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ZJHM型氣動套筒調節閥在石化氫氣應用
氣動調節閥是石油，化工，電力，冶金等工業企業廣泛使用的工業過程控制儀器之一。 化工生產中的調節閥在調節系統中。 它是工業自動化系統的重要組成部分。 以下內容帶您全面了解氣動控制閥的工作原理及作用方式。氫氣長輸管道的鋼管材料在工作時會產生氫致失效現象，該現象受材料的組成元素、顯微組織和帶狀組織等影響較大，本文討論了輸氫管道失效的原因及影響管道的主要因素，并分析了鋼材的選用方向。氣動套筒調節閥形小、體輕、高性能、大容量，是新一代通用調節閥產品。它廣泛應用于石化、輕紡等行業中，一般流體介質和工藝條件，且安裝空間緊湊的自動控制系統。氣動套筒調節閥由新型的氣動多彈簧簿膜執行機構和低流阻套筒閥組成。
序號 | 品 名 | 型 號 及 規 格 | 單位 | 數量 | 單 價 （元） | 金 額 （元） | 閥體材質 及其它 |
1 | 氣動調節閥 | 氣動調節閥 ZHB-100B PN100 DN20 介質：氫氣 螺絲孔中心距90MM 4個18MM螺絲孔 進法蘭到出法蘭長度202MM 配YT1000定位器 信號：4-20MA 防護等級：CT6 | 臺 | 1 | 閥體304不銹鋼 雙重密封 零泄漏 初始狀態打開， 通氣關閉
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ZJHM型氣動套筒調節閥在石化氫氣應用特點如下：
1、采用平衡型閥芯，不平衡力小，允許壓差大，操作穩定。
2、閥芯導向面大，可改善由渦流和沖擊引起的振蕩，并減少損壞。
3、比普通單雙座調節閥噪聲降低10dB左右。
4、結構簡單，裝拆維修方便。
氫氣會對長期處于高溫高壓狀態下的管道產生氫損傷，進而增加管道材料方面的失效風險。因此，氫氣長輸管道對鋼管的選材和處理工藝方面具有一定的要求。氫氣會對長期處于高溫高壓狀態下的管道產生氫損傷，進而增加管道材料方面的失效風險;管道失效通常由氫脆、氫致失效、氫鼓包和脫碳四類問題引起;其中，合金元素及內部顯微和帶狀組織是失效的主要影響因素;選用低強度的無縫鋼管是較為理想的氫氣管道材料，但目前該工藝的生產成本較高，可以以降低工藝成本為研發方向，作為輸氫管道大規模商用的技術儲備。當前氫能產業已經進入快速發展階段。2021年，全球氫氣產量約為每年7000萬噸。中國是大的氫氣生產國，每年產量2200萬噸，約占世界產量的三分之一。但由于氫氣體積能量密度極低且液化困難，其運輸成本遠遠超過石油及天然氣等傳統燃料，達到交貨成本的6%左右。而且隨著規模經濟與技術進步導致的制氫成本下降，運輸成本的比重還會不斷增加。
氫氣的輸運包括工業鋼瓶、集裝格、長管拖車、氣體管道、液態氫氣、有機液體、儲氫合金等方法。單個工業氫氣鋼瓶的容積為40L，壓力為15MPa，儲氫為0.5kg。集裝格由9~20個氫氣鋼瓶組成，儲氫3~10kg，主要是實驗室規模的氫氣輸運。100kg以上的氫氣輸運方法主要是長管拖車、氣體管道、液態氫氣。幾種氫氣運輸方式對比如下圖所示。
三、 ZJHM型氣動套筒調節閥在石化氫氣應用執行機構的主要技術參數：
型 號 | ZHA-22 | ZHA-23 | ZHB-34 | ZHA-45 | ZHA-56 |
有效面積cm2 | 350 | 350 | 560 | 900 | 1600 |
行 程mm | 16 | 25 | 40 | 60 | 100 |
彈簧范圍KPa | 20～100(標準):40～200;80～240; 20～60; 60～100 | ||||
操作方式 | 普通型,帶手動手輪操作型(側裝式,頂裝式) | ||||
四、ZJHM型氣動套筒調節閥性能指標：
項目 | 指標值 | 項目 | 指標值 | ||||
基本誤差% | 不帶定位器 | ±5.0 | 始 | 氣關 | 不帶定位器 | 始點 | ±5.0 |
帶定位器 | ±1.0 | 終點 | ±2.5 | ||||
回差% | 不帶定位器 | ≤3.0 | 帶定位器 | 始點 | ±1.0 | ||
終點 | ±1.0 | ||||||
帶定位器 | ≤1.0 | 氣開 | 不帶定位器 | 始點 | ±2.5 | ||
終點 | ±5.0 | ||||||
死區% | 不帶定位器 | ≤3.0 | 帶定位器 | 始點 | ±1.0 | ||
終點 | ±1.0 | ||||||
帶定位器 | ≤0.4 | 允許泄漏量L/h | 1×10-3×閥額定容量 | ||||
額定行程偏差% | ±2.5 | ||||||
注:本產品執行GB/T4213-92國家標準.
五、 ZJHM型氣動套筒調節閥在石化氫氣應用的主要零件材料：
材料代號 | C(WCB) | P(304) | R(316) | |
主要 零件 | 閥體,閥蓋 | WCB(ZG230-450) | ZG1Cr18Ni9Ti(304) | ZG1Cr18Ni12Mo2Ti(304) |
閥芯,閥座 | 1Cr18Ni9Ti(304)或司鈦萊合金堆焊 | 1Cr18Ni9Ti(304)或司鈦萊合金堆焊 | 1Cr18Ni12Mo2Ti或司鈦萊合金堆焊 | |
閥桿 | 2Cr13 | 1Cr18Ni9Ti | 1Cr18Ni12Mo2Ti | |
填料 | V型聚四氟乙烯,柔性石墨,不銹鋼波紋管 | |||
墊片 | 增強聚四氟乙烯 ,不銹鋼墊片,金屬石墨纏繞墊片 | |||
上下膜蓋 | A3鋼板沖壓 | |||
波紡膜片 | 丁晴橡膠夾增強滌淪織物 | |||
彈簧 | 60Si2Mn | |||
推桿,襯套 | 2Cr13 | |||
軸套 | 聚氨酯(用于反作用) | |||
適用 工況 | 適用介質 | 水蒸汽油品類氣液體 | 硝酸堿類腐蝕性氣液體 | 醋酸類等腐蝕性氣液體 |
常溫型 | -30～+250 F4:≤200℃ | -40～+250 F4:≤200℃ | -40～+250℃ F4:≤200℃ | |
高溫型 | -30～+450℃ | -40～+550℃ | -40～+550℃ | |
低溫型 | -40～-60℃, -60～-100℃ | |||
六、 ZJHM型氣動套筒調節閥在石化氫氣應用的主要技術參數：
公稱通徑mm | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 | 300 | |
閥座直徑mm | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | 250 | 300 | |
額定流量 | 直線 | 6.9 | 11 | 17.6 | 27.5 | 44 | 69 | 110 | 176 | 275 | 440 | 690 | 1100 | 1760 |
等百分比 | 6.3 | 10 | 16 | 25 | 40 | 63 | 100 | 160 | 250 | 400 | 630 | 1000 | 1600 | |
額定行程L(mm) | 10 | 16 | 25 | 40 | 60 | 100 | ||||||||
執行器型號 | ZHA/B-22 | ZHA/B-22 | ZHA/B-23 | ZHA/B-34 | ZHA/B-45 | ZHA/B-56 | ||||||||
薄膜有效面積Ae(cm2) | 350 | 350 | 350 | 560 | 900 | 1600 | ||||||||
氣源壓力Ps(MPa) | 0.14～0.4 | |||||||||||||
信號范圍Pr(KPa) | 20～100,40～200,80～240 段幅:20～60,60～100 | |||||||||||||
電信號 | 4～20mA DC或0～10mA DC | |||||||||||||
作用模式 | 氣開式(K)型,氣關式(B)型 | |||||||||||||
流量特性 | 直線,等百分比,快開性 | |||||||||||||
允許泄漏量(L/h) | 硬密封:1×10-3×閥額定容量 | |||||||||||||
固有可調比R | 50:1 | |||||||||||||
氣源接頭 | M16×1.5 | |||||||||||||
公稱壓力PN(MPa) | 1.6 2.5 4.0 6.4 | |||||||||||||
ZJHM型氣動套筒調節閥在石化氫氣應用工作原理
以壓縮空氣為動力源，氣缸為執行器，并借助電動閥門定位器，變矩器，電磁閥，保持閥等附件驅動閥門實現開關量或比例調節。 自動控制系統的控制信號用于完成管道介質的調整：流量，壓力，溫度和其他過程參數。特點是控制簡單，響應速度快，本質安全，無需采取額外的防爆措施。
氣動調節閥通常由氣動執行器和調節閥的連接，安裝和調試組成。 氣動執行器可分為單作用和雙作用。 單作用執行機構中有復位彈簧，而雙作用執行機構中沒有復位彈簧。 。 當閥失去原點或突然失效時，單作用執行器可以自動返回到初始設置的打開或關閉狀態。
氣動控制閥根據作用形式分為空氣開啟型和空氣關閉型兩種，即所謂的常開型和常閉型。 氣動控制閥的氣動開啟或關閉通常是通過執行器的正反作用和閥的狀態結構不同的組裝方法。
作用方式
空氣打開型（常閉型）是指當膜頭上的氣壓增加時，閥朝打開度增加的方向移動。 當達到輸入氣壓的上*，閥*打開。 相反，當氣壓降低時，閥沿關閉方向移動，而當沒有空氣輸入時，閥*關閉。 Gu通常將空氣打開控制閥稱為故障關閉閥。
空氣封閉型（常開型）的操作方向與空氣開放型相反。 當氣壓升高時，閥門沿關閉方向移動； 當氣壓降低或不存在時，閥門沿打開方向移動或直至*打開。 Gu通常將氣體關閉控制閥稱為故障打開閥。
根據工藝生產的安全性來考慮選擇開氣和閉氣。 切斷氣源后，調節閥在關閉或打開位置安全嗎？例如，加熱爐的燃燒控制，將調節閥安裝在燃氣管道上，并且根據爐的溫度或爐出口處的加熱材料的溫度來控制燃料的供應。 此時，選擇打開空氣的閥門更安全，因為一旦停止供氣，關閉閥門比*打開閥門更合適。 如果空氣供應中斷并且燃油閥*打開，則存在過熱的危險。 另一個例子是由冷卻水冷卻的熱交換裝置。 熱的材料通過與熱交換器中的冷卻水進行熱交換而被冷卻。 調節閥安裝在冷卻水管上。 熱交換后材料的溫度用于控制冷卻水的量。 當空氣供應中斷時，調節閥應處于打開位置以更安全，并應使用空氣關閉（即FO）調節閥。
