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眾所周知，安全閥是設備安全的最后一道防線，那么安全閥性能的可靠性直接決定了整套設備的安全可靠。每年全球都會發生數起超壓爆炸事故，給人們的生命和財產帶來難以挽回的損失，至于國內，每年也都有類似的事故發生。在為此類事故的發生而痛心時，我們不禁要反思，火星已經成為人類著眼點的世紀，我們竟然不能避免類似悲劇的發生？事實上，一般的超壓爆炸事故都是可以通過配置合適的安全閥來避免的，而可靠性高的安全閥更是可以將事故的概率降至低。該如何提高安全閥的可靠性，使我們的設備真正安全？

艾默生推動安全閥行業更上一層樓

百年艾默生，創新中國40年。40年深耕中國，40年創新賦能，艾默生中國從技術轉讓起步，發展成為集設計、采購、生產、研發和服務一體化的解決方案提供商，艾默生視中國為全球業務重要的市場之一，致力于 “在中國，為中國”的發展策略，積極開展中國業務的同時，近年來一直持續加大在中國的投資，其中包括對青浦安全閥工廠的再投資。

艾默生總部位于美國密蘇里州圣路易斯市，是一家全球性的技術與工程公司，為工業、商業及住宅市場用戶提供創新性解決方案，其自動化解決方案幫助過程、混合和離散制造商通過優化其能效和運營成本，從而加大化生產，并保護人員和環境。艾默生旗下擁有Anderson Greenwood、Crosby、Kunkle、Birkett等眾多安全閥品牌，可以為用戶提供全套安全閥解決方案。

您知道嗎！雖然安全閥的投資占比相當不起眼，它卻保護著整套系統的安全。 

安全閥重要的兩個參數為整定壓力和排量，艾默生嚴選供應商為安全閥配置性能優越的彈簧，所有標準范圍內的安全閥都經過第三方的排量認證，從而確保安全閥的可靠性。 

1. 艾默生為電力行業里程碑項目提供安全閥方案

在中國百萬級電站機組安全閥應用中，艾默生可謂是領跑的主力軍。世界上高參數的兩個研究型電廠實驗回路，使用著艾默生安全閥保駕護航，溫度分別達到700度和730度。在已投入商業運行和在建的高參數百萬機組電廠使用艾默生安全閥保駕護航，高整定壓力分別是40.6Mpag和41.01Mpag。

圖1 艾默生電廠客戶

2. 艾默生為非電行業里程碑項目提供安全閥方案 

三偏心閥具有本質火災安全性能，原因在于其結構不涉及使用任何軟材料并通過了API 607標準火災安全測試，達到零泄漏。因此被越來越多地應用在直接連接到儲罐上的緊急功能解決方案中。

更為可靠的罐區緊急關斷閥解決方案

某化工責任有限公司采用艾默生28英寸安全閥方案為其設備保駕護航，該安全閥為迄今為止艾默生所交付的大尺寸安全閥。

圖2 化工廠效果圖

艾默生青浦安全閥工廠 - 一切為了更加安全

艾默生在中國上海成立安全閥研發中心，艾默生安全閥不只是中國制造，更加是中國創造。艾默生青浦安全閥工廠擁有一支實力雄厚的技術服務隊伍，在新產品開發、國外技術轉移以及本地化產品支持、生產制造和質量控制方面承擔著重要角色。他們與國內外閥門設計、標準等相關單位保持著緊密聯系，積極參與規范變更等工作。

圖3 艾默生自動化流體控制（上海）有限公司

2014年8月28日，中國及亞太地區首個經過美國NB認證的蒸汽排量測試認證中心在青浦工廠正式啟用，測試中心對安全閥進行符合ASME 第1篇和第8篇標準的蒸汽測試，測試設定壓力至 21.38 MPa（3100 psig）蒸汽排量測試至 9072kg/小時，測試閥門入口尺寸為 1/2”至10”。

鍋爐為試驗臺產生蒸汽，以3,000kg/小時的產汽速率，產生18MPa，375℃飽和蒸汽，并可根據需要進行擴容。儲能器儲存測試閥門的高壓蒸汽，是整個設施的中心部位，堪稱國內高規格的儲能器之一。每臺都能在最大壓力18MPa下儲存10m3的蒸汽，并按需將蒸汽釋放至指定的試驗臺。3個完備的試驗臺用于ASME生產性能及排量測試，每個試驗臺都有其單獨的控制臺，位于試驗間外以保證操作員的安全。蒸汽由測試閥門出口經過一個巨大的消聲器排入大氣，消聲器可將測試過程中產生的噪聲降低到安全水平。

圖4 艾默生上海青浦工廠安全閥蒸汽測試裝置

全生命周期服務：不斷提高運行中安全閥可靠性

 艾默生在持續提升安全閥性能的努力遠不止研發和生產階段，當用戶采購并使用安全閥后，艾默生依然活躍在現場為安全閥的可靠運行保駕護航。

1. 本地支持

艾默生擁有100 多個地區服務中心，在全球范圍內提供卓越效的本地支持。

2. 遠程技術支持

無論是裝置開車、全面維護還是按需故障排除，艾默生致力于在用戶需要時隨時隨地為用戶提供技術支持。例如，可以使用遠程協助應用程序利用增強現實技術實現技術支持，從而在用戶方便的時候遠程指導用戶完成維護任務。 

3. 現場安裝和備件計劃

當關鍵部件發生故障時，用戶需要快速更換部件，以降低工廠運營的昂貴中斷。無論是快遞至用戶還是至現場，幫助您實現支持工廠所需的適當級別的備件。 

4. QuickShip? 快速交貨計劃

這個交付計劃使艾默生能夠快速運送標準和專用零件和產品，以提高速度和對您的響應。艾默生的全球設施、本地服務和對服務的承諾使您能夠在日益具有挑戰性的環境中避免停機，保持進度，應對意外情況并控制成本。

圖5 移動式安全閥服務中心

5. 有效監測安全泄放裝置

您知道嗎！安全閥泄漏風險的出現可能遠比你想象的早。

人工巡檢需要配備班組人員，然而招聘一線巡檢人員越來越困難，特別是對于現在的年輕人，偏遠的工廠已經不再具有吸引力。即便配備了相應的巡檢人員，現在高昂的人力成本也使得巡檢成本較高，特別是較大的工廠，需要配備幾十個巡檢班組人員。人工巡檢都會面臨誤差的問題，巡檢的數據不能實時反饋回傳給運行部，使得運行人員可以針對工況采取調整措施。無法第一時間覆蓋所有的安全閥設備，當惡劣天氣來臨的時候，或者苛刻工況區域，根本無法實現人工巡檢。無線監測方案可以解決幾乎所有人工巡檢的弊端。相比人工巡檢，無線監測方案的成本回收期為5年左右。

圖6 艾默生無線聲波變送器安全閥監測方案

減少能源排放的一個很好的例子是泄壓裝置無線監測。無線傳感器為這些裝置提供連續監測，使企業維護人員能夠采取主動的糾正措施并制定有效的維護計劃，而不是在整個過程中定期手動檢查安全閥（PRV）和爆破片（RD）等泄壓裝置的傳統方法。這些無線傳感器和Plantweb Insight壓力泄放閥狀態監測APP是艾默生Plantweb數字生態系統中的一個重要組成部分。

根據被監測的泄壓裝置類型，無線傳感技術可包括聲波，限位開關和差壓傳感器。無線聲波傳感技術適用于所有類型的安全閥和爆破片。無線閥位監測器非常適用于彈簧式安全閥，例如艾默生Crosby J系列安全閥，無線差壓傳感器適用于高壓和低壓先導式安全閥，例如艾默生Anderson Greenwood HPP和LPP先導式安全閥。

眾所周知，流程工廠的控制系統期望將壓力等過程變量控制在安全限制范圍內，并保證工廠高效運行。但是，控制系統可能無法處理所有壓力等過程擾動。運行人員干預，安全儀表系統和壓力泄放裝置就成為流程工廠安全的最后一道防線。

傳統上，壓力泄放裝置為簡單機械設計，以確保在超壓工況下的可靠性。通過將系統介質（氣體或液體）排放到大氣或封閉的回收系統來防止系統超壓。壓力泄放裝置動作有時甚至是系統超壓的唯一判定因素 。因此，越早檢測到超壓事件，運行人員就能越早響應并采取措施。

通常一個工廠安裝有來自不同供應商的不同規格型號的安全泄放裝置，并且因為型號、尺寸和操作壓力的不同，使得設計標準化監測系統變得困難。

監測安全泄放裝置開啟的次數以及每次開啟泄放的時間有助于運行人員更好地了解系統運行狀況。它還可以幫助改善火炬燃燒控制。但是，監測不能預測安全泄放裝置因故障而引起泄漏。

監測安全泄放裝置的可靠性，比較有效和經濟的方法是使用無線聲波變送器。

圖7 艾默生無線聲波變送器安全閥監測方案

流過閥門喉道的系統介質在寬且復雜的頻率和振幅范圍內產生聲波。大多數聲波處于超聲波范圍內，但其中一些也處于人類可聽范圍內。無線聲波變送器可以檢測管壁中的超聲波，并監測溫度。設備為無線信號傳輸、小巧、輕便且無干擾。它們可以很容易地夾在出口管道上，因此無需更改工廠管道（圖5）。

· 安全泄放裝置的運行狀況可以通過以下方式確定：

· 噪聲水平的增加表明安全泄放裝置已經開啟或泄漏。

· 當噪音水平返回到先前水平時，表示安全泄放裝置已關閉或不再泄漏。

· 當噪音水平返回到高于先前水平時，表示閥門泄漏或未完全關閉。這可能是由于閥瓣和閥座之間的顆粒或水垢的沉積或部件機械不對中引起的。

· 當噪音水平連續變化時，表明閥門可能正在預泄或頻跳。

· 溫度變化可以作為驗證閥門開啟或泄漏的輔助參數。

無線聲波變送器應安裝在安全閥的下游，盡可能靠近閥門。安全閥有時安裝有截止閥和旁路閥，用于維護和特殊操作條件。旁路閥可能無意中保持打開或未完全關閉，導致系統介質意外流向回收系統。安裝的無線聲波變送器不僅可以監測安全閥的開啟和泄漏，還可以監測通過旁通閥的流量。

本文中提到的設備使用無線HART協議，這是一種開放性標準，可提供安全、可靠和靈活的無線通信。無線網絡的規劃、安裝和配置簡單靈活。

通過這種方式監測壓力泄放裝置并將結果反饋到閥門資產管理數據庫中，可以在泄漏狀況惡化之前識別并采取措施，從而可以消除或減少潛在嚴重故障發生的幾率。

圖8 配備艾默生無線聲波變送器安全閥監測方案后，安全閥開啟或泄漏引起火炬變動，安全閥位置由未知到第一時間排查出來。

產品和技術升級

1. 低壓先導式呼吸閥排量升級

艾默生正在幫助LNG海上運輸業和陸上用戶將安全閥的投資減少25%，并通過艾默生Anderson Greenwood? 9300系列升級版9300H系列低壓先導式安全閥（POPRVs）降低總投資成本。Anderson Greenwood 9300H專利設計保證高運行壓力下零泄漏，與目前市場上同類產品相比，流量增加10.5%。流量提高使閥門尺寸變小或數量減少，從而節省了初始采購成本，同時還節省了相關管道、配件和膨脹彎頭的成本投入。

該閥門專為船舶、浮式生產或存儲單元上的海上LNG儲罐、LNG接收站而設計，使船東和工程人員能在選用較小尺寸的閥門和配套管路的同時，有效地滿足其關鍵的超壓保護要求。Anderson Greenwood 9300H先導式安全閥系列具有卓越性能和閥座氣密性，并利用經過52年現場驗證的Anderson Greenwood 93系列導閥安裝到主閥上，為海上應用提供了一個緊湊、穩固耐用的理想選擇。該閥門可現場調節，根據現場需求可實現在壓力釋放期間減少產品損失的調節型方式，亦可實現在整定壓力下完全打開的突跳型方式。9300H可與閥門監控設備配套使用，并通過所有主要船級社（包括勞氏船級社、美國船級社、法國船級社和挪威船級社 ）的液化氣體運輸船應用認證。

圖9 艾默生9300H系列低壓先導式安全閥流場和實物圖

2. 逸散性排放控制升級

由于安全風險和對環境的影響，工廠的逸散性排放日益收到重視，逸散性排放也會對全球氣候變化產生影響。各國政府在不斷提高限制逸散性排放的標準，企業為了自身的安全和滿足合規要求也在不斷在控制逸散性排放進行投資和設備升級。

據統計工廠內63%的逸散性泄放來自于閥門，全球性標準《ISO 15848-1:2006 工業閥門.泄漏測量、試驗和鑒定程序》及殼牌MESC 77-300和77-312 工業閥門型式試驗要求和程序-逸散性測試都對滿足閥門逸散性要求做出了詳細的說明。

艾默生可以提供滿足上述標準要求的安全閥，泄漏等級達到1.0×10-10 Pa-m3/s和1.78 E-8 x gasket OD（mm），遠遠超過普通行業標準API 527泄壓閥閥座密封性要求，為工廠提供更高的安全閥保障，降低因泄漏產生的合規性風險。。

LNG接收站是艾默生安全閥典型應用之一

LNG接收站應用

LNG（液化天然氣）作為一種清潔能源，已經開始逐步替代LPG（液化石油氣）走進千家萬戶，我國的LNG主要依靠進口，通過LNG運輸船將LNG從國外運輸到國內，LNG運輸船被稱為造船業皇冠上的明珠。雖然LNG接收站儲罐還沒有被稱為儲罐行業皇冠上的明珠，然而其技術要求相比一般儲罐卻要嚴格的多，作為LNG儲罐超壓保護的安全閥，則肩負著更為嚴峻的任務。艾默生致力于LNG行業的發展，從1973年開發出應用于大型LNG儲罐的安全閥以來，在全球的大型LNG儲罐中得到廣泛應用。艾默生LNG儲罐安全閥在中國也備受青睞。在中國21座LNG接收站中，有13個采用艾默生安全閥。

艾默生旗下安全閥產品和調壓器產品作為壓力管理總體解決方案，可以為用戶提供總體壓力管理解決方案，是行業內值得信賴的合作伙伴。

11月24日至25日舉行的舉行的Emerson Exchange 2021中國線上會議，我們將分享更多自力式調節閥先進技術，11月25日第6頻道，我們在線上等你光臨！

敬請期待！

關于艾默生 

艾默生（美國紐約證券交易所代碼：EMR）是一家全球性的技術與工程公司，為工業、商業及住宅市場客戶提供創新性解決方案。自動化解決方案業務幫助過程、混合和離散行業制造商優化其能效和運營成本，促進生產，確保人員安全和保護環境。商住解決方案幫助確保人類舒適度和健康，保障食品質量和安全，提升能效，打造可持續發展的基礎設施。