石油化工装置低温阀门安装问题探讨

针对石油化工装置低温管道阀门容易发生流向安装错误的问题,通过分析低温闸阀、截止阀、球阀、蝶阀的结构特点,结合工艺设计要求,提出低温阀门的安装原则和要求,并从设计、制造、安装、运行管理等环节入手,探讨低温阀门流向安装易出现错误这一问题的解决方案,为石油化工装置建设过程中低温管道阀门的正确安装提供参考。

阀后管道突扩对控制阀门流阻特性的影响

为准确地描述非均匀流条件下控制阀门阀后采用突扩管道后的流阻特性,针对典型控制阀门(活塞式调流阀与固定式锥形阀),采用物理模型试验与理论分析方法,基于阀后突扩管道内的流场结构及试验段压力特性,研究阀后管道突扩对典型控流调压阀门流阻特性的影响规律。结果表明,不同阀型采用相同突扩体时的流阻特性变化程度不同,阀型的影响主要体现在改变了突扩体的入流、出流条件。在规范公式的基础上,考虑阀门出流流场结构(突扩体入流条件)与水流缩脉(突扩体出流条件)的影响,分析得到管道突扩比与阀门流量系数的定量关系,规范计算值与试验值的最大差异约为8%,优化公式计算值与试验值最大差异约为1%,说明改进后的突扩体流阻系数公式的计算精度较规范公式有所提高。研究结果可为高压差、大流量调流调压系统管路设计提供参考。

聚乙烯装置出料系统阀门位置开关改造

介绍聚乙烯装置出料系统阀门的作用、组成结构以及阀门在化工生产过程中出现的故障。分别针对全密度聚乙烯装置出料系统阀门位置开关和高密度聚乙烯装置出料系统阀门位置开关出现的故障进行分析研究,基于阀门位置开关检测原理和阀门位置开关安装方式,分别对阀门位置开关检测片进行优化改进,对阀门位置开关安装位置和检测结构进行调整,解决了聚乙烯装置出料系统阀门位置开关故障,极大地改善了阀门的稳定性,保证了阀门的长周期平稳运行。

无钴基硬质合金在核级阀门中的应用分析

文中通过文献查阅、国外资料、国内分析报告及实地调研等方式,分析了核电用非钴基硬质合金研发与性能、研究现状、应用现状及存在的问题,提出开展核级无钴硬质合金密封面裂纹机理分析和加快核级无钴硬质合金堆焊材料国产化研发的建议。

地震载荷对核电阀门可运行性影响机理研究

核电阀门在地震期间可否运行主要通过试验进行鉴定,为了降低核电阀门设计成本,以某闸阀为例,总结基于分析法的核电阀门可运行性抗震鉴定流程,并阐明地震对阀门可运行性的影响机理。运用有限元法研究阀门启闭过程中遭受地震载荷时其各部位的应力与接触压力的变化,分别基于可运行性和结构完整性对阀门进行抗震校核。结论如下:地震对阀门可运行性的影响在于放大了阀门滑动摩擦部位的接触压力,导致阀门闭合所需要克服的摩擦力增加,延后阀门闭合动作;与结构完整性分析相比,基于可运行性分析的抗震鉴定过程更加全面、苛刻。

基于滑模扰动观测器的阀门开度预测控制

针对电动阀门在运行过程中,由于外部干扰、系统参数变化、摩擦力等非重复干扰的影响而难以达到高精度控制的问题,提出一种基于滑模扰动观测器的预测控制方法。通过对阀门驱动原理进行深入研究,构建阀门的数学模型,根据模型中电机电流与总负载扰动的正相关性,以电机电流、阀门转速为输入量,采用滑模扰动观测器对系统总负载扰动进行估计。设计模型预测控制器,对扰动估计值进行补偿,实现对阀门开度控制的准确性,鲁棒性以及对总扰动值跟踪的快速性。理论分析、仿真和试验表明:观测器仅0.001 s便跟踪到了设定值,收敛速度快,阀门开度精度误差在0.2%以内,完全达到控制目标,开度控制效果良好。可充分验证该控制方法在不同的负载扰动下,依然能使电动阀门保持良好的开度控制精度以及抗扰动能力。

DLC涂层对阀门耐磨性能的影响研究

阀门是石化、能源等工业生产中不可或缺的重要设备,其耐磨性能直接影响设备的使用寿命和生产效率。以高温高压阀门为试验对象,针对DLC涂层技术在阀门制造中的应用开展工艺试验,探讨其对提高阀门零件的耐磨性能、耐腐蚀性能的影响规律。试验结果表明:经DLC涂层表面处理后的试样表面硬度高、粗糙度好、摩擦系数低,对零件机加工尺寸无明显影响;且能够提高一般金属材料的耐腐蚀性能和阀门零件的耐磨性能,进而提高阀门的使用寿命和实用价值。

车用氢能储供阀门测试标准比较研究

氢能一直以来是全球能源界关注的重点,燃料电池汽车是氢能应用与发展的重要领域。氢气属于易燃易爆且小分子易泄漏气体,车用氢能储供阀门作为车载供氢系统的关键部件,产品的安全性能关系到整车的安全性和稳定性。本文通过对国内外车用氢能储供阀门常用的测试标准的比较研究,着重对GB/T 42536、EU406和GTR13三个标准的测试试验项目进行比较,对标准的试验要求进行了分析和总结,为更好地理解和应用标准提供了借鉴,对于车用氢能产业的发展具有重要的意义。

快速平面阀门静动水启门水力特性数值模拟研究

针对平板阀门的快速静水和动水启门过程,采用标准k-ε模型结合动网格技术,模拟阀门运动边界与动水流场交互耦合作用下的水动力与阀门负载特性,并将启门力结果与缩比模型试验进行对比分析,结果的趋势基本一致。在静水启门时,存在局部的压力梯度分布,但其对顺水流方向和垂直水流方向的水流力影响较小;在动水启门时,顺水流方向水流力初始值较大,之后随时间逐渐减小。

阀门开度对余压发电水轮机水力性能的影响研究

为了研究阀门开度对余压发电水轮机水力性能的影响规律,以肖家河污水处理厂的余压发电水轮机为研究对象,选取3种不同开度的阀门进行对比,采用Ansys CFX软件的standard k-ε湍流模型进行全流道数值模拟,得到阀门开度与余压发电水轮机水力性能之间的关系。结果表明:阀门开度对余压发电水轮机外特性的影响呈非线性关系。阀门开度小于50°时,开度的变化会明显影响水头,但随着开度增加,其影响逐渐降低;流量的增加会导致不同开度下外特性之间的差距扩大。高湍动能区域主要分布在泄水锥与阀门附近,随着流量的增加,余压发电水轮机内阀门附近的高湍动能区域增加,而泄水锥附近的高湍动能区域减少。在相同工况条件下,阀门开度越大,流道内的高湍动能区域越少,而流量增大会增加由阀门开度引起的湍动能特性之间的差异。

产教融合背景下中高职一体化“1+3+1”人才培养模式的探究与实践——以阀门设计与制造专业为例

中高职一体化是职业教育体系的重要组成部分,目前中高职一体化多为中高职两地式办学、“3+2”分段式人才培养模式,且中职和高职在课程设置、实践环节安排、遴选实施等方面衔接不畅。为改善解决这些问题,提高人才培养质量,温州职业技术学院永嘉学院阀门设计与制造专业探索中高职一地式办学模式,探究并实践“1+3+1”中高职一体化人才培养模式,并取得一定成效,可供同类职业院校参考。

气动自控阀门附件故障检测及调试平台的设计与应用

阀门附件作为气动自控阀门的关键核心部件,对气动阀门长周期稳定运行至关重要。文章研究的气动自控阀门附件故障检测及调试平台,可以解决气动阀门附件故障检测、调试、动作压力设定、可靠性验证等难题,对应用于各个行业气动自控阀门附件故障检测、自检自修、可靠性测试验证具有指导意义。

阀门试压台迭代升级研究方向探讨

针对目前阀门试压检测存在的试压标准落地实施困难、试压操作人员劳动强度大且专业能力要求高等问题,从试压台专用软件和硬件架构等角度分析了造成这些问题的原因。通过对目前试压监测系统单机版、MOM/MES版现状进行分析,得出结论:单机版不具备互联集成能力,MOM/MES版试压监测系统在继承国家标准和专用软件推广使用方面具有重大意义。同时提出:阀门试压台的迭代升级应参考2023年11月21日发布的《智能检测装备通用技术要求》团体标准(标准编号:T/CAMS180-2023),在现有智能感知、智能分析、人机交互基础上,重点加强数字化交付、故障诊断、适应优化方面的设计和研发。

基于卷积注意力机制的阀门内漏声发射识别方法

阀门结构作为核电厂的关键设备部件之一,因长期处于高温高压环境下,其闸板或阀瓣易发生热变形或磨损导致密封不良,进而引发内漏事故。实时在线识别阀门的内漏状态,对提升核电机组热效率、提高阀门可靠性具有重要意义。因实际工业现场的基底噪声极易掩盖阀门内漏的声发射信号,进而造成阀门内漏状态的误判。为实现阀门内漏状态的快速准确识别,搭建了阀门内漏检测试验台架,开发了基于声发射方法的阀门内漏检测分析系统,将卷积注意力机制引入卷积神经网络中,实现高效快速地识别阀门内漏状态。结果表明,基于阀门内漏的声发射信号频域数据,利用卷积注意力机制神经网络能有效准确地识别阀门内漏状态,在内漏率为26 L/h时,识别准确率高达98%,并且具有较好的可靠性和鲁棒性。

γ能谱法测量分析阀门中铀滞留量技术研究

定量测量工艺设备中的滞留量是核设施核材料测量的技术难点之一,对辐射防护、核材料临界安全和核材料闭合衡算具有重要意义。在核材料工艺生产线上,阀门与管道的连接方式不利于取样,因此,非破坏性分析方法更适合用于开展阀门中滞留量的测量。本文采用无源效率刻度,针对球阀和蝶阀这两种最常见的阀门,建立了探测器全能峰绝对探测效率分析模型。运用坐标变换方法,实现了阀门分析模型的快速建立。在实验室条件下采用标准点源和铀样品进行了初步验证,铀样品中235 U含量的测量分析结果和标称值的相对偏差小于15%。坐标变换方法可快速准确地建立各种类型阀门的分析模型,为测量分析模型的建立提供了简便易行的解决方案。

大田灌溉阀门控制系统设计与实验

为解决大田农作物灌溉效率低、灌溉设备精细化程度不够及田间人工灌溉成本高等问题,设计一种大田灌溉阀门控制系统,旨在提升大田灌溉的机械化程度和自动化水平,为智慧农田灌溉系统发展提供有力保障。该系统的核心组成部分包括STM32主控系统、阀门控制系统、数据传输和太阳能供电系统。该研究设计了阀门控制系统的硬件电路和软件程序,采用PID算法实现对阀门开、关以及0~10级的流量调节功能,并通过OneNET云平台和微信小程序实现阀门状态的远程控制和上传功能。测试结果表明,该系统具有多功能、易操控、低成本、高精度的特性,有助于灵活管理水资源和灌溉计划,使得大田农业灌溉省时省力,达到节水增效的目的。

多阀门燃料输送系统复杂工况水击特性分析

针对某多阀门燃料输送管路系统工作过程中出现的不同阀门支路水击压力相互影响过大等问题,在充分考虑了系统快响应需求、轻量化及结构紧凑等约束条件下,通过试验研究了多阀门在复杂工况下的管路水击特性,包括管路中水击压力的变化与阀门脉冲工作模式以及同时工作的阀门组合之间的关系、水击压力与阀门打开-关闭时间间隔的关系,与阀门工作控制周期的关系以及与同时工作的阀门数量的关系等.在此基础上提出了基于多阀门工作模式调整的水击抑制措施,表明在不增加系统复杂度和重量的情况下降低燃料输送管路内水击压力是可行的.

闸墙长廊道侧支孔船闸阀门运行方式优化试验研究

船闸阀门开启时间对闸室通航效率、输水廊道压力和闸室停泊条件等产生影响,针对阀门运行方式优化问题,采用物理模型试验对船闸进水口水位、阀门段输水廊道压力特性、闸室和下引航道内船舶系缆力等水力特性进行分析,结果表明:闸室和下引航道内前横、后横和纵向3个方向的船舶系缆力均随阀门开启时间增大而减小,且纵向船舶系缆力大于横向船舶系缆力。随着阀门开启时间增加,充水时阀门段输水廊道压力先减小后增大,泄水时则逐渐增大。综合考虑当阀门开启时间为6 min时船闸整体运行效果较好,该成果可为实际船闸运行提供技术支撑。

智能气动阀门定位系统动态特性研究

针对智能气动阀门定位系统数字孪生体的实现,提出一种可精确模拟气动继动器和执行器气室动作机理及气体动态特性的数学模型。在无需气体质量流量计的情况下,通过理论推导及实验在气动继动器动力学模型和等效质量流量模型中可变直径的节流孔板直径之间建立函数关系,对执行器气室多变过程建模,实现定位系统数字孪生体。数字孪生体实际运行测试以及模型仿真和实验对比验证了系统的可靠性。

阀门内漏声发射监测及其信号特征提取与分析

针对阀门内漏监测困难,文章提出非介入式的无损检测对内漏信号进行检测。文章分析了阀门完全密封与阀门内漏、各种外界干扰等工况信号的时频域特征,研究内漏信号的特征参数与阀门进口压力、泄漏速率的关系,得到振动加速度aRMS值与泄漏速率的函数关系,为泄漏速率的估算提供依据。通过对小波包能量分率的研究,得到阀门内漏能量集中在3 200~8 000 Hz的结论。