1、-台 塑 關 係 企 業 制訂部門：總管理處總經理室中華民國 94 年 01 月 26 日編印控制閥最佳化保養作業要點規章編號 M00513分發序號台 塑 關 係 企 業-主任編輯委員：塑化公司：煉油電儀保養廠保二課 許漢修TEL：435-5865編輯委員：台塑公司：仁武保養廠保五課 陳坤志TEL：431-5636南亞公司：塑一部高雄廠 李偉城TEL：430-140 台化公司：塑膠部 PABS 廠 徐宏裕TEL：434-643 -目 錄章 頁別 次總則1.1 目的 111.2 適用範圍 111.3 作業部門與工作執掌 11控制閥型式及特性2.1 控制閥作動方式 212.2 控制閥閥體種類 21
2、2.3 控制閥結構型式 222.4 控制閥流量特性 23控制閥選用及請購3.1 控制閥選用 3133.2 控制閥請購 343.3 控制閥安裝 34控制閥整修及驗收4.1 控制閥異常狀況 414.2 控制閥整修要求 424.3 控制閥驗收標準 43控制閥保養5.1 保養作業注意事項 51A5.2 預防保養 515.3 定期保養 525.4 預知保養 53-附則6.1 實施及修訂 61附 表：附表一 控制閥預防保養檢查記錄表 71附表二 控制閥定期保養執行記錄表 72附 件：附件一 控制閥請購規範 81 8附件 A 控制閥結構型式 A1 26附件 B 控制閥異常判定檢索表 B1 9附件 C 控制閥
3、材質選用 C1附件 D 控制閥整修流程 D1附件 E 定位器校正調整 E1附件 F 控制閥測漏標準 F1 2附件 G 控制閥拆解步驟範例 G1 8附件 H 控制閥組裝步驟範例 H1 9附件 I 保養作業注意事項 I1 2附件 J 控制閥保養工作規範 J1 5附件 K 控制閥預知保養範例 K1 13控制閥最佳化保養作業要點 11 年 月 日第一次修訂-第一章 總則1.1 目的為使本企業各部門之控制閥安裝、檢查、保養、整修驗收、異常研判及改善有所遵循，避免控制閥因選用不當、整修不良及保養不當，導致異常發生，造成工安環保事故或生產損失，特訂定本作業要點。1.2 適用範圍本作業要點適用於控制閥之安裝、
4、測試、保養、整修、異常原因判定及改善。部份高壓、高溫之控制閥，因製程特性需求，需另參酌原廠或製程特性之規定。1.3 作業部門與工作職掌生產部門A.控制閥之外觀檢點、閥體有無內外漏檢查 及閥開度確認。b.將運轉中之控制閥可以五官檢查之項目，如洩漏、異響、振動、鏽蝕等，納入自主檢查項目，並將檢查結果記錄於自主檢查表，異常項目以修復單反應保養部門修復。保養部門A.訂定控制閥組裝、測試、校正、整修、預防保養、定期保養、預知保養之檢查記錄表，並依據記錄表逐項確認各項工作。B.控制閥現場空氣源配管、信號線配設、閥開度(定位器) 校正。C.依據控制閥零件耐用時間與磨損狀況，訂定定期保養基準，並輸入電腦 MI
5、S 建立定期保養週期，或依據預防保養之檢查項目，及預知保養檢測數據分析研判劣化趨勢排定檢修。D.控制閥異常修復與改善。控制閥最佳化保養作業要點 21 年 月 日第一次修訂-控制閥種類及型式2.1 控制閥作動方式控制閥依制動器作動能源可區分氣動式、電動式、液壓式和人力操作等，又以氣動(Pneumatic)操作控制方式最為普遍。氣動制動器可分為：膜片彈簧式(Diaphragm Spring)主要特色為控制精準、結構簡單且具有獨立特性，不必如電動閥或油壓閥，須靠其它複雜的動力驅動。依氣動作動方向分為：A.直接作動(Direct Acting)B.逆反作動(Reverse Acting)氣缸式(Pis
6、ton Type)常用於高壓且衝程大之場合。氣缸式制動器依作動方式分為單動(Single Acting)及雙動(Double Acting) 。2.2 控制閥閥體種類滑動桿控制閥(Sliding Stem Control Valve)A.球形閥(Globe Valve)球塞閥對於液位、流量等的調節功能比其它型式控制閥要準確，所以在煉油及石化相關工廠多應用在調節流量者，而且標準關緊度會達到ANSI 標準 Class 、 的洩漏量(Tight shutoff) 。B.角閥(Angle Valve)角閥表示閥本體入口與出口成直角，使其流體易於由橫向下流。通常使用於較黏稠或帶有漿液性的流體，或用於管路
7、需要轉向的場所。C.三向閥(Three Way Valve)用於把兩股流體合併成一股流體，或者要把一股流體分成兩股流體。轉動軸控制閥(Rotary Type Control Valve)A.蝶形閥(Butterfly Valve)構造簡單、阻抗小、輕便且易於安裝，適用於大流量、壓差小、高容量的場所，使用時要注意閥全開、全關時所允許壓差問題。普通型的蝶形閥洩漏量比球塞閥大，而且隨閥的尺寸口徑大小而變化。B.球塞閥(Ball Valve)本身構造為一球型體，通常作為流體關斷之用居多，其特性為關緊度良好、阻抗小，因與管線同尺寸，可以作全口徑容量(Full Capacity) 。由於閥體是類似直通式的
8、流通設計，所以在壓力損失上比其它型式來的小。適合於浸蝕性、黏稠性及含有漿液性的流體。控制閥最佳化保養作業要點 22 年 月 日第一次修訂-2.3 控制閥結構型式參考附件 A 控制閥結構型式依內部構造分為A.單閥口型(Single Port)廣泛應用於煉油、石化業的控制閥主體型式，主要特性為結構簡單，關緊度良好，適用於一般流體控制調節。不過由於流體的壓力負載會整個加在控制閥的單閥口上，所以必須考慮到閥塞(Plug)作動的力平衡問題。通常選擇單閥口型控制閥的制動器時，必須考慮流體壓力所引起的控制閥衝程(Strokes) 遊走的平衡力量，故通常用於流體差壓較小的場所，因此單閥口型控制閥，通常限制於較
9、小尺寸的使用。B.雙閥口型(Double Port)具有二個流通口的調節閥，即具有二個閥塞(Plug)及二個閥座(Seat)的控制閥。雙閥口型主要特性是用於流體差壓較大的場合，以力求流體流動平衡。缺點為關緊度較差，允許洩漏量較大。普遍應用在大尺寸的控制閥上，在同一管線尺寸上，雙閥口型比單閥口型容量大。依閥體接端分為二向閥(Two-Way Valve)及三向閥 (Three-way Valve)。三向閥是一種特殊閥體設計，依流動區分有分流和混流兩種：A.分流用(Diverting Service)一個共同支流分出二個出口(一進二出)，主要作為流向兩個分支用。當空氣源或定位器電源失誤(Failur
10、e)時，可定義為 ABA 或ABB。ABA 表示空氣源或定位器電源兩者有一失誤時，則關閉 B通道流口，由 AB 通道流向 A 通道。B.混流用(Mixing Service)二個支流混合成一個出口(二進一出)，即在混合後合併為一個出口。當空氣源或定位器電源失誤(Failure)時，可定義為 AAB 或 BAB。 AAB 表示空氣源或定位器電源兩者有一失誤時，則關閉 B 通道流口，由 A 通道流向 AB 通道。滑動桿上下有兩種不同啟閉A.滑動桿上昇開啟結構，也就是滑動桿下壓時閉鎖結構 (Push-down-to-close construction)。B.滑動桿上昇閉鎖結構，也就是滑動桿下壓時開
11、啟結構(Push-down-to-open construction)。控制閥最佳化保養作業要點 23 年 月 日第一次修訂-2.4 控制閥流量特性控制閥的流量特性是指在閥兩端壓差不變的情況下，不可壓縮的流體通過控制閥的流量與開度之間的關係。若以座標表示，橫座標為控制閥的開度百分比()，縱座標為控制閥的流量百分比( )。實際上，若閥在調節流量時，會依流量的大小或開或關控制閥，閥上的壓差也會隨之變化，控制閥的開度與流量之間的特性也會偏離固有的流量特性曲線。 固有的流量特性曲線可分為：速啟式(Quick opening)流量特性在閥塞(Plug)設計上的傾斜角度較陡直，而線性式(Linear)傾斜
12、角度傾向於 45規則變化。速 啟式的特性是當控制閥的開度在某一定數時，流量就會到達一特定的量。通常用於需要快速排放的儲存槽。線性式(Linear) 流量特性指流量與控制閥的開度成正比例關係。例如控制閥的開度在 45時，流體流動量為控制閥全開時流量的 45。通常應用於液位控制，及一些需要增加固定量的流量控制。等百分比式(Equal percentage) 流量特性表示當控制閥的開度每變化一單位時，流量的變化率為一常數現象。通常在設計上應用於壓力控制及一些差壓變化較大的流體。控制閥最佳化保養作業要點 31 年 月 日第一次修訂-控制閥選用及請購控制閥的選購是否正確，決定日後製程使用及保養工作之績效
13、。若未能適當的選用控制閥，輕者將造成製程及保養之困擾，嚴重者將成為工安上危害因素。3.1 控制閥選用一般選用注意事項A.材質選用須針對流體特性，選擇適當之 Seat 及 Grand packing 等內部組件的材質，以免組件容易劣化或磨損。B.洩漏等級選擇 seat 材質，亦須顧慮到使用上的洩漏等級是否合乎製程需求。C.閥體結構依現場環境需求，選擇較適合使用之結構。D.閥體規格配合 PID 圖規劃，並提供流體之操作條件 值 （如溫度、壓力、差壓等），供廠商規劃設定規格及接續樣式。E.安全防護防爆區控制閥之控制用電氣元件，須選用防爆型或本安型式。F.控制元件控制元件於閥體之安裝位置，須配合現場設
14、備之設置空間，以免造成日後檢修之困擾。特殊選用注意事項A.一般控制（ON/OFF）用僅須注意材質、啟閉速度、最大流量是否符合製程所需。B.流體物理量控制用控制閥用於流量、壓力、溫度等之控制時，須特別注意 Cv 值設定是否妥當，錯誤的 Cv 值將使操控 值處於不穩定狀態，使控制閥動作過於頻繁，造成密封墊(Grand Packing)磨損而產生外漏，引發危害。C.流體物質特性需注意聚合物、廢水、液態、氣態、酸鹼性等流體。針對不同的流體特性附加不同的需求，如易於凝結之聚合物，應考慮閥體夾套設計。控制閥最佳化保養作業要點 32 年 月 日第一次修訂-D.異常定位點選擇選擇適當的控制閥異常操作點，可降低
15、控制閥失控時，對製程造成的危害。一般失控原因為電氣故障及空氣源失去造成，以前者機率較大。E.強制操作器重要之控制閥，必要時需要求附加手輪，可供人員緊急時，現場切換人工操作；或於控制閥旁增設 By-Pass 管路，以利異常檢修控制用。F.失控開度鎖定控制閥於失控時，會保持在異常前之操作開度。G,開度定位回授一般控制閥在盤控送出開度信號給控制閥後，控制閥無回授實際開度給控制人員，確認開度是否正確，容易產生控制盲點。H.增壓器(Air Booster)對於動作行程較長之控制閥，若僅用 I/P 控制定位，將使其啟閉行程過於緩慢，影響製程操控。此時則須要求附加增壓器(Air Booster)，以改善控制
16、閥緩慢的動作行程。I.三點組合控制閥作動汽缸若為免加油式，則要求附加兩點組合（調壓及過濾）。 ，可免於日後加油及預知檢查數量眾多之困擾。J.定位開關盡量使用非接觸式之近接開關，可降低定位異常之頻率。制動器的篩選(Actuator Sizing)A.控制閥的制動器選擇，以膜片彈簧式(Diaphragm-Spring)的氣動式制動器最為廣泛應用，其次是汽缸式制動器。膜片彈簧式主要特色為結構簡單，且具有獨立特性，不像其他如電動閥(MOV)或油壓閥，必須靠其他複雜的動力驅動。B.由於作用於膜片上的淨壓力 P，膜片室的表面積 A，作用於膜片室的淨力 F，兩者之間的關係式為 P=FA。控制閥廠家會依據管線流體的特性參數，計算出膜片室所需的表面積為多少？所需淨力值為多少？以及彈簧的硬度？使其能夠提供足夠的力量去作動控制閥的衝程，並承受流體的壓力衝擊去關緊或打開控制閥。C.在選擇制動器時，太大的制動器不僅是一種經濟成本的浪費，而且會導致控制閥增加回應時間。所以在開立控制閥制動器的壓力規範時，最好能依廠家設計標準訂定。
