阀门在流体输送系统中的的设计

3.0 闻远设计 2023-07-15 120 4 20.78KB 4 页免费

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阀门在流体输送系统中的的设计

　　摘要：核电厂中各类工艺繁多，其中使用了大量阀门对系统进行精准的隔离和控制，是

保证安全的重要部件。在核电项目中，对阀门从设计到采购全周期进行精细化的管理是保证项

目顺利开展的重要基础。通过梳理核电厂阀门相关的设计、采购流程，以及资料信息流转流程

和逻辑关系，研究设计和采购对阀门数据管理的需求，提出通过阀门数据库实现对阀门的技

术状态管理。

　　关键词：核电厂；阀门；状态管理；数据库；

在流体输送系统中，阀门作为控制部件在核电厂中大量使用，以 1座2台机组的 CPR1000 核

电厂为例，仅核岛部分的阀门总数就达到 1.3 万余台，涉及的阀门种类也十分繁杂，包括闸

阀、截止阀、球阀、蝶阀、隔膜阀、止回阀、安全阀等。

核电厂阀门数量庞大，类型繁多，其设计与采购也有着较高的质保要求，每一个阀门的数据

来源都要求有可追溯性。但是在目前的核电项目的建设中，仍存在着一些阀门管理方面的问

题，例如：采购与设计不匹配，出现阀门采购遗漏、多采购或重复采购的情况；设计与采购

不匹配，出现管道施工图中阀门信息与采购的阀门不一致的情况。阀门在从系统设计到采购的

过程中，随着设计的深入，阀门的设计参数、采购文件、制造图纸等可能会产生多次的变

化，而这些变化又相互影响，加之阀门数量巨大阀门信息的流转流程较长，因此，及时有效

地控制阀门数据是非常必要的。所以需要对阀门的设计和采购全周期内的状态进行管理和控

制，以提高核电厂的建造效率与质量。

对核电厂阀门相关的设计、采购流程进行了梳理，提出了阀门设计和采购状态管理的方案，

即通过把阀门信息数据化、规范化，利用阀门数据库平台，简化信息的流转流程，使设计与

采购过程能够在此统一的数据库平台中能及时准确地获得阀门信息，以减少采购、设计不匹配

造成的影响，实现对阀门设计和采购状态的管理。

　　 1　阀门设计与采购流程

在设计中，参与阀门相关的工艺专业主要有：系统专业（负责工艺系统设计）、设备专业

（负责工艺设备设计或采购技术要求）、布置专业（负责工艺系统布置设计）、力学专业

（负责管道力学计算）等。另外还有三维模型维护部门（负责三维模型元件库的建设及维

护）和采购部门（负责阀门的招标采购） .

阀门的设计和采购流程首先从工艺系统设计开始，由系统专业根据系统设计确定所需阀门的各

种参数，然后由设备专业按阀门类别撰写相应的阀门采购技术规格书，交付采购部门进行阀

门的招标采购。确定供应商后，供应商进行具体的阀门设计，将阀门的设计文件，包括阀门

的外形图、装配图、运行维修手册等，提交给文档/ 采购部门，然后采购部门发给设备专业进

行审查（必要时设备专业还可要求阀门相关的系统、布置等专业进行协助审查）.当采购与系

统要求存在偏差时，设备专业需向系统专业反馈偏差。设备专业还需将审查确认可用的图纸清

单提给下游的布置专业，布置专业依据阀门的外形图进行管道和阀门的布置设计（其中还包

括进行三维设计时的，阀门模型元件的建立）, 力学专业使用阀门的重量、重心等参数进行管

道的力学计算。

整个设计、采购流程时间跨度长，涉及专业、部门众多，流程图见图1.

图1 阀门设计、采购流程

不同的工程承包单位，其部门及专业设置也不相同，但上述阀门相关设计与采购流程基本一

致。

　　 2　阀门的数据管理

在图 1 的设计与采购流程中，系统专业的阀门参数是按照系统提供给设备专业的，而设备专

业撰写采购技术规格书则需先将阀门分类，然后按类编写技术规格书，由于阀门数量众多，

如果没有一个有效的管理手段，在由按系统分类转换到按阀门类型的过程中，很容易出现遗

漏的情况，从而造成阀门的采购遗漏。另外由于某些阀门的特殊要求，并不是所有阀门都由

设备专业负责采购技术规格书的编写，例如废气处理系统中的风阀是由暖通专业负责采购，

核取样系统的温控阀是由仪控专业负责采购，容易出现同一个阀门两个专业都出版了技术规格

书，而采购部门又是不同的人负责不同采购包的采购，导致阀门重复采购的情况。

在整个阀门相关的设计与采购流程中，资料、信息流转涉及部门较多，当上游资料发生变化

时，下游需要紧随进行相应的变化，例如当阀门的系统参数发生变化，阀门的采购技术要求

就需要进行变更，采购部门再将变化情况通知供应商，供应商可能需要对阀门设计进行变

更，使阀门外形发生变化，外形的变化也可能影响阀门的布置设计。在这个流程中如果一个

环节出现问题，那么就可能对下游造成严重的影响。

所以需要对每一阶段阀门信息的状态进行控制，使不同的专业、部门间能够及时相互了解其阀

门相关数据的版本及状态，确保上下游资料的一致性和准确性。

可以对阀门信息和设计数据进行数字化，通过一个数据化共享的网络平台--- 阀门数据库，实

现信息共享、数据匹配以及对各节点阀门数据状态的跟踪和控制。这样的阀门数据库应具备以

下功能：

（1 ）各专业、部门的阀门数据都在统一的数据库平台中进行发布，用户可随时根据不同的需

要查阅全部的阀门信息，包括阀门的系统参数以及采购情况，使阀门信息的流转具备全面、

准确和实时性。

（2 ）数据库能够记录下所有的数据，包括旧版本的数据，使用户能够方便的查询每个阀门的

所有的历史数据，使数据的变化具备可追溯性。

（3 ）数据库能够实现对所有阀门数据变化的实时跟踪，实现对阀门数据的有效性管理，使用

户能够第一时间知悉数据的变化情况，以确保数据使用的准确性。

（4 ）数据库预编入判断程序和订制报表，实现对数据状态、格式、一致性的自动判断以及根

据管理需要生成报表。

　　 3　阀门数据库

阀门数据库由阀门相关的各专业、部门共同参与，以网页的形式展示，各专业、部门可凭授

权登陆数据库查阅阀门信息。阀门数据库根据参与的专业和部门可分为 6 个板块，由各负责专

业、部门导入相应阀门信息，具体如下：

（1 ）系统板块。系统专业基于系统设计，录入阀门 ID 码和相关的系统参数，包括阀门 RIN

码、口径、流体介质、工作压力、温度、安全等级、上下游管道壁厚等信息。由于分工的原

因，阀门的采购技术规格书并不是都由一个专业负责，也有可能是由设计分包商负责，为了

防止可能发生的阀门漏采购或者重复采购，系统板块可以加上技术规格书出版专业的信息。系

统板块中还加入"阀门是否有效" 的字段，当一个阀门由于系统设计变化被删除时，不直接删

除该条阀门，而是在此字段填入"删除", 同时该阀门的所有信息都红色显示，以提醒其他相关

用户注意。

（2 ）设备板块。设备专业（采购技术规格书出版专业）录入阀门所在采购技术规格书的文件

编码及其出版时间等信息，另外也可设置字段录入对供应商资料的审查意见。设备板块也可录

入电动阀门的电功率、电流，气动阀门的用气量等参数，以方便电气、气体等专业为阀门提

供动力。由于电功率、用气量等参数来自于阀门图纸，所以需要设置字段录入所使用的图纸编

码、图纸版本等信息。

（3 ）采购板块。采购部门录入阀门采购包号、合同号及合同签订日期、供应商、要求到货时

间、实际到货时间等信息，当供应商提供阀门图纸资料后，还需要录入阀门所在图纸编码及

其版本状态。

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摘要：

阀门在流体输送系统中的的设计　　摘要：核电厂中各类工艺繁多，其中使用了大量阀门对系统进行精准的隔离和控制，是保证安全的重要部件。在核电项目中，对阀门从设计到采购全周期进行精细化的管理是保证项目顺利开展的重要基础。通过梳理核电厂阀门相关的设计、采购流程，以及资料信息流转流程和逻辑关系，研究设计和采购对阀门数据管理的需求，提出通过阀门数据库实现对阀门的技术状态管理。　　关键词：核电厂；阀门；状态管理；数据库；在流体输送系统中，阀门作为控制部件在核电厂中大量使用，以1座2台机组的CPR1000核电厂为例，仅核岛部分的阀门总数就达到1.3万余台，涉及的阀门种类也十分繁杂，包括闸阀、截止阀、球阀、蝶阀、...

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