾器段朝下安裝在過濾器上;而是將濾網段水平安裝。這將防止冷凝物積聚在過濾器袋中并最終通過PRV,從而減少內部腐蝕和閥門過早失效的可能性。最后,在過濾器上安裝一個放氣閥,以便工廠人員定期清理過濾器。
5.找到減壓閥
將蒸汽PRV正確放置在站中有助于確保系統正常運行。確保蒸汽PRV之后的距離至少為10個管道直徑,然后再改變蒸汽流動方向或使蒸汽管道脫機。調節閥還應至少在轉向之前至少有20個管徑。
6.放置減壓閥
為了延長PRV的使用壽命,請始終將其安裝在水平蒸汽管線上,而不要垂直安裝。垂直安裝的PRV無法消除在閥門進口之前冷凝物的積聚。通過蒸汽PRV的冷凝水始終會對閥門的壽命產生負面影響。
7.使用旁通閥和預熱閥
在所有PRV安裝中均應使用旁通閥和預熱閥。預熱閥在蒸汽管線的建議時間范圍內加熱蒸汽管線。在啟動過程中對預熱進行調制和控制。不應使用蒸汽PRV來預熱蒸汽分配管線。
旁通閥的流量系數(Cv)必須低于PRV。當使用與PRV相同直徑的旁通閥時,必須為旁通閥確定安全閥的尺寸,該旁通閥始終具有較高的Cv。調整旁通閥安全閥的尺寸通常會要求安全閥的尺寸和容量非常大。
8.檢查是否需要安全閥
安全閥是蒸汽PRV站的重要考慮因素。但是可能并非在每種情況下都需要它們。如果蒸汽PRV下游的任何蒸汽成分或蒸汽管線未達到PRV站的最大入口蒸汽壓力,則必須安裝安全閥以保護系統。
安全閥的尺寸需要能夠提供給PRV的最大蒸汽流量和最高蒸汽壓力。此外,為確保適當的安全閥尺寸,請使用PRV可用的最大Cv閥內件進行計算。安裝安全閥時,請確保將排放管道輸送到不會對工廠人員構成安全隱患的位置。
9.確定何時需要多個閥門
有時,蒸汽PRV站需要多個PRV。例如,當蒸汽流量變化很大并且一個閥不具有所需的調節能力時,將需要一個或多個附加閥來達到所需的出口壓力。在具有多個PRV的系統中,安全閥的尺寸必須根據在打開位置發生故障的所有閥進行確定,并具有制造商提供的最大內飾。
請注意,從PRV到下游隔離閥的管道的設計和安裝應滿足PRV入口處的最高蒸汽壓力。下游隔離閥位于保護系統的安全閥之前。因此,如果關閉隔離閥而PRV打開,則管道可能會遇到入口蒸汽壓力。
10.在壓力表前后安裝
最好在蒸汽PRV之前和之后安裝壓力表作為診斷工具。確保包括虹吸管和隔離閥以進行維護。
11.建立標準操作程序
每個PRV站都需要SOP,以確保工廠人員正確,安全地啟動,操作和關閉閥門站。閥門制造商應提供SOP作為設備文檔的一部分。
通過仔細注意正確的系統設計,組件選擇和安裝實踐,可以延長蒸汽PRV站中組件的壽命。確保將PRV與應用程序匹配,將速度降至最低,包括滴漏袋和濾網,并正確放置組件。遵循上述準則,您可以減少PRV工作站的維護麻煩和總擁有成本。