控制阀培训教程

ASME B16.34对材料的温压额定值规定
□ 阀体承压壁厚的计算及验证方法：计算法及查表法
ASME B16.34 材料温压等级示例
3 控制阀设计、选型及主要检测标准
3.2 ASMEB16.34结构设计计算规范及材料温度-压力曲线
□ 适合ASTM标准的材料规范表：铸件、锻件、管材、板材牌号 对应标准
单位:ml/min 调节阀FCI 70.2-2006和IEC 60534.4-2006 测试压力为350KPa=50.8psi 例: 阀内件 “c”(CL300) (注5)
FCI/IEC Class Ⅳ （水） 172 2290 6550 29620 778050 FCI/IEC Class Ⅳ （气） 5680 75530 216260 977680 2568070
3 控制阀设计、选型及主要检测标准
3.2 ASMEB16.34结构设计计算规范及材料温度-压力曲线 ASMEB16.34 《法兰端、对接焊端和螺纹端阀门》
□ 适用于碳钢、不锈钢、镍基合金和其它合金的铸造、锻造和 组焊的各种连接形式的阀门（对夹、法兰、螺纹、焊接） □ 温度-压力额定值：查表法（图表法）
例:Δ P=5.1MPa(注4)
FCI/IEC Class Ⅴ （水） 1.2 3.3 4.9 9.8 14.7 FCI/IEC Class Ⅵ （气） 15 114 269 1078(6) 2427(6)
所有ANSI磅级(注7)
FCI/IEC Class Ⅴ （水） 0.08 0.20 0.30 0.61 0.91 FCI/IEC Class Ⅵ （气） 0.9 7.1 16.8 67.3(注6) 151.4(注6)
2 控制阀概述
2.4 控制阀分类及组成
控制阀
调节阀
开关阀
单座阀
套筒阀
V型球阀
偏心旋转阀
双、三偏心蝶阀
侧装式球阀
顶装式球阀
锲式闸阀
双平行闸阀
2 控制阀概述
2.4 控制阀分类及组成
2 控制阀概述
2.4 控制阀分类及组成 阀门本体 过程控制系统中用动力操作去 改变阀内截流件的位置，来改 变流体流量的装置。 执行机构 将控制信号转换成相应的动作， 以控制阀内截流件的位置或其他 调节机构的装置。 信号或驱动力可为气动、电动、 液动的或此三者的任意组合。
3 控制阀设计、选型及主要检测标准
3. 7 API与FCI阀座泄漏量对比
泄漏量比较(阀座密封性能测试) 切断阀 测试压力为1.1倍额度压力 所有ANSI磅级
阀门尺寸 mm inch 80 200 300 600 900 3 8 12 24 36 行业最高 标准(注1) 0 0 0 0 0 API 598 金属阀座(注2) （水） 0.8 1.3 1.3 1.8 1.8 API 598 金属阀座(注3) （气） 3.6 6.0 6.0 8.4 8.4
3 控制阀设计、选型及主要检测标准
3.5 NACE MRO175-2003 油田设备用抗硫化物应力腐蚀断裂和应力腐蚀裂纹的金属材料
□ 规定了有NACE要求的产品对金属材料的一般性要求及适用于要求抗硫化物应力腐蚀断裂（SSC）或应力腐蚀裂纹（SCC）的金属材料。 □ 适用于暴露于含硫酸性环境中的设备的所有零件，含硫环境还应是可能由SSC或者SCC引起的破坏导致设备在承压下不能正常作业， 或者不能保证承压系统的完整性，或者导致设备的基本功能无法维持。 □奥氏体不锈钢的化学成分满足表规定，没有用冷作的方法来增强其机械性能，并且在固溶处理后最大硬度22HRC下使用， 则无论是铸件还是锻件都是允许的。 □高合金奥氏体不锈钢（Ni%+2Mo%>30%且Mo%>2%），在固溶状态下可以接受。 □马氏体不锈钢 UNS S41000，硬度≤22HRC，并且符合下列三步热处理条件，则允许使用： a) 奥氏体化并油冷或空冷 b) 在649℃~691℃第一次回火，然后冷却到环境温度。 c) 在593℃~621℃第二次回火，然后冷却到环境温度。
实测行程大于额定行程
3 控制阀设计、选型及主要检测标准
3. 7 API与FCI阀座泄漏量对比 控制阀阀座泄漏量是指在规定的试验条件下，试验介质流过关闭状态控制阀的流量。
试验介质为常温下的液体（水）或气体（清洁的空气或氮气）
控制阀阀座泄漏量与泄漏等级、试验介质、试验程序、阀额定流量系数和阀额定容量有关。
□双相不锈钢在固溶退火和液体淬火，冷作条件下可接受，铁素体成份35~65%，禁止时效硬化热处理。
3 控制阀设计、选型及主要检测标准
3.6 GB/T 4213-2008 气动调节阀
标准规定了工业过程控制系统用气动调节阀(亦称控制阀)的 产品分类，技术要求、试验方法、检验规则等。 □适用于气动执行机构与阀组成的各类气动调节阀。 □标准中有关内容也适用于独立的气动执行机构和阀组件。 □标准不适用于承受放射性工作条件及其他危险工作条件 的调节阀。
公称尺寸 DN 150 >200 NPS 6 >8 内泄漏 火烧期 低试验 压力 600 800 高试验 压力 2400 3200 冷却后 低试验 压力 240 320 火烧及冷却期 低试验 压力 150 200 高试验 压力 600 800 外泄漏 冷却后 低试验 压力 / / 操作后 高试验 压力 150 200
□ 补偿负载扰动，稳定过程变量
□ ESD紧急切断确保系统安全
2 控制阀概述
2.2 控制阀是系统中的薄弱环节：
□ 控制系统的精度取决于仪表链中的所有环节 □ 阀内件承常受到冲刷、气蚀、噪音影响或破坏，是链中最薄弱 环节 □ 其整体性能由阀本体、执行机构、电气附件等因素综合决定
控制阀是控制回路中最薄弱的环节
始终点偏差 气关 项 目 不带定位器 A ±15 10 8 始点 终点 始点 终点 调节型 (金属密封) 额定行程偏差 调节型 (弹性密封) 切断型 B ±10 8 6 C ±8 6 5 D ±6 5 4 E ±5 3 3 A ±4 3.0 1.0 B 带定位器 C D E 基本误差 回差 死区 ±2.5 ±2.0 ±1.5 ±1.0 2.5 1.0 2.0 0.8 1.5 0.6 1.0 0.4
□ 射线、磁粉、液体渗透、超声波检验及验收标准 □ 针对标记、尺寸、材料、压力试验作了规定
B 16.34闸阀阀体的射线检测部位规定
B 16.34对材料规范清单
3 控制阀设计、选型及主要检测标准
3.3 API607及6FA防火测试标准
□ANSI／API 607—2005《Fire Test for Soft—seated Quarter—turn Valves》 适用范围：软阀座四分之一转的阀门。 例如：符合APl608标准的球阀 符合APl609标准的蝶阀 □API6FA—1999《Specification for Fire Test for Valves》 适用范围：管线用阀门或井口用阀门。 例如：符合APl6D标准的球阀、旋塞阀、闸阀 符合APl6A标 准的平板闸阀 API607防火测试允许泄漏量
精度: 0.1%
2 – 5%
0.25 –1%
□ 结构、材料、选型、安装方式、环境会影响控制阀的使用性能
控制阀
□ 所有零部件及其整体性能的风险评估及验证至关重要
精度 : 0.04%
智能型数字定位器 0.25 - 1%
精度: 0.04%
2 控制阀概述
2.3 增益是衡量控制阀性能的关键指标 □阀门流量的增量变化对于引起该流量变化的相应阀门行程增量的比例被 定义为阀门增益。 □回路过程增益并不仅指控制阀，也包含回路中的热交换器、压力容器、
控制阀技术基础
纲
1目录
要Biblioteka Baidu
2 控制阀概述 3 控制阀设计、选型及主要检测标准 4 控制阀设计开发与选型计算 5 闪蒸、空化及应对措施
6 控制阀的主要结构、选型与常见故障
7 常用阀门材料及处理措施 8 无锡智能严酷工况阀门业绩介绍
9 控制阀技术发展趋势
2. 控制阀概述
2 控制阀概述
2.1 控制阀在控制系统中的功能： □ 是过程控制工业里的终端控制元件 □ 保证压力、流量、液位、温度等参数不超出设定的工作范围
□执行机构与阀门连接中头连接盘 □填料系统的设计与选型 □阀杆的强度及刚度校核
□衬套材质的选择
□密封面的硬化处理 □零部件的加工精度及技术要
3. 控制阀设计、选型及主要检测标准
3 控制阀设计、选型及主要检测标准
3.1 与控制阀常用标准相关的组织
□美国国家标准组织 (ANSI) □美国机械工程师学会 (ASME) □美国测试与材料学会 (ASTM) □美国石油组织 (API) □国际测量与控制学会 (ISA) □国际标准化组织 (ISO) □国际电工委员会 (IEC) □国际腐蚀工程师协会 (NACE) □流体控制组织 (FCI) □制造商标准化学会 (MSS)
气开
±6.0 ±4.0 ±4.0 ±2.5 ±2.5 ±15 ±15 ±10 ±10 ±8 ±8 ±6 ±6 ±5 ±5
±6.0 ±4.0 ±4.0 ±2.5 ±2.5 +6 +4 +4
±2.5 +2.5 ±2.0 ±1.5 ±1.0
+2.5 +2.5 +2.5 -2.5 +2.5 +2.5 +2.5
□流量系数 (Cv）
是指温度为 40-60 ℉ 的水在 1 psi（磅/平方英寸）的压降下，阀门某开度下每分钟流过阀门的（美）加仑数。
Cv=1.167Kv □流量系数是表征阀门流通能力的参数。 □流量系数与阀门流道几何形状，阀门尺寸，阀门开度等参数有关。 □调节阀流量基本计算公式：Q = Cv√△P / G
控制阀附件
为了使控制阀提高性能、 增加功能、扩大应用而与 其配合使用的附加装置， 例如定位器、手轮机构、 增强器等。
2 控制阀概述
2.4 控制阀分类及组成 连接端 阀体上用来与工艺管道进密封连接的结构,如法兰式、螺纹式、焊接式、支耳式、对夹式等。
法兰式
螺纹式
焊接式
对夹式
2 控制阀概述
2.5 控制阀与手动阀的区别 工艺阀门与控制阀门在结构设计、材质选择、热处理或表面硬化处理方 式、加工精度、装配精度等方面都存在较大的区别 工艺阀门的设计及质量控制侧重于阀门静态性能的实现 控制阀（调节阀）还应满足阀门在动态条件下的密封性能、疲劳寿命、 运动精度、功能可靠性等方面的要求。
3 控制阀设计、选型及主要检测标准
3.4 IEC 60534 工业过程控制阀
□该部分标准对流经控制阀流量、流通能力、特性曲线、可调比的计算及试验程序进行了规定
序号 1* 2 3 4 标准名称 工业过程控制阀 第1部分:控制阀术语和总则 工业过程控制阀 第2部分:流通能力 第1节 安装条件下流体流量的计算公式 工业过程控制阀 第2部分:流通能力 第3节 试验程序 工业过程控制阀 第2部分:流通能力 第4节 固有流量特性和可调比 工业过程控制阀 第2部分:流通能力 第5节 通过有段间恢复能力的多段控制阀门的流体流量的校准公式 8* 工业过程控制阀.第4部分:检查和例行试验 中国标准号 GB/T 17213.1-1998 (eqv IEC 60534-1:1987) GB/T 17213.2-2005 (IEC 60534-2-1:1998,IDT) GB/T 17213.9-2005 (IEC 60534-2-3:1997,IDT) GB/T 17213.10-2005 (IEC 60534-2-4:1989,IDT) ** GB/T 17213.4-2005 (IEC 60534-4:1999,IDT) IEC标准号 IEC 60534-1:2005 IEC 60534-2-1:1998 IEC 60534-2-3:1997 IEC 60534-2-4:1989 IEC 60534-2-5:2003 IEC 65B/510/CD:2003
变送器、泵、控制系统等的增益指标总和。
□回路过程增益的理想值为1，实际应用的范围应控制在0.5-2。 □把大部分增益范围空间留给控制阀是保证系统稳定的一种途径，阀门增 益过大或过小都也可能导致阀门振荡或不稳定，甚至引起阀门损坏。 □过程优化要求所选择的阀门类型和口径在最大可能的工作条件范围内能 把过程增益控制在选定的增益限制范围内。 □采用非线性凸轮反馈的定位器可以影响并修改阀门特性，尤其针对蝶阀 、球阀等旋转阀有一定作用。