編譯：石磊 葛易 SAMSON 控制設(shè)備（中國）有限公司

上篇：1.CONVAL 專家閥門計算、診斷軟件；
         2.閥門優(yōu)化組合為工廠節(jié)約能源；
         3.消除薄弱環(huán)節(jié)：原有閥門能夠勝任新工作嗎? AC Trim 閥門的應(yīng)用

中篇：4.在控制閥選型過程中，針對發(fā)生氣蝕、閃蒸狀況流體預(yù)見性分析；
         5.控制閥的故障診斷及故障排除；
         6.潛在的隱患：控制閥出口流速的控制

下篇：7.直型程控制閥的外漏；
         8.在高端應(yīng)用中，控制閥的選型與成本控制

      1.CONVAL 專家閥門計算、診斷軟件

      在石油及天然氣應(yīng)用領(lǐng)域中，許多控制閥都扮演著高能轉(zhuǎn)換器的角色，閥門要消耗、轉(zhuǎn)換很多熱能，普通場合要轉(zhuǎn)換1~5kW 熱能，特殊場合要轉(zhuǎn)換5~200000kW 熱能，這些閥門消耗了工廠的大部分管路能源，尤其在高負(fù)荷工作時，閥體和閥芯等內(nèi)件不可避免的受到磨損，這時如果閥門在設(shè)計選型時，考慮不周或者選用了錯誤的工藝數(shù)據(jù)，控制閥的性能將難以保證，很可能帶來大量的噪音、閥門振動、腐蝕、侵蝕、內(nèi)件脫落損壞、嚴(yán)重的將要造成操作裝置的停車，給工廠帶來巨大損失。

      下列因素是高能耗應(yīng)用場合中*終用戶*為關(guān)心的：

      1）安全性、可靠性；
      2）控制性能；
      3）環(huán)境方面的考慮；
      4）無故障使用周期及使用成本，尤其是隨著裝置的投運(yùn)，*終用戶開始更多抱怨地維護(hù)成本及備件的需求；

      但是在當(dāng)前的設(shè)計項目中，尤其是工程總承包項目，合同承包方一味追求利潤效益，項目設(shè)計周期短，經(jīng)常使用未達(dá)到詳細(xì)設(shè)計深度的數(shù)據(jù)表進(jìn)行控制閥網(wǎng)上招標(biāo)和采購，時間非常緊迫。這樣一來往往造成對閥門技術(shù)選型不夠重視，尤其對苛刻工況使用的閥門，隱藏了諸多技術(shù)隱患。同時許多技術(shù)責(zé)任也被轉(zhuǎn)駕到閥門制造方，經(jīng)常會帶來令人失望的結(jié)果。

      不難看出，上述*終用戶對控制閥正確使用性能的期待往往和設(shè)計時為了搶時間、趕進(jìn)度，草率地進(jìn)行閥門技術(shù)選型是互相矛盾的，目前在國內(nèi)還存在一種常見的現(xiàn)象，控制閥選型時，儀表工程師過分依據(jù)工藝專業(yè)提供的過程參數(shù)，即使針對錯誤或不當(dāng)?shù)目刂崎y出、入口壓力，儀表工程師往往也不能和工藝工程師進(jìn)行討論，各自為政，結(jié)果也會造成選型不當(dāng)、或者是錯誤。從閥門制造商的角度考慮，這種狀況是對產(chǎn)品的競爭性和可靠性的挑戰(zhàn)。許多知名公司的閥門產(chǎn)品要么消失要么被大的企業(yè)集團(tuán)吞并了。需要保持清醒的一點(diǎn)是工廠發(fā)生災(zāi)難性的事故記錄雖然從未停止過，但這種危險性的幾率也決不允許因盲目、采用過于簡單的方式進(jìn)行閥門計算、選型，而忽略了尤其對嚴(yán)酷工況過程參數(shù)的慎重思考、放棄對特殊結(jié)構(gòu)閥門的計算、選擇而增加。問題是：有沒有什么理想的平臺能夠同時兼顧這眼前利益和長遠(yuǎn)利益？CONVAL 專家閥門計算診斷軟件能實現(xiàn)這個目的。

      CONVAL 軟件是獨(dú)立于各閥門制造商的專業(yè)商用軟件，具有近20 年的使用及推廣歷史，軟件嚴(yán)格依據(jù)IEC/ISA/VDMA 等化標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行開發(fā)，它不僅僅局限于解決單一的閥門口徑、流量系數(shù)的計算，而是從整個工藝裝置設(shè)計角度進(jìn)行對控制閥優(yōu)化、診斷。軟件具有上千種單一流體及混合流體物性數(shù)據(jù)庫，同魯爾大學(xué)共同開發(fā)出混合物計算公式，能對諸如天然氣等物質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確計算。CONVAL 軟件能解決診斷絕大多數(shù)潛在的問題，這些問題超出各廠家計算軟件的計算功能，它首先對過程參數(shù)進(jìn)行計算，然后結(jié)合計算結(jié)果對具體控制閥的結(jié)構(gòu)參數(shù)諸如cv，xFz，F(xiàn)l，xT，F(xiàn)d（圖1）等診斷、計算、分析，達(dá)到對閥門進(jìn)行高性能的評估的目的，尤其是對閥門的噪音，臨界氣蝕，閃蒸等現(xiàn)象能進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測分析。在圖1 中，控制閥的特性參數(shù)如流量、增益、可調(diào)比，噪聲分貝值、入口及出口流速、以及氣蝕、閃蒸和發(fā)生阻塞流等情況見右側(cè)的圖表區(qū)域，一只動態(tài)標(biāo)尺指示出閥門處于任意開度的參數(shù)特征以及相應(yīng)的診斷提示信息。該程序強(qiáng)有力地將優(yōu)化過程診斷、故障排除同專家級的閥門計算結(jié)合在一起。此外CONVAL 同時也包含了各世界知名閥門制造商近40 家*新樣本及閥門特性數(shù)據(jù)，方便于閥門選型。

圖1：CONVAL 對閥門進(jìn)行計算實例

圖2：SAMSON 閥門計算軟件

      CONVAL 軟件提供了數(shù)據(jù)表與CAE系統(tǒng)之間的雙向通訊（見圖3）以及和各閥門制造商計算軟件（圖2）的鏈接，方便用戶存儲、整理相應(yīng)所需主要數(shù)據(jù)如：噪聲值，閥門開度值、詢價規(guī)格等。同時在計算時，CONVAL 可運(yùn)用豐富的宏功能，對經(jīng)過定義的用戶工藝數(shù)據(jù)表（EXCEL 格式）可進(jìn)行自動批量閥門口徑、Cv值計算，大大縮短控制閥選型時間。CONVAL軟件除了計算、診斷控制閥之外，還具備以下功能：

      1）蒸汽減溫減壓閥計算；
      2）執(zhí)行器計算
      3）差壓流量計/節(jié)流孔板計算
      4）安全閥/儲氣罐壓力/管道壓力損失/壓力波動計算
      5）工藝管道補(bǔ)償/跨度/壁厚計算
      6）換熱器/冷凝器計算
      7）泵輸出計算

      這些計算被CONVAL 提供的獨(dú)立于閥門供貨商的流體數(shù)據(jù)庫（控制閥，安全閥）、流體計算，以及材質(zhì)數(shù)據(jù)庫等功能支持。

圖3：CONVAL與CAE通訊

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原創(chuàng)作者：浙江金鋒自動化儀表有限公司