在工業(yè)自動化和流體控制系統(tǒng)中，控制閥的配置與選擇至關(guān)重要。尤其是控制閥的手輪與旁路的選擇，許多人在此陷入困惑：究竟何時需要手輪，何時又需要旁路？

手輪or旁路？

控制閥的手輪和旁路應該整體考慮，一般情況下有旁路就沒必要有手輪，有手輪一般沒必要有旁路。根據(jù)HGT20507、SHT3005、HGT20559、YPU361、現(xiàn)場操作及使用情況、特殊情況操作等要求，整理總體原則如下：

01、不應設(shè)旁路和手輪的工況：

用于安全聯(lián)鎖（即SIS）；

用于壓縮機防喘振的調(diào)節(jié)閥；

安裝在禁止進入的危險區(qū)內(nèi)；

生產(chǎn)中可以隨意停車。

02、應設(shè)旁路，不設(shè)手輪的工況：

調(diào)節(jié)閥故障后必須在線及時更換或檢修；

起連續(xù)調(diào)節(jié)作用的調(diào)節(jié)閥，在投產(chǎn)初期或介質(zhì)來量波動較大及調(diào)節(jié)閥檢修時，需要旁路閥輔助調(diào)節(jié)控制，保證工藝過程平穩(wěn)連續(xù)運行。

03、設(shè)手輪，不設(shè)旁路的工況：

精準控制（如比值）；

順控中關(guān)鍵的閥門；

大口徑、需要用手輪限制閥門開度的場合應設(shè)置手輪機構(gòu)。

04、既可設(shè)旁路也可設(shè)手輪的工況，宜優(yōu)先設(shè)手輪。

特別是以下工況更應首先考慮設(shè)手輪：間歇工況、有備用系統(tǒng)、減少泄漏（劇毒、腐蝕、自燃）、減少沉積（含固體顆粒、漿狀物、結(jié)晶、熱敏、聚合）、壓差≥4MPa、管道直徑≥DN80、特殊的調(diào)節(jié)閥。

因為不同的項目要求不一，比如石化項目（林融老師傾向于控制閥都帶手輪，特殊情況，要求上鎖管理）。故項目/設(shè)計院如堅持要帶手輪，對于特殊的閥門可以通過上鎖來管理，對于不帶手輪的控制閥，可以采購通用型手輪，并將手輪放在固定區(qū)域（據(jù)了解，基本不動手輪）。

相關(guān)規(guī)范

1、HG/T 20507

11.9.7 手輪機構(gòu)的設(shè)置應符合下列要求：

1 ）未設(shè)置旁路的控制閥，應設(shè)置手輪機構(gòu)。

2 ）工藝生產(chǎn)安全聯(lián)鎖用于緊急切斷閥的控制閥，不應設(shè)置手輪機構(gòu)。

3 ）手輪不應用于閥門的機械限位。

11.2.5對壓縮機防喘振的調(diào)節(jié)閥的選擇應符合下列特殊要求：

防喘振調(diào)節(jié)閥宜配電磁閥、限位開關(guān)，根據(jù)實際可以帶閥位變送器，不宜帶手輪機構(gòu)。

2、SH/T 3005

10.1.12 b)（調(diào)節(jié)閥）下列場合宜采用手輪機構(gòu)：

1）未設(shè)置切斷閥和旁路閥的調(diào)節(jié)閥；

2）手輪不能用于閥門機械限位，除非有特殊場合，其他方法都不適用于機械限位；

3）特殊調(diào)節(jié)閥。

10.3.6.12（切斷閥）氣動執(zhí)行機構(gòu)的手輪選型應符合下列規(guī)定：

1）手輪宜為側(cè)面安裝型；

2）手輪的手動和自動位置應有明確標識，自動位置應帶有鎖定機構(gòu)；

3）手輪應能實現(xiàn)在無動力和閥門最大負載設(shè)計條件下操縱執(zhí)行機構(gòu)；

4）閥門開/關(guān)操作方向應明確標注在手輪上，手輪不得用作行程機械限位器。

10.3.7.10 電動執(zhí)行機構(gòu)的手輪為標準配置，離合機構(gòu)的設(shè)計，應確保電動機操作優(yōu)先于手輪操作，無論何時，當電動機一啟動，手輪操作應自動脫開。

3、GB/T 50892

5.8.21.3（控制閥）手輪的選擇應符合下列規(guī)定：

1）工藝安全生產(chǎn)聯(lián)鎖用的緊急切斷閥或安裝在禁止進入的危險區(qū)內(nèi)的控制閥不應設(shè)置手輪機構(gòu)，用于其他功能且未設(shè)置旁路的控制閥應設(shè)置手輪機構(gòu)；

2）大口徑及需要用手輪限制閥門開度的場合應設(shè)置手輪機構(gòu)。

6.7.2 控制閥宜設(shè)置前后截斷閥和旁路閥，截斷閥和旁路閥的設(shè)置應符合下列要求：控制閥設(shè)有旁路時，控制閥的上、下游應設(shè)截斷閥，旁路應設(shè)旁路閥。

4、SH/T 3104-2013

9.4.1 具備下列情況之一的調(diào)節(jié)閥與開關(guān)閥可不安裝隔斷閥和旁路閥：

1）用于順序控制；

2）用于緊急停車聯(lián)鎖；

3）下列條件的帶手輪的調(diào)節(jié)閥：

控制溫度不高于225℃、壓力不大于0.1MPa的非危險性介質(zhì)（水、空氣、氮氣等）；

工藝管道可以單獨關(guān)斷停工。

4）直徑大于350mm的蝶形調(diào)節(jié)閥；

5）三通調(diào)節(jié)閥；

6）有備用電機驅(qū)動的蒸汽透平泵的蒸汽調(diào)節(jié)閥；

7）需要減少危險介質(zhì)（氫氟酸、苯酚等）泄露的場所。

5、HG 20559-1993

化工裝置工藝系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)定——流量儀表系統(tǒng)和控制閥閥組基本單元模式——3控制閥閥組基本單元模式

3.0.1.1（2）控制閥組II：不設(shè)旁路的控制閥組，閥組布置緊湊，可減少投資；不設(shè)旁路的控制閥應配備手輪裝置。有下列情況可不設(shè)旁路及旁路閥。

1）生產(chǎn)要求減少危害性介質(zhì)的泄漏。

2）難沖洗的漿狀物。

3）斷續(xù)通過會產(chǎn)生沉淀物。

4）通常用于公稱直徑DN≥80的控制閥。

5）間歇操作的控制閥組。

6、SH/T 3184

5.4.3.6 電動執(zhí)行機構(gòu)應設(shè)置手輪。

YPU361 5.2.2.5 調(diào)節(jié)閥

1）所有調(diào)節(jié)閥應帶智能型、自診斷功能定位器，選用基金會現(xiàn)場總線協(xié)議或 4～20mA疊加HART協(xié)議，定位器按萬華框架統(tǒng)一品牌。在DCS上實現(xiàn)閥位實際開度顯示，普通控制回路閥門的閥位信號可采用HART通信直接在DCS中讀取，參與聯(lián)鎖和復雜控制的閥位信號應配置閥位變送器，包設(shè)備的調(diào)節(jié)閥需要提出閥位實際開度顯示需求，不能實現(xiàn)的單獨報告說明。應按專利商要求和工藝要求，決定調(diào)節(jié)閥是否提供手輪。

2）切斷閥選型的一般原則：口徑小于等于8″時，一般選擇直通球閥，口徑大于 8″時，一般選擇蝶閥，特殊情況，應參照專利商或者工藝要求選型。SIS切斷閥不允許帶手輪。

7、GB 50074-2014

9.1.12 工藝管道上的閥門，應選用鋼制閥門。選用的電動閥門或氣動閥門應具有手動操作功能。公稱直徑小于或等于600mm的閥門，手動關(guān)閉閥門的時間不宜超過15min；公稱直徑大于600mm的閥門，手動關(guān)閉閥門的時間不宜超過20min。

條文說明：9.1.12 鋼閥的抗拉強度、韌性等性能均優(yōu)于鑄鐵閥。采用鋼閥在防止閥門凍裂、拉裂、水擊及其他外來機械損傷等方面比采用鑄鐵閥安全得多。為保證安全，目前在石油化工行業(yè)，易燃和可燃液體管道已普遍采用鋼閥。在價格上，鋼閥并不比鑄鐵閥貴很多。有鑒于此，本條規(guī)定“工藝管道上的閥門，應選用鋼制閥門”。2010年發(fā)生的某油庫火災事故教訓之一是，供電系統(tǒng)被毀壞后，儲罐進出油管道上設(shè)置的電動閥不能快速人工關(guān)閉，致使事故規(guī)模擴大，本條對手動關(guān)閉閥門的時間規(guī)定意在避免類似情況發(fā)生。

8、GB 50160-2018

7.2.15 液化烴設(shè)備抽出管道應在靠近設(shè)備根部設(shè)置切斷閥。容積超過50m3的液化烴設(shè)備與其抽出泵的間距小于15m時，該切斷閥應為帶手動功能的遙控閥，遙控閥就地操作按鈕距抽出泵的間距不應小于15m。

條文說明：7.2.15 本條規(guī)定是為了當與罐直接相連接的下游設(shè)備發(fā)生火災時，能及時切斷物料。如某廠產(chǎn)品精制裝置液化烴罐下游泵發(fā)生事故著火，人員無法靠近泵、關(guān)閉切斷閥，且在泵和罐間靠近罐根部管道上無切斷閥，使罐中液化烴燒光后火才熄滅，造成重大損失。

APl Std 2510《液化石油氣(LPG)設(shè)施的設(shè)計和建造》規(guī)定：液化烴管道上的切斷閥應盡可能靠近罐布置，最好位于罐壁嘴子上。為便于操作和維修，切斷閥安裝位置應易于迅速接近。當液化烴罐容積超過10000gal(≈38m3)時，在火災發(fā)生15min內(nèi)，所有位于罐最高液面下管道上的切斷閥應能自動關(guān)閉或遙控操作。切斷閥控制系統(tǒng)應耐火保護，切斷閥應能手動操作。7.2.17 輸送可燃氣體、液化烴和可燃液體的管道在進、出石油化工企業(yè)時，應在圍墻內(nèi)設(shè)緊急切斷閥。緊急切斷閥應具有自動和手動切斷功能。

9、GB 51283-2020

5.8.3的條文說明中火災緊急切斷控制閥可配置手輪，該機構(gòu)必須能實現(xiàn)在無動力和閥門最大負載情況下可手動操縱執(zhí)行機構(gòu)。

10、IEC 61511-1-2016

規(guī)定嚴格的管理程序與措施：

bypass:action or facility to prevent all or parts of the SIS functionality from being executed.

The design of the SIS shall minimize the need for operator selection of options and the need to bypass the system while hazards are present. If the design does require the use of operator actions,the design should include facilities for protection against operator error.

Bypass switches or means shall be protected to prevent unauthorized use (e.g.,by key locks or passwords in conjunction with effective management controls).

旁路：阻止全部或部分SIS功能被執(zhí)行的動作或設(shè)施。

SIS的設(shè)計應盡量減少操作員選擇選項的需要，以及在存在危險時繞過系統(tǒng)的需要。如果設(shè)計確實需要使用操作人員的動作，則設(shè)計應包括防止操作人員出錯的設(shè)施。

旁路開關(guān)或裝置應受到保護，以防止未經(jīng)授權(quán)的使用（例如，通過鑰匙鎖或密碼與有效的管理控制相結(jié)合）。

注：流量計的旁路的道理也與閥門相似，根據(jù)SH/T 3104 7.1.4流量計應根據(jù)工藝要求設(shè)置旁路管道。條文說明中，設(shè)置流量計旁路管道的目的是為了在流量計拆除維修時不影響流量測量，因此，在流量連續(xù)測量的場所應設(shè)置流量旁路管道，在流量斷續(xù)計量的場所可不設(shè)置流量旁路管道，維修人員可利用流量間歇期維修流量計。