關(guān)于控制閥采購、選型的若干問題探討

陳金星，安徽淮化集團(tuán)有限公司機(jī)動(dòng)處儀表車間工程師。

　　　　
　　任意開度的控制閥和兩位式開關(guān)閥在過程生產(chǎn)中使用很廣，溫度、壓力、流量、液位、壓差的控制和部分生產(chǎn)過程的實(shí)現(xiàn)，幾乎都是通過控制閥來控制的。控制閥的性能對(duì)生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)的**性和連續(xù)性、環(huán)境保護(hù)等都起著決定性的作用。
　　
　　安徽淮化集團(tuán)有限公司新建的年產(chǎn)18萬噸合成氨、30萬噸尿素工程中使用了大量的控制閥，這些控制閥在開箱檢查、安裝和使用過程中，出現(xiàn)了不少問題，后來雖然都已解決，但是浪費(fèi)了資金和時(shí)間，也花費(fèi)了很多精力。其實(shí)，有很多問題，只要有關(guān)工程技術(shù)人員在設(shè)計(jì)選型、采購過程中加以注意，是完全可以避免的。
　　
　　要保證控制閥擁有可靠的質(zhì)量，自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員應(yīng)依據(jù)其應(yīng)用場所及生產(chǎn)工藝對(duì)控制閥的要求進(jìn)行選型，所選擇的控制閥應(yīng)能滿足生產(chǎn)需要，性能適中。本文對(duì)在控制閥的采購選型中應(yīng)注意的細(xì)節(jié)問題提出一些建議。
　　
　　一 以招標(biāo)的方式采購控制閥
　　
　　為采購到高性能價(jià)格比的控制閥，建議盡可能地采用招標(biāo)的方式。招標(biāo)采購有時(shí)是貸款提供方的要求，適合大批量的儀表采購。招標(biāo)采購可以節(jié)約資金，確保產(chǎn)品質(zhì)量，有利于工程進(jìn)度，但對(duì)參與評(píng)標(biāo)過程的工程技術(shù)人員的知識(shí)的廣泛性、深入性有較高的要求；同時(shí)，應(yīng)協(xié)調(diào)好儀表、控制、工藝、設(shè)備、管道、電氣等各個(gè)之間的分工合作，這一點(diǎn)極為重要。
　　
　　1. 做好招標(biāo)前的準(zhǔn)備工作
　　
　　招標(biāo)前的準(zhǔn)備工作至關(guān)重要，企業(yè)的分管負(fù)責(zé)人應(yīng)予以足夠的重視，應(yīng)做到：(1)選拔技術(shù)骨干，組成一個(gè)部門并指定負(fù)責(zé)人，進(jìn)行有關(guān)知識(shí)的強(qiáng)化培訓(xùn)、職業(yè)道德及規(guī)章制度的教育，同時(shí)制訂工作制度、處罰措施、評(píng)標(biāo)工作細(xì)則。(2)有重點(diǎn)地組織有關(guān)人員到相同、相似規(guī)模或同類工藝裝置企業(yè)進(jìn)行考察，參加一些儀器儀表展覽會(huì)，也可以邀請(qǐng)有關(guān)廠商進(jìn)行技術(shù)講座，應(yīng)盡量避免參與評(píng)標(biāo)的技術(shù)人員到有關(guān)儀器儀表生產(chǎn)廠進(jìn)行技術(shù)活動(dòng)。盡可能地搜集一些技術(shù)資料，為評(píng)標(biāo)工作做好準(zhǔn)備。
　　
　　2. 招標(biāo)文件的準(zhǔn)備
　　
　　招標(biāo)文件包括商務(wù)文件和技術(shù)文件兩部分。商務(wù)文件可自行編寫或委托具有招標(biāo)資格的單位組織編寫；技術(shù)文件多由設(shè)計(jì)單位的設(shè)計(jì)人員負(fù)責(zé)編寫或自行編寫。若由設(shè)計(jì)單位編寫技術(shù)文件，技術(shù)文件初稿應(yīng)和用戶一起進(jìn)行討論，根據(jù)達(dá)成的一致性修改意見進(jìn)行補(bǔ)充完善，然后以登報(bào)的形式進(jìn)行發(fā)標(biāo)。招標(biāo)文件的技術(shù)部分要采用國際通用的格式，內(nèi)容盡可能的詳細(xì)，避免使用模棱兩可和容易引起誤解的文字、數(shù)據(jù)、非通用縮寫符號(hào)，各種縮寫詞應(yīng)盡可能的加以注解；技術(shù)文件中應(yīng)盡可能的用醒目的方式標(biāo)注并用文字寫明哪些條款投標(biāo)方的投標(biāo)文件及產(chǎn)品必須滿足這些要求，否則，該標(biāo)書將被視為廢標(biāo)。這些條款必須在招標(biāo)書中反映出來；如有必要，在招標(biāo)文件中注明：請(qǐng)投標(biāo)方參加在標(biāo)書登報(bào)之后、開標(biāo)之前的某一確定時(shí)間舉行的招標(biāo)文件解釋、說明及答疑會(huì)議。
　　
　　技術(shù)文件中的內(nèi)容要避免具有指向性，應(yīng)確保至少有兩家以上投標(biāo)商能達(dá)到該招標(biāo)書的所有要求。
　　
　　招標(biāo)文件中必須明確招標(biāo)范圍，除示意圖外，還應(yīng)有明確的文字說明。招標(biāo)文件中應(yīng)明確要求投標(biāo)方必須采用的報(bào)價(jià)形式、交貨形式、地點(diǎn)、應(yīng)報(bào)分項(xiàng)價(jià)的產(chǎn)品和附件、投標(biāo)方應(yīng)提供的技術(shù)數(shù)據(jù)、產(chǎn)品規(guī)格、技術(shù)文件、資料和證書。
　　
　　招標(biāo)方應(yīng)明確投標(biāo)產(chǎn)品、文件、服務(wù)所采用的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，包括與投標(biāo)范圍以外的設(shè)備及工藝管道連接采用的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，應(yīng)要求采用*新的、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或國際通用標(biāo)準(zhǔn)，否則，必須提供轉(zhuǎn)換接頭及連接件和相關(guān)附件。
　　
　　一般采用的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)有：
　　
　　ISA-S75.01/CD50A12-84——控制閥的尺寸計(jì)算；
　　
　　ANSI-B16.104、B16.5/BJ79-59——控制閥的泄漏等級(jí)檢驗(yàn)/法蘭連接；
　　
　　API-RP550——控制閥的檢驗(yàn)及驗(yàn)收；
　　
　　IEC-529——儀表外殼防護(hù)(IP)等級(jí)；
　　
　　IEC 79-10/GB-3836-1——危險(xiǎn)場合的劃分；
　　
　　GB 4213-92——控制閥的性能指標(biāo)；
　　
　　IEC-538 Noise Considerations——控制閥的噪音計(jì)算。
　　
　　盡可能使用這些標(biāo)準(zhǔn)的*新版。版本越新，對(duì)產(chǎn)品的性能要求越嚴(yán)格，越有利于環(huán)境保護(hù)和操作人員的身心健康，越有利于延長控制閥的使用壽命。
　　
　　二 附件
　　
　　控制閥的附件包括：
　　
　　(1)閥門定位器——用于改善控制閥調(diào)節(jié)性能的工作特性，實(shí)現(xiàn)正確定位。
　　
　　(2)閥位開關(guān)——顯示閥門的上下限行程的工作位置。
　　
　　(3)氣動(dòng)保位閥——當(dāng)控制閥的氣源發(fā)生故障時(shí)，保持閥門處于氣源發(fā)生故障前的開度位置。
　　
　　(4)電磁閥——實(shí)現(xiàn)氣路的電磁切換，保證閥門在電源故障時(shí)閥門處于所希望的**開度位置。
　　
　　(5)手輪機(jī)構(gòu)——當(dāng)控制系統(tǒng)的控制器發(fā)生故障時(shí)，可切換到手動(dòng)方式操作閥門。
　　
　　(6)氣動(dòng)繼動(dòng)器——使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作加速，減少傳遞時(shí)間。
　　
　　(7)空氣過濾器——用于凈化氣源、調(diào)節(jié)氣壓。
　　
　　(8)儲(chǔ)氣罐——保證當(dāng)氣源故障時(shí)，使無彈簧的氣缸式活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)能夠?qū)⒖刂崎y動(dòng)作到故障**位置。其大小取決于氣缸的大小、閥門動(dòng)作時(shí)間的要求及閥門的工作條件等。
　　
　　根據(jù)需要選用控制閥的附件，同時(shí)要求供貨商將控制閥的附件連接完整，整體發(fā)貨并提供有關(guān)測試報(bào)告和合格證。
　　
　　三 選型原則
　　
　　控制閥的選型原則有：
　　
　　(1)根據(jù)工藝條件，選擇合適的結(jié)構(gòu)形式和材質(zhì)。
　　
　　(2)根據(jù)工藝對(duì)象的特點(diǎn)，選擇控制閥的流量特性。
　　
　　(3)根據(jù)工藝操作參數(shù)，選擇合適的控制閥口徑尺寸。
　　
　　(4)根據(jù)工藝過程的要求，選擇所需要的輔助裝置。
　　
　　(5)合理選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的響應(yīng)速度應(yīng)能滿足工藝對(duì)控制閥行程時(shí)間的要求；所選用的控制閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)能滿足閥門行程和工藝對(duì)泄漏量等級(jí)的要求。在關(guān)鍵的應(yīng)用場合，建議選用活塞式(彈簧復(fù)位式或無彈簧的氣動(dòng)復(fù)位式)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，因?yàn)椋鄬?duì)而言，薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障的概率大，且可靠性不如活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)高。在某些場合，如選用壓力控制閥(包括放空閥)，應(yīng)考慮對(duì)實(shí)際可能的壓差進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆糯螅匆髨?zhí)行機(jī)構(gòu)能提供較大的作用力。否則，可能當(dāng)工藝上出現(xiàn)異常情況時(shí)，控制閥前后的實(shí)際壓差較大，會(huì)發(fā)生關(guān)不上或打不開的危險(xiǎn)。在我們的現(xiàn)場就曾發(fā)生過這種情況。
　　
　　四 評(píng)標(biāo)
　　
　　在評(píng)標(biāo)期間，評(píng)標(biāo)小組成員一般應(yīng)避免和投標(biāo)方的各級(jí)人員會(huì)面。每一位參與評(píng)標(biāo)的成員都要閱讀所有的投標(biāo)文件，分別整理投標(biāo)文件的內(nèi)容，經(jīng)過適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，評(píng)標(biāo)小組的成員聚在一起，互相通報(bào)各自發(fā)現(xiàn)的問題，再匯總起來，進(jìn)行澄清，待投標(biāo)方答復(fù)以后，對(duì)整理的文件加以補(bǔ)充，不清楚的地方繼續(xù)進(jìn)行澄清，如此反復(fù)多次，直到把所有的不清楚或有疑問的細(xì)節(jié)全部弄清楚為止。然后，由評(píng)標(biāo)負(fù)責(zé)人組織繪制評(píng)標(biāo)技術(shù)對(duì)比表和商務(wù)對(duì)比表。*后，評(píng)標(biāo)小組成員對(duì)投標(biāo)方進(jìn)行排序，評(píng)標(biāo)成員應(yīng)各抒己見，依照民主集中制的原則編寫評(píng)標(biāo)報(bào)告，且應(yīng)公開評(píng)標(biāo)結(jié)果。
　　
　　五 控制閥采購中應(yīng)注意的一些細(xì)節(jié)問題
　　
　　控制閥的采購中應(yīng)注意一些具體的細(xì)節(jié)問題，因?yàn)樗鼈冴P(guān)系到控制閥能否順利安裝使用，附件能否滿足實(shí)際需要，合同能否順利執(zhí)行等。
　　
　　合同技術(shù)附件中，應(yīng)包括所有縮寫詞的詳細(xì)解釋(國際通用的縮寫詞除外)。
　　
　　合同技術(shù)附件應(yīng)寫明對(duì)應(yīng)用于特殊場合的控制閥所作一些特殊處理的具體要求。譬如，當(dāng)工藝介質(zhì)是氧氣時(shí)，應(yīng)要求生產(chǎn)廠家對(duì)閥門上可能與介質(zhì)接觸的部件進(jìn)行脫脂處理。當(dāng)該閥門到達(dá)使用現(xiàn)場時(shí)，安裝單位只需對(duì)脫脂情況進(jìn)行檢查，如符合要求，即可進(jìn)行安裝，這樣可以節(jié)省時(shí)間，加快工程進(jìn)度。
　　
　　*大、正常、*小流量的閥門開度應(yīng)合適。一般來講，*小流量對(duì)應(yīng)的開度不應(yīng)小于15%，*大流量對(duì)應(yīng)的開度不應(yīng)大于90%，正常流量對(duì)應(yīng)的閥門開度*好為60~80%(蝶閥的正常開度可以適當(dāng)大一些，但*大流量對(duì)應(yīng)的開度也不應(yīng)達(dá)到100%)。
　　
　　合同附件中工藝參數(shù)所使用的單位應(yīng)為國際單位制。控制閥的進(jìn)口及出口壓力應(yīng)說明是*壓力還是表壓，應(yīng)統(tǒng)一說明或者對(duì)各個(gè)壓力參數(shù)分別作說明，一般認(rèn)為，壓力*好是統(tǒng)一說明，其他參數(shù)則分別加以說明。
　　
　　應(yīng)注意噪音問題。噪音對(duì)環(huán)境造成污染，不利于人的身心健康，且噪音大，振動(dòng)也大，影響閥門的操作性能和使用壽命。所以要求噪音越小越好，一般不應(yīng)高于80dB，如超過85dB，應(yīng)考慮帶降噪結(jié)構(gòu)的控制閥或采取降噪措施。
　　
　　注意控制閥的氣源和電源發(fā)生故障時(shí)閥門應(yīng)處于的故障**位置。有些控制閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作用形式可以在*終應(yīng)用現(xiàn)場改動(dòng)，而有些卻不能進(jìn)行改動(dòng)，所以在合同技術(shù)附件中一定要注明閥門的作用形式(氣開/氣關(guān))、故障**位置(全開/關(guān)閉/保位)。
　　
　　注意控制閥的應(yīng)用場合。如果要求防爆，合同技術(shù)附件中應(yīng)注明控制閥的電/氣閥門定位器、電磁閥、閥位傳送器、閥位開關(guān)等附件的防爆形式(本質(zhì)**型還是隔爆型)，同時(shí)還應(yīng)注明電磁閥的控制電壓等級(jí)(24V DC/220V AC)、閥位開關(guān)是機(jī)械式還是趨近式、開關(guān)觸點(diǎn)的容量(包括電流值及電壓等級(jí))等。對(duì)電磁閥的選型，建議整個(gè)裝置乃至整個(gè)工廠統(tǒng)一考慮，選用同一家廠商比較可靠的一種或幾種型號(hào)，這樣可以減少備品備件。對(duì)電/氣閥門定位器的選型，建議選用數(shù)字式閥門定位器。它具有下列優(yōu)點(diǎn)：
　　
　　(1)數(shù)字式閥門定位器以微處理器為核心，雙向通信，具有強(qiáng)大的診斷功能，可以根據(jù)診斷信息，進(jìn)行控制閥的檢修或科學(xué)的預(yù)測性維護(hù)，可以做到預(yù)防或減少突發(fā)性故障，以延長工廠連續(xù)的**生產(chǎn)周期，使控制閥始終保持高性能的工作狀態(tài)，避免因主觀臆斷而盲目對(duì)閥門進(jìn)行檢修。
　　
　　(2)如果數(shù)字式閥門定位器隨控制閥一起訂購，由供應(yīng)廠家負(fù)責(zé)組裝、調(diào)試，一般沒有問題；而且一般可以直接替代標(biāo)準(zhǔn)閥門上的氣動(dòng)閥門定位器或電氣閥門定位器。若只是采購數(shù)字式閥門定位器替代常規(guī)定位器，建議先向智能式定位器生產(chǎn)廠家或代理商進(jìn)行技術(shù)咨詢。
　　
　　(3)數(shù)字式閥門定位器調(diào)校簡單、操作方便。自帶操作鍵板和液晶顯示器的數(shù)字式閥門定位器，可以在定位器上進(jìn)行調(diào)校操作；不帶這些輔助裝置的定位器則需要用手操器進(jìn)行操作。如果系統(tǒng)允許，建議手操器采用HART協(xié)議通信。如果控制系統(tǒng)為DCS，而且控制閥和控制系統(tǒng)制造商是同一家時(shí)，只要控制系統(tǒng)支持?jǐn)?shù)字式閥門定位器的通信協(xié)議，就可直接在DCS操作站上對(duì)控制閥進(jìn)行參數(shù)設(shè)定、調(diào)校及其他操作。與常規(guī)閥門定位器相比，數(shù)字式閥門定位器采用菜單式操作，功能強(qiáng)大，可對(duì)閥門行程進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)，線性度好，度高，并可以穩(wěn)定、優(yōu)化控制閥的響應(yīng)。如果輸入濾波器時(shí)間常數(shù)，可以減緩數(shù)字式閥門定位器的響應(yīng)，改善閉環(huán)控制過程，如果不需要此功能，可將時(shí)間常數(shù)設(shè)定為0。數(shù)字式閥門定位器的功能還有：進(jìn)行控制閥小行程信號(hào)的切除；利用整定參數(shù)組設(shè)定輸入特性，方便地改變閥門的控制特性；在0~100%的范圍內(nèi)任意設(shè)定控制閥的行程范圍；設(shè)定閥行程報(bào)警、閥行程偏差報(bào)警；設(shè)置閥行程限位等。
　　
　　(4)數(shù)字式閥門定位器采用模塊式設(shè)計(jì)，只需要較少的備件。它抗振、抗電磁干擾(EMI)能力強(qiáng)，不存在零點(diǎn)和量程漂移問題；耗氣量少，供氣能力強(qiáng)；動(dòng)態(tài)滯后性小(一般小于1%)，定位度高。
　　
　　(5)在某些情況下使用數(shù)字式閥門定位器，可以節(jié)省儀表電纜和**柵，