調(diào)節(jié)閥的配備條件

概述  本章的目的是請(qǐng)用戶注意到， 在配備一臺(tái)調(diào)節(jié)閥時(shí)，甚至在試圖選擇體的閥門類型之前就應(yīng)該考慮的許多因素，并且一旦了解這些因素后，就要使不同的閥門類型與對(duì)它們應(yīng)用場(chǎng)合、有關(guān)的性能和價(jià)格起來(lái)。

*步  當(dāng)配備一臺(tái)調(diào)節(jié)閥時(shí)，*步是收集匯集總所有與使用條件、周圍環(huán)境有關(guān)的資料。這些資料不僅包括正常的操作工況，而且也包括開車和異常操作期間的惡劣工況。管道內(nèi)流體作用在閥門上的力、管道本身、地震沖擊以及閥門和它的執(zhí)行機(jī)構(gòu)周圍的異常的環(huán)境也必須包括進(jìn)去。還必須考慮工廠或現(xiàn)場(chǎng)輔助技工的技術(shù)水平和政策。

    所有這些因素如果考慮得不周密，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致所安裝的調(diào)節(jié)閥在開車期間不能發(fā)揮應(yīng)有的功能，或者由于異常的磨損或機(jī)械破裂而遭受*性的損壞。

    用于正常操作的調(diào)節(jié)閥規(guī)格要求已在第2章中詳細(xì)地列出了，而且與閥體、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、閥門定位器、變送器或調(diào)節(jié)器、使用條件及閥門附件有關(guān)。

    美儀表學(xué)會(huì)有一種規(guī)格表的格式（s20.6），它有助于用戶和制造廠雙方了解注意的條件及閥門的規(guī)格。這將足以滿足大部分的閥門應(yīng)用，因?yàn)椴徽９r可能不是很嚴(yán)重的。然而直到不正常工況及可能隨之產(chǎn)生的一些情況的推斷應(yīng)作簡(jiǎn)要的說(shuō)明。

    客觀地列舉這些異常工況及影響，是啟發(fā)用戶仔細(xì)地考慮閥門的一些應(yīng)用問題。把閥門當(dāng)做工整個(gè)系統(tǒng)的一部分來(lái)考慮，并把系統(tǒng)對(duì)閥門的作用以及閥門對(duì)系統(tǒng)作用的影響也考慮進(jìn)去。然后就可以著手選擇一臺(tái)合適的閥門，使其滿足Z大多數(shù)的操作要求。下述各項(xiàng)是以簡(jiǎn)要的形式介紹的，提供給讀者一個(gè)可能需要作深入研究的資料清單。

1、主要因素

系統(tǒng)設(shè)計(jì)  系統(tǒng)的功能是控制流體的流量，它可以用下述幾種方法來(lái)完成：（1）變速泵；（2）恒定轉(zhuǎn)速的可變?nèi)莘e式正位移泵；（3）調(diào)節(jié)閥；（4）其他方法。變速泵流量控制裝置是用于大流量情況，包括需要能量很大的泵，借以節(jié)省泵的功率消耗。計(jì)量型變?nèi)莘e式天上正位移泵經(jīng)常用于嚴(yán)格地控制某*體，這種流體是以給定的容積在某一段時(shí)間里加到系統(tǒng)中去的，或者與大量的已計(jì)量容積的其他流體相混合。調(diào)節(jié)閥是這三種方法中Z簡(jiǎn)單的一種，而且所用的設(shè)備Z少。調(diào)節(jié)閥的Z簡(jiǎn)單的形式可能是自力式的流量和壓力調(diào)節(jié)器，在本手冊(cè)中所要進(jìn)行討論的閥門是接受從某些其他的測(cè)量裝置來(lái)的控制信號(hào)。調(diào)節(jié)閥有Z大的靈活性，即可以控制的低流量的范圍較大，從一個(gè)到另一個(gè)的流量變化快，比前述的兩種裝置快得多。與其他的兩種控制方法比相對(duì)地，而且和它們一樣，也是用一個(gè)獨(dú)立的能源來(lái)操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 前兩種系統(tǒng)是把能量投入流體，使它按要求的數(shù)量來(lái)移動(dòng)物流，而調(diào)節(jié)閥從較能量物流中消耗能量，產(chǎn)生所要求的控制作用。調(diào)節(jié)閥把部分流動(dòng)能量轉(zhuǎn)換成為流體內(nèi)部摩擦，因而導(dǎo)致溫度升及閥門出口的壓力降低。

    在規(guī)劃控制系統(tǒng)時(shí)，*步是決定流量控制裝置的形式，哪一種形式Z能滿足你的需要，假如需要一臺(tái)調(diào)節(jié)閥，進(jìn)一步閱讀本手冊(cè)。

為什么需要斷源保安作用的調(diào)節(jié)閥？  斷源保安作用的定義為：假定輸入到閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源發(fā)生故障時(shí)，閥門處于開或關(guān)的位置。研究一下系統(tǒng)，并決定于你想要閥門保留打開的位置、連續(xù)流動(dòng)和釋放壓力，而保持Z大的流量呢？還是必須關(guān)閉閥門，防止流體散失或者防止過(guò)度的流動(dòng)。有些系統(tǒng)不需要任何斷源保安作用。另外一些系統(tǒng)可能要求閥門保留在動(dòng)力源中斷前的節(jié)流位置，一直到過(guò)程控制可以用手動(dòng)來(lái)處理為止。有很多執(zhí)行機(jī)構(gòu)的形式可以采用，而薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)是Z常用的一種。空氣壓力用來(lái)打開或關(guān)閉閥門。與其相反的能源是壓縮彈簧，它提供彈力移動(dòng)閥門，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)在氣源壓力發(fā)生故障時(shí)閥門處于安全的位置，斷源保安作用必須是*協(xié)調(diào)的一整套輔助控制，例如在調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)器、閥門定位器及轉(zhuǎn)換器。換句話說(shuō)，失去氣源或失去氣動(dòng)信號(hào)在整個(gè)系統(tǒng)中必須起*相同的作用。

    另一個(gè)必須考慮的因素是作用在閥門芯桿組合件上流體力的影響，以及與以彈簧推力形式出現(xiàn)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)力之間的關(guān)系。流向?yàn)樽韵露系那蛐伍y，其閥芯承受從管線壓力來(lái)的打開推力。對(duì)于一個(gè)用彈簧關(guān)閉的斷源保安閥門來(lái)說(shuō)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的彈簧必須有足夠的力來(lái)克服流體向上的推力。當(dāng)流過(guò)閥芯的流向是自上而下時(shí)，產(chǎn)生的這些推力往往有助于維持閥芯在關(guān)閉的位置。如果閥門必須在動(dòng)力源故障時(shí)打開，那么，斷源保安作用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的彈簧力必須能夠克服施加在關(guān)閉的閥芯上的壓差荷載。對(duì)斷源關(guān)閉的系統(tǒng)，必須記住的第二點(diǎn)是在調(diào)節(jié)閥和閥前任何一個(gè)切斷閥之間的液體是被封閉住的，在易遭受溫升的長(zhǎng)管線上必須裝設(shè)壓力釋放裝置。

    大多數(shù)旋轉(zhuǎn)式閥門，作用在閥芯、球或閥板上的流體流動(dòng)力往往有助于關(guān)閉閥門。一旦閥芯處于關(guān)閉的位置，它通常是和流體流動(dòng)力平衡的。蝶閥和支軸式整體球閥沒有問題。扇形的旋轉(zhuǎn)閥芯或球閥需要特殊考慮，在球或閥芯后面的流體將迫使它朝閥座方向移動(dòng)，而且比流體對(duì)著閥芯的另一側(cè)的情況要求有更大的打開力矩。這一點(diǎn)對(duì)安裝在旋轉(zhuǎn)式閥門上的彈簧式斷源保安作用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)必須加以考慮。仔細(xì)地審查你的系統(tǒng)，并確定在Z大輸入流量和壓力下將會(huì)發(fā)生什么情況?在對(duì)動(dòng)力源故障起安全保險(xiǎn)作用時(shí)，要求你的閥門是全關(guān)還是全開?

口徑計(jì)算是根本  在選擇調(diào)節(jié)閥時(shí)，Z主要考慮之一是閥門既不要過(guò)大，也不能太小，能夠適應(yīng)控制任務(wù)的要求。閥門尺寸過(guò)大會(huì)影響控制度，而尺寸過(guò)小時(shí)，如果沒有極的壓降，供應(yīng)過(guò)程就不可能獲得Z大流量，和可能受噪音，磨損及氣蝕的影響。調(diào)節(jié)閥、泵和管線應(yīng)當(dāng)同時(shí)確定其尺寸，以防止安全系數(shù)的連續(xù)疊加，形成一個(gè)“過(guò)大尺寸"的調(diào)節(jié)閥。由美儀表學(xué)會(huì)定義的“流量系數(shù)"(cv值)術(shù)語(yǔ)是指衡量一個(gè)閥門流通能力的方法，而不管閥門的類型和結(jié)構(gòu)。這種簡(jiǎn)單的方式僅僅在適中的流量時(shí)才是可用的。當(dāng)把它應(yīng)用到一個(gè)系統(tǒng)中時(shí)，閃蒸、氣蝕及空氣動(dòng)力學(xué)噪音必須加以考慮，同時(shí)要考慮阻塞氣體流動(dòng)的條件。所有這些在本手冊(cè)的第6章和第7章中已充分的敘述過(guò)了。中心思想是在正常的操作條件下，所設(shè)計(jì)的閥門開度應(yīng)約為全開流通能力的 65～75％。如果這樣設(shè)計(jì)的話，它能夠使你操作你的系統(tǒng)在更的流通能力或者在入口壓力雖然稍微有些下降時(shí)維持流通能力。閥門也是處在Z理想的操作范圍內(nèi)，以滿足按一個(gè)給定的流量特性來(lái)控制流量，你選定的一種流量特性是為了和你的系統(tǒng)相匹配。

必須規(guī)定適當(dāng)?shù)牧髁刻匦?/strong>  在確定過(guò)程的正常流量之后，必須對(duì)所有的操作條件包括開車的情況來(lái)確定Z大和Z小流量。需要控制Z大流量和Z小流量的地方，應(yīng)當(dāng)和制造廠商量，以便他們推薦一種能夠滿足處理全部條件的調(diào)節(jié)閥。標(biāo)準(zhǔn)閥門結(jié)構(gòu)在流量控制的低范圍和范圍都有一定的局限性。低于閥門額定cv值的10％時(shí)，其流量特性的偏差可能是非常大的。于閥門額定cv值的90％時(shí)，cv變化率隨著單位行程的增加而降低。特別質(zhì)量的閥門設(shè)計(jì)可以提供克服球形閥應(yīng)用中的這些缺陷。旋轉(zhuǎn)式閥門在這些非常低的和的流量范圍中出現(xiàn)更為困難的問題。但是在某些情況下用改變?cè)O(shè)計(jì)參數(shù)的辦法，可以使其在這些范圍中的應(yīng)用獲得改善。

    在大口徑的閥門中，極低的流量控制度只能達(dá)到和執(zhí)行機(jī)構(gòu)定位閥芯一樣的準(zhǔn)確度。時(shí)常要求閥門定位器給出合乎需要的性能，消除在這些范圍內(nèi)引起不穩(wěn)定流動(dòng)的變差。

    閥門制造廠的應(yīng)用工程師能夠協(xié)助用戶來(lái)確定閥門的固有可調(diào)范圍與實(shí)際安裝的閥門調(diào)節(jié)范圍和可調(diào)范圍：

    在正常、Z大和Z小流量已經(jīng)確定之后，從而就決定了可調(diào)范圍．下一步就要嚴(yán)格地測(cè)試本身，以便看它的特性是什么或者必須是什么？大多數(shù)過(guò)程的流量范圍可能在平均流量的25～200%范圍內(nèi)變化。正常壓力變化為±10%，范圍為平均值的±25%。這種分析的目的是為了得到調(diào)節(jié)閥所必須有的特性選擇。所需要的閥門是快開、線性或等百分比特性？如果閥門特性的選擇是正確的，和過(guò)程的特性是匹配的，則整個(gè)系統(tǒng)的控制性能將證明是滿意的。第5章中包含有助于完成特性選擇的實(shí)用導(dǎo)則。

所要求的調(diào)節(jié)品質(zhì)必須估算  這不僅與滿足使用要求的閥門型式選擇有關(guān)，而且也和為了滿足期望的質(zhì)量愿意付出的費(fèi)用有關(guān)。

    大多數(shù)閥門掛＊廠都出售若干相同功能相同的閥門系列以及不同型號(hào)的閥門。他們能夠闡述各種系列和型式與另一種的性能奴隸制，以便用戶作出與使用要求匹配的Z經(jīng)濟(jì)的選擇。

    一個(gè)典型的實(shí)例出現(xiàn)在一個(gè)系列的閥門性能在其范圍的一端是與較質(zhì)量的薪墜落系列相重疊時(shí)。

遵照規(guī)范的規(guī)定  各種各樣的規(guī)范規(guī)定或限制閥門材料的使用、設(shè)計(jì)規(guī)則、制造以質(zhì)量保證程序。因而，用戶和制造廠都必須闡明對(duì)調(diào)節(jié)閥的應(yīng)用和環(huán)境的要求所能適用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是什么。許多規(guī)范是既適用于閥門制造又適用于應(yīng)用程序的。必須記住，要合理地向制造廠提出關(guān)于工廠類型或現(xiàn)場(chǎng)安裝和所在區(qū)域的一般位置的建議。制造廠必須了解工廠和過(guò)程的操作和裝備所處的工業(yè)類別。

    大多數(shù)調(diào)節(jié)閥是遵照美家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ansi）的規(guī)范的要求；對(duì)于法蘭連接的閥門用(ansi b16.5)規(guī)范，連接端焊接的閥門用ansi b16.34規(guī)范。此外，美機(jī)械工程式師學(xué)會(huì)（anme）的鍋爐和壓力容器規(guī)范第ⅶ部分第1和2篇和核工程使用的第ⅲ部分經(jīng)常與ansi b31規(guī)范一起規(guī)定用于某些蒸汽透平的調(diào)節(jié)閥。閥體組合件通常在環(huán)境溫度下按1.5倍的冷工作壓力等級(jí)進(jìn)行檢驗(yàn)。

    石油產(chǎn)品使用的調(diào)節(jié)閥必須按照美石油學(xué)會(huì)（api）標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，因?yàn)閲?yán)重超壓的可能性更大。在這種情況下，通用的做法是在環(huán)境溫度下，按2倍的正常額定工作壓力進(jìn)行試驗(yàn)。api頒布的個(gè)別的標(biāo)準(zhǔn)是供油品、管道和油品煉制使用的。

    管道規(guī)范asme b31.1分成：（1）動(dòng)力配管；（2）局部加熱和冷凍；（3）農(nóng)村范圍以外的輸油管線；（4）煉油廠內(nèi)部的油管；（5）在農(nóng)村范圍內(nèi)的氣體管線系統(tǒng)；（6）集中居民區(qū)以外的輸氣管線。對(duì)于一個(gè)給定的相圍材料的管道壁厚，每一類管線都有不同的Z操作溫度和壓力。這就影響了制造廠焊接到閥體上的接絕不能閥體上的接管和異徑管的形式。

    供核工程使用的asme第ⅲ部分是用來(lái)做為承壓零件如閥體、上閥蓋和連接螺栓的材料和許用應(yīng)力的規(guī)定，閥芯也包括在這種類型中。設(shè)計(jì)規(guī)則、批準(zhǔn)的材質(zhì)、應(yīng)力等級(jí)和質(zhì)量保證要求是按照閥門在系統(tǒng)中的功能的重要性，根據(jù)一個(gè)閥門的應(yīng)用情況而分成不同的等級(jí)，如核工程的1、2或3級(jí)。用戶或者蒼的設(shè)計(jì)工程師的職責(zé)就是在設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定、規(guī)范批準(zhǔn)的材料中應(yīng)用的等級(jí)。

    用戶的設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定必須形成文件，由一個(gè)通核動(dòng)力工廠設(shè)計(jì)的有執(zhí)照的專職工程師來(lái)審批。美儀表學(xué)會(huì)的調(diào)節(jié)閥規(guī)格表可以包括給出基本數(shù)據(jù)的來(lái)源。一旦同意采用asme第ⅲ部分核動(dòng)力規(guī)范，并可能制造，則任何一方的所有變更都必須經(jīng)過(guò)認(rèn)可、審批和形成文件。

2．管道的作用力

    管道作用在閥門上的力作用在閥體和閥門連接端上的彎曲力矩、壓縮力和張力是由于冷開車、操作和停車時(shí)溫度和壓力的顯著變化所產(chǎn)生的。

    口徑和管線尺寸相同的閥門一般不會(huì)發(fā)生問題的，除非出現(xiàn)了嚴(yán)重的情況，因?yàn)閍nsi b16．5和ansi b16．34規(guī)范對(duì)于法蘭連接和端面焊接的閥門規(guī)定了足夠的閥體壁厚，使閥體的強(qiáng)度大于管道的強(qiáng)度。

    無(wú)法蘭式閥門由制造廠限制其尺寸和壓力等級(jí)，以便提供適當(dāng)?shù)难b配件強(qiáng)度和保持墊片的嚴(yán)密性。

    當(dāng)安裝口徑小于管道尺寸的閥體時(shí)，特別是當(dāng)閥體的尺寸小于管道尺寸一檔以上時(shí)應(yīng)當(dāng)給予考慮。用戶必須估計(jì)需要安裝管道的固定點(diǎn)，使閥體與過(guò)量的力隔開。

與使用條件配合的閥門動(dòng)作所產(chǎn)生的管道作用力

    (1)下游測(cè)管道的應(yīng)力

    閥門的快速打開，其閥體由蒸汽疏水器排凈，以便在閥門關(guān)閉的時(shí)候保持管線的操作溫度，結(jié)果使閥后的下游管線產(chǎn)生突然的熱應(yīng)力。在大多數(shù)情況下，閥體的熱應(yīng)力是很小的。經(jīng)常操作和重復(fù)發(fā)生熱松脫作用可能引起連接螺栓蠕變，并減小了墊片的密封性。在的情況下可能需要連續(xù)地預(yù)熱或冷卻。通過(guò)閥體的橋臂，球或蝶閥的閥盤傳熱，對(duì)閥的下游側(cè)部分只產(chǎn)生很小的影響。

    (2)閥體的排凈不

    當(dāng)閥體的Z低部分不能夠排凈，冷凝下來(lái)的液體可能積存于上游側(cè)和(或)下游側(cè)的管道中。速的氣體或蒸汽Z終可能把集聚的液體以足夠的速度推進(jìn)， 使管道和某些型式的閥門損壞。管線應(yīng)該適當(dāng)?shù)匮b設(shè)汽水分離器和排凈口，甚至在水平管線安裝的孔板，在其下部聚集的液體也會(huì)折斷旋轉(zhuǎn)式閥門的閥芯，這是早已知道了的事情。

    (3)閥門快速打開

    在壓差下，大口徑的閥門迅速地打開會(huì)引起產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)大的管線反作用力，結(jié)果可能使管道移動(dòng)、振動(dòng)和管線固定點(diǎn)的松動(dòng)。蒸汽排泄閥返回到收集器放空管的出口噴嘴，其壽命很短是*的。管道必須可＊地固定。幾個(gè)閥門平行地打開會(huì)使總管損壞。

    (4)閥門迅速關(guān)閉

    用于液體的閥門迅速關(guān)閉會(huì)引起水錘作用，可能集聚相當(dāng)大的管線壓力，會(huì)使鑄鐵閥門和管件破裂，鋼法蘭脫焊及墊片脫落。在氣動(dòng)控制設(shè)備上裝一個(gè)導(dǎo)向小孔，并在快開式閥芯上的起始的15％行程中附加一個(gè)節(jié)流柱塞頭，使閥門的關(guān)閉時(shí)間減緩，并可以大大地減小水錘作用。

    (5)能場(chǎng)合使用

    用于能場(chǎng)合的調(diào)節(jié)閥，應(yīng)當(dāng)考慮由于輔助設(shè)備如執(zhí)行機(jī)構(gòu)的連桿、彈簧或動(dòng)力源可能發(fā)生故障而選定合適的截流方式。大多數(shù)的旋轉(zhuǎn)式閥門是被流體流動(dòng)的動(dòng)力關(guān)閉的，如果讓其任意地旋轉(zhuǎn)，迅速地關(guān)閉帶來(lái)了嚴(yán)重的管線震動(dòng)。

    (6)大流量

    大流量伴隨著壓降的閥門經(jīng)常產(chǎn)生閃蒸和氣蝕，這就引起了下游側(cè)管線的嚴(yán)重振動(dòng)。在這種情況下，盡可能保持很短的下游側(cè)管段，立即進(jìn)入一個(gè)大容器，盡可能在管線上少裝彎頭。

    （7）隔膜式閥門

    隔膜閥、夾緊式閥門和套管式閥門都不能是在關(guān)閉時(shí)把流體擠進(jìn)管線中。它們和切斷閥不能安裝在管線的不流動(dòng)端上使用。無(wú)論是閥門發(fā)生故障而關(guān)閉，還是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源充足，都將損壞膜片。

    閥門的端部連接必須和配管設(shè)計(jì)相配合閥門上的端部連接方式通常是由配管設(shè)計(jì)工程師，他們了解可能作用在閥體上的管道作用力，所以他們也應(yīng)當(dāng)知道由于閥門動(dòng)作在管道上所產(chǎn)生的力。

    在選擇連接方式的同時(shí)也要考慮強(qiáng)度要求，以保持在整個(gè)操作條件下所希望的墊片密封壓緊應(yīng)力和墊片密封的嚴(yán)密性，如有關(guān)毒性、在真空情況下使用的允許產(chǎn)品污染程度、火災(zāi)危險(xiǎn)和人為燃燒危險(xiǎn)。磨損和隙間腐蝕也可能是用來(lái)確定閥門端部連接方式選擇的因素。

    例如，美家腐蝕工程師協(xié)會(huì)（nace）的技術(shù)規(guī)定150關(guān)于壓濃度的硫化氫使用的法蘭，要求是和閥體整體鑄造或鍛造的。隙間腐蝕是不允許的。口徑等于和小于2英寸的閥門，端部連接不允許采用承插焊。應(yīng)當(dāng)采用對(duì)焊連接。焊接端部的和鉬鋼閥門往往焊到碳鋼管道上。這種閥體是規(guī)定供溫使用，以防止在閃蒸場(chǎng)合的磨損。焊接和鉬鋼或任何管壁厚度大于1英寸的管道，要求消除局部應(yīng)力，以防止在球形閥中的閥橋臂變形，產(chǎn)生一個(gè)橢圓的閥座接合面。

    許多采購(gòu)人員不愿意購(gòu)買需要在現(xiàn)場(chǎng)焊接，然后消除局部應(yīng)力的閥門，寧愿購(gòu)買在制造廠焊的帶一段碳鋼管的閥門。

    上述實(shí)踐也強(qiáng)烈地推薦用于安裝鉻鉬鋼的管道。這是用爐子退火消除閥體與接管或異徑管組合件的應(yīng)力（全部是鉻鉬鋼）。然后加工閥體，為使上閥蓋墊片和閥座接合面是真正對(duì)準(zhǔn)中心。

    在防腐蝕的場(chǎng)合使用，包有襯里的閥體（閥體對(duì)襯聚四氟乙烯或其他的彈性材料），必須特別注意保證保護(hù)閥體的連接端面和保護(hù)管道的連接端面，用裝入適當(dāng)?shù)膲|片來(lái)組裝。這種培育填是受到限制的，也是很重要的，即螺栓的堅(jiān)固不過(guò)份地?cái)D壓襯墊。這是配管設(shè)計(jì)人員的責(zé)任?，F(xiàn)場(chǎng)管道管件工長(zhǎng)應(yīng)當(dāng)給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。

地震力引起的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和上閥蓋變形  閥門的技術(shù)規(guī)定，尤其是對(duì)于火力發(fā)電裝置和核動(dòng)力裝置，要求閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)輔助設(shè)備單元在它的三個(gè)主要軸線方向上能經(jīng)受得住地震沖擊荷載，并且仍然處于操作狀態(tài)。荷載隨著閥門在裝置中的標(biāo)而變化，在有些情況下甚至可達(dá)重力的 3倍。3倍重力的實(shí)際荷載輸入到閥體，可能構(gòu)成比閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)得多的力，這取決于一個(gè)閥是否支撐良。只要組合件的計(jì)算頻率不低于33周/秒，則靜態(tài)分析是適用的，如果存在著低頻，可以規(guī)定進(jìn)行實(shí)際測(cè)試和動(dòng)態(tài)操作，因?yàn)閼?yīng)變是非常大的。

    地震力地震力改變上閥蓋法蘭的彎曲應(yīng)力，并使連接螺栓變形，設(shè)計(jì)人員有時(shí)需要增加這部分的尺寸。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的重量和支撐，包括輔助設(shè)備的定位，可能限制了執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型。

    在地震期間控制的暫時(shí)失調(diào)在振動(dòng)發(fā)生后可以迅速地恢復(fù)到正常的操作條件。從電動(dòng)閥位開關(guān)指示出已出現(xiàn)過(guò)故障，對(duì)于長(zhǎng)頸執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)是用緊固件把執(zhí)行機(jī)構(gòu)牢固地支撐在適當(dāng)?shù)闹鞴艿郎稀?/p>

物體的震動(dòng)例如在裝置爆炸時(shí)可能產(chǎn)生劇烈的震動(dòng)，可以要求所有的閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)的支架和支撐都用韌性材料制成，以防止發(fā)生故障。震動(dòng)也可能*性地移動(dòng)儀表的給定值，安裝的儀表往往會(huì)松動(dòng)，影響了控制調(diào)整。當(dāng)發(fā)生疑問時(shí)，規(guī)定進(jìn)行震動(dòng)試驗(yàn)，但必須準(zhǔn)備花費(fèi)較的費(fèi)用。已經(jīng)關(guān)閉的和壓力加載的大多數(shù)的閥門結(jié)構(gòu)在震動(dòng)時(shí)仍然是嚴(yán)密的，沒有壓力漏損。部分地打開閥門可能暫時(shí)地改變閥芯的位置，但是一般都不能能很快恢復(fù)。閥門本身是很牢固的，如果發(fā)生故障，通常是在執(zhí)行機(jī)構(gòu)或儀表安裝方面。

3、壓力條件

壓力的周期性變化引起零件的疲勞和控制不良 大幅度的快速壓力波動(dòng)將使上閥蓋的連接螺栓和墊片疲勞。在這種情況下應(yīng)把附加壓力周期性變化莫測(cè)下所期望的閥門使用壽命通知制造廠。在管線的端頭上使用，蝶閥的軸、球閥的支軸和閥體的連接處受到影響，控制作用可能是不穩(wěn)定的。

控制壓雙缸或三缸往復(fù)泵的出口壓力時(shí)，閥門的上閥蓋雙頭螺栓可能產(chǎn)生疲勞。脈動(dòng)試驗(yàn)業(yè)已表明，一個(gè)合適的剛性上閥蓋結(jié)構(gòu)和抗張應(yīng)力達(dá)45000磅/英寸²的合金鋼連接螺栓可以得到滿意的長(zhǎng)壽命。在現(xiàn)場(chǎng)維修重新連接時(shí)，應(yīng)當(dāng)使用力矩扳手，使所有的雙頭螺栓的負(fù)荷達(dá)到均勻。在閥桿上可以安裝一個(gè)壓力減震器（液壓式）來(lái)穩(wěn)定不規(guī)則的脈動(dòng)和管線壓力波動(dòng)。

在泵和閥門之間的管線上安裝一個(gè)減震緩沖器（如圖1中所示）是非常有交益的?？梢杂酶淖兛諝鈮毫ω?fù)荷和用手動(dòng)閥節(jié)流液體的輸入及排出來(lái)調(diào)整。否則壓脈沖可能很快地穿過(guò)控制壓力的部分打開的調(diào)節(jié)閥，幾乎成了不能控制的死系統(tǒng)。

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過(guò)大壓差的危險(xiǎn)性 壓差通常對(duì)球形閥的影響較小，但從閥芯的下部向上流動(dòng)的球形閥除外，其壓差可以克服執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推力，并在動(dòng)力源發(fā)生故障時(shí)引起閥門打開。這種情況的安全事故應(yīng)當(dāng)估計(jì)到。流向從閥芯的上面向下流動(dòng)的推力使非平衡式球形閥的閥芯與閥座的接觸更緊密，閥座操作可能發(fā)生在極為狹窄的閥座接合面上，假如閥座是軟的材料可能產(chǎn)一塑性變形；如果是用硬功夫的或脆性材料制成的，則可能碎裂。相反地，若需要在動(dòng)力源發(fā)生故障時(shí)閥門是關(guān)閉的，執(zhí)行機(jī)構(gòu)可能沒有足夠的功率來(lái)打開閥門。

通過(guò)蝶閥的壓差過(guò)大可能導(dǎo)致閥桿彎曲。或者壓力超過(guò)閥桿的剪力而突然斷裂。球閥通常密封更為嚴(yán)密，雖然浮動(dòng)球的結(jié)構(gòu)形式或能操作下游側(cè)的閥座，支軸式結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)軸承損壞或支軸彎曲。旋塞閥能夠承受過(guò)大的壓差荷載，很少損壞或泄漏，但是增加了操作轉(zhuǎn)矩。

管線壓力過(guò)大的異常影響 球形閥的閥桿推力可能使一個(gè)推力小的執(zhí)行機(jī)構(gòu)關(guān)閉閥門受到阻礙，或者在節(jié)流式閥門中使閥芯大范圍地打開，產(chǎn)生過(guò)大的下游側(cè)流量。隔膜閥的隔膜可能破裂，使流體能夠流到下游側(cè)去。在這些情況下，用金屬上閥蓋來(lái)防止主要的外部泄漏。

閥體在破裂之前往往能夠承受住額定壓力的幾倍的壓力。管道一般先破裂。但是在管道破裂之前，上閥蓋的雙頭螺栓通常產(chǎn)生變形，上閥蓋的法蘭旋轉(zhuǎn)，使上閥蓋泄漏，在的情況下把墊片吹出來(lái)。

壓力密封的上閥蓋，利用一塊軟金屬的三角形密封墊，可以用于危險(xiǎn)的放熱過(guò)程中，口徑為6英寸或更大的閥門。這種連接方式在極的壓力下仍然保持嚴(yán)密，一直到閥體破裂之前，上閥蓋產(chǎn)生變形，然后整個(gè)上閥蓋破損。在這類過(guò)程中通常安裝帶爆破板的安全閥，以防止上述事故。壓力密封的上閥蓋在 ansi900磅壓力等級(jí)的閥門上開始運(yùn)用，較低的ansi壓力等級(jí)在連接湎上不能提供足夠的推力來(lái)有效地密封。