活塞式蒸汽減壓閥常見問題

                           活塞式蒸汽減壓閥常見問題

                            上海申弘閥門有限公司     

活塞式蒸汽減壓閥常見問題蒸汽減壓閥的常見故障及排除方法

之前介紹臺(tái)車爐通風(fēng)系統(tǒng)方形蝶閥，現(xiàn)在介紹活塞式蒸汽減壓閥常見問題產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)所采納的理論依據(jù)有誤，蒸汽是一種高溫可壓縮、易產(chǎn)生閃蒸或液化的汽態(tài)流體，而非一般意義上的流體。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，需比較多的考慮其眾多特殊性因素帶來的負(fù)作用，如閃蒸、汽蝕、空化、水錘和兩相流等等，否則極易造成產(chǎn)品品質(zhì)不穩(wěn)定，產(chǎn)品壽命短，無法連續(xù)正常使用等常見問題。設(shè)計(jì)人員常將流體力學(xué)的一般原理應(yīng)用于蒸汽減壓閥的設(shè)計(jì)上，而忽視了蒸汽介質(zhì)的特殊性所要求的重要修正系數(shù)，如臨界壓力、可壓縮系數(shù)、比焓等重要參數(shù)，這些重要參數(shù)的設(shè)計(jì)缺失，將直接導(dǎo)致產(chǎn)品設(shè)計(jì)壽命的極大縮短，而無法滿足用戶的基本使用。 



第二章、生產(chǎn)工藝及材料選用不合理 

部分生產(chǎn)商在產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)出于成本考慮，又未能考慮蒸汽介質(zhì)的特殊性（高溫、高壓、高流速），對(duì)材料特別是密封面材料，沖蝕率非常高的特性，用一般材料替代抗沖蝕性材料，工藝上未考慮蒸汽對(duì)工藝的細(xì)致要求等，而造成蒸汽領(lǐng)域使用屢屢失敗的現(xiàn)象。 



第三章、流量變化大對(duì)減壓閥的影響： 

若蒸汽的流量變化很大，將對(duì)減壓閥造成極大的損害。從兩中情況來分析： 

3．1若減壓閥選型時(shí)按照大流量來選： 

1）當(dāng)設(shè)備總負(fù)載很大，需要使用大量蒸汽時(shí)，減壓閥可以正常工作，而且控制壓力準(zhǔn)確； 

2）當(dāng)設(shè)備總負(fù)載很小或有其他供熱裝置同時(shí)供熱時(shí)，所需的蒸汽量很少，使得減壓閥的開度一直處于很小的開度范圍，活塞運(yùn)行的間隙又非常小，而且活塞運(yùn)行的行程過于集中在某一區(qū)域，造成該區(qū)域極早的過度磨損，從而導(dǎo)致活塞和活塞套處出現(xiàn)泄漏和卡位現(xiàn)象，這樣將導(dǎo)致壓力控制不穩(wěn)定及不等問題，甚至減壓閥失效的嚴(yán)重后果。另外，一方面由于蒸汽減壓時(shí)會(huì)在閥內(nèi)產(chǎn)生閃蒸（在主閥節(jié)流口處），閃蒸汽將對(duì)閥瓣閥座密封面產(chǎn)生汽蝕、空化等危害，使閥瓣、閥座表面的材料被沖擊成蜂窩狀的小孔，并引起振動(dòng)和噪聲（具體請(qǐng)參考《關(guān)于汽蝕、沖蝕易產(chǎn)生的部位及對(duì)閥門的影響》技術(shù)文案）；另一方面，由于主閥的開度很?。ㄩy瓣太靠近閥座時(shí)），濕蒸汽高速流過時(shí)會(huì)產(chǎn)生抽絲和沖蝕，嚴(yán)重?fù)p壞密封面，同時(shí)閥芯的任何微小移動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致流經(jīng)閥門的流量大的波動(dòng)，導(dǎo)致閥門很難控制壓力。 



3．2若減壓閥選型時(shí)按照較小流量來選 

1）當(dāng)設(shè)備總負(fù)載較小時(shí)，減壓閥可以正常工作，而且控制壓力準(zhǔn)確； 

2）當(dāng)設(shè)備總負(fù)載很大時(shí)，減壓閥明顯屬于選形過小的狀態(tài)，蒸汽量供應(yīng)不足，實(shí)際壓力將低于設(shè)定壓力。因?yàn)橹鏖y處于大開度，造成活塞頂部過度磨損，產(chǎn)生卡位現(xiàn)象。而且主閥彈簧也是處于極限壓縮的狀態(tài)，大大縮短了其使用壽命。減壓閥選型時(shí)，一般考慮主閥的運(yùn)行開度范圍控制在30-70%之間是為。 

3．3 解決方案---關(guān)于并聯(lián)減壓站 

1）如工況中正常工作流量為300kg/h，大流量為1400 kg/h，入口壓力為8BarG，設(shè)定壓力為3BarG，則用如下方案解決：使用兩臺(tái)減壓閥并聯(lián)的減壓站，兩臺(tái)減壓閥的總流量為1460 kg/h，一臺(tái)為DN20的，設(shè)定壓力為3BarG，另一臺(tái)為DN25的，設(shè)定壓力為2.6BarG。當(dāng)小流量工作時(shí)，僅僅啟用DN20的減壓閥，當(dāng)需求流量大時(shí)，兩個(gè)閥門同時(shí)打開；當(dāng)流量減小時(shí)， DN25的減壓閥首先關(guān)閉，通過DN20的減壓閥來單獨(dú)控制壓力。 

2）并聯(lián)減壓站還應(yīng)用于另一種工況，就是工藝條件非常嚴(yán)格苛刻，不允許任何的停機(jī)時(shí)間，兩組減壓閥是一用一備的。 



一般故障

常見故障	產(chǎn)生原因	預(yù)防措施	排除方法
閥門直通	1.閥瓣彈簧失效或斷裂	定期檢查和更換	1.啟用旁通管，切斷減壓閥前后閥門，修理或更換減壓閥
	2.活塞卡住在活塞套高位置以下處	定期清洗和修理。組裝正確	2.停車卸壓后，修理或更換減壓閥
	3.閥瓣桿或頂桿在導(dǎo)向套內(nèi)某一位置卡住，使閥瓣呈開啟狀態(tài)	定期清洗和修理。組裝正確
	4.密封面和脈沖閥密封面損壞或密封面間夾有異物	定期檢修，閥前設(shè)置過濾器
	5.脈沖閥泄漏或其閥瓣桿在閥座孔內(nèi)某一位置卡住，使脈沖閥呈開啟狀態(tài)；活塞始終受壓，閥瓣不能關(guān)閉，介質(zhì)直通	定期清洗和檢查，控制通道應(yīng)有過濾器，過濾器應(yīng)完好
	6.閥后腔至膜片小通道堵塞不通，致使閥門不能關(guān)閉	閥前設(shè)置過濾器和排污管，定期清洗和檢查
	7.氣包式控制管線堵塞或損壞，充氣閥泄漏	定期檢修。控制的介質(zhì)應(yīng)清潔，管線應(yīng)暢通
	8.膜片、薄膜破損或其周邊密封處泄漏	定期更換，靜密封面平整，法蘭螺栓緊固且均勻
閥門不通	1.活塞因損壞、異物、銹蝕等原因，卡死在高位置，不能向下移動(dòng)，閥瓣不能開啟	定期清洗和修理，組裝活塞機(jī)構(gòu)應(yīng)正確	1.啟用旁通管，切斷減壓閥前后閥門，修理或更換減壓閥
	2.氣包式的氣包泄漏或氣包內(nèi)壓過低	定期更換，控制介質(zhì)壓力應(yīng)正常	2.停車卸壓后，修理或更換減壓閥
	3.閥前腔到脈沖閥，脈沖閥到活塞的小通道堵塞不通	通道應(yīng)有過濾網(wǎng)，過濾網(wǎng)應(yīng)完好
	4.調(diào)節(jié)彈簧松馳或失效，不能對(duì)膜片、薄膜產(chǎn)生位移，使閥瓣不能打開	定期檢查和更新彈簧
壓力調(diào)節(jié)不準(zhǔn)	1.閥門直通或閥門不通	見以上措施	1.啟用旁通管，切斷減壓閥前后閥門，修理或更換減壓閥
	2.彈簧疲勞	定期檢查和更換	2.停車卸壓后，修理或更換減壓閥
	3.活塞密封不嚴(yán)	組裝前認(rèn)真檢查，組裝應(yīng)正確，定期檢修
	4.調(diào)節(jié)彈簧剛度過大，造成閥后壓力不穩(wěn)	選用剛度適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)彈簧
	5.膜片、薄膜疲勞	定期更換
	6.閥內(nèi)活動(dòng)件磨損，閥門正常動(dòng)作受阻	定期檢修。組裝應(yīng)正確，應(yīng)設(shè)置過濾器

第四章、壓差太大對(duì)減壓閥的影響 

減壓閥的減壓比大多是10：1，若減壓比太大，壓差大于8Bar，將對(duì)減壓閥造成極大的損害。 

4.1.減壓閥在不同的壓力下，都會(huì)有額定的泄漏標(biāo)準(zhǔn)。一般泄漏量不會(huì)超過3%，如減壓閥需要從16Barg減到1.6BarG時(shí)，這是減壓閥的極限狀態(tài)使用，很有可能16Barg下的允許泄漏量已達(dá)到1.5Barg壓力下的流量了,若再有些泄漏的話,假設(shè)已增大到2Barg壓力時(shí)，已大于后端設(shè)定的1.6BarG，這樣就會(huì)造成導(dǎo)閥被自動(dòng)頂開的狀態(tài)，無法保證后端壓力的穩(wěn)定控制。這種情況出現(xiàn)時(shí)，后端壓力又會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)閥膜片和調(diào)節(jié)彈簧的相應(yīng)動(dòng)作來頻繁的自動(dòng)修正，導(dǎo)致導(dǎo)閥必須過于頻繁的調(diào)節(jié)，因此導(dǎo)閥特別容易被磨損。 



上海申弘閥門有限公司主營(yíng)閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥這里要補(bǔ)充說明，先導(dǎo)式減壓閥分為活塞式和膜片式兩種，當(dāng)大壓差工況時(shí)，如上所述，活塞式減壓閥的導(dǎo)閥非常容易磨損，膜片式減壓閥除了導(dǎo)閥非常容易磨損外，同時(shí)主閥膜片的壽命也大大縮短，比較容易破裂，而這幾個(gè)部件恰恰是減壓閥中為關(guān)鍵的零部件，因此，減壓閥壽命縮短到只能使用幾個(gè)月（有些用戶半年內(nèi)就需要更換零件包），而正常壓差使用的減壓閥的壽命都在5年以上！ 

4．2 解決方案---關(guān)于串聯(lián)減壓站 

如工況中正常工作流量為3000kg/h，入口壓力為15BarG，設(shè)定壓力為3BarG，則用如下方案解決：減壓閥的壓差過大，使用兩臺(tái)減壓閥串聯(lián)的減壓站，將*個(gè)減壓閥選用DN40，設(shè)定壓力設(shè)定為8bar，從15減至8bar時(shí)，大流量為3300kg/h；第二個(gè)減壓閥選用DN50，設(shè)定為3bar，將壓力從8減至3bar時(shí)，大流量為3030kg/h。每個(gè)減壓閥距后端反饋導(dǎo)管（銅管）的距離需1.2M，壓力表安裝在導(dǎo)管后端，兩個(gè)減壓閥之間的間距少1.5M以上，若因安裝位置不夠，需兩個(gè)減壓閥之間的間距較遠(yuǎn)時(shí)，每個(gè)減壓閥上下游均需單獨(dú)安裝截止閥。 

4．3 若以上兩種情況同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，既有大流量變化、又有大壓差時(shí)，則采用串并聯(lián)的組合減壓站。 



第五章、各種類型減壓閥選型和安裝注意事項(xiàng) 

5．1從上面3.1的說明得知，若減壓閥選型過大，因?yàn)殚y門處于小開度狀態(tài)，而造成密封面過度沖蝕，影響使用壽命及密封效果。若減壓閥選型過小，即蒸汽量供應(yīng)不足，無法達(dá)到設(shè)定壓力。對(duì)于先導(dǎo)式減壓閥，應(yīng)杜絕按照管道口徑來選型的做法。 



5．2對(duì)于流量參數(shù)，一定要按照正常流量、大流量和小流量來分開考慮；對(duì)于壓力，在考慮減壓比的同時(shí)，還需將壓差控制在各生產(chǎn)商所設(shè)計(jì)規(guī)定的壓差范圍之內(nèi)。當(dāng)減壓比較大或流量跳的較大變化時(shí)，可以多個(gè)閥門串聯(lián)或并聯(lián)使用，或同時(shí)使用串聯(lián)和并聯(lián)的方式。選型正確的閥門不易磨損且壓力控制。 

5．3盡管減壓閥的可靠性和精度依賴于正確的選型，正確的安裝也是非常重要的。不合理的安裝，同樣會(huì)帶來許多的煩惱。減壓閥的銅制導(dǎo)管必須安裝在減壓閥至少1M以外處，壓力表裝在導(dǎo)管的后端。對(duì)于一些組合減壓站的安裝調(diào)試，應(yīng)根據(jù)正確的設(shè)計(jì)方案來實(shí)施。 

5．4在每個(gè)減壓閥前必須安裝過濾器，并且每個(gè)減壓站前必須進(jìn)行管道疏水。與本產(chǎn)品相關(guān)論文：YS743X-16C直流式減壓穩(wěn)壓閥技術(shù)參數(shù)