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3.2截止阀内漏的原因分析及内漏量的计算
发布时间:2016-11-10 15:36:13
很多情况下,截止阀虽然使用时间不长,但却关不严,说明密封面已被破坏或卡了杂质,造成内漏,具体原因分析及解决方法如下:

1、 杂质卡堵:

若有高硬度的杂质卡堵到密封面,在用力关闭阀门的同时,必将损坏密封面而造成泄漏。Way′s产品解决办法:在截止阀入口端镶嵌不锈钢过滤网,滤网孔距小于密封面宽度,避免杂质破坏密封面。

2、 因为冲蚀破坏作用,造成内漏。

蒸汽经过阀门时一般以湍流形式流动,且流速较大,若蒸汽中含有水分(水珠),因水的密度是蒸汽密度的300多倍,因此产生的冲刷力也非常大,所以阀门密封面经常被冲刷出线槽型,像被钢刷打过一样的痕迹。

当阀门用于排污口、高压蒸汽、湿度较大的蒸汽等工况更易受到汽蚀和冲蚀破坏,寿命较短。

如:A、锅炉排污阀:污物杂质越多越硬,冲刷腐蚀速度越快,越易泄漏。

B、粮油行业的汽提塔前,阀门常常小开度运行,流速增大,易泄漏。

C、锅炉分汽缸上阀门:

减小冲蚀办法:

A、最主要是要降低流速,降低压差。

B、清理杂质。

C、提高蒸汽干度,去除液滴。

D、改善阀门结构设计,尽量减少正面冲蚀。

如Way′s波纹管截止阀采用高进低出的流向和双阀瓣平衡结构,先打开小阀瓣时,蒸汽流速会降低,随着蒸汽通过小孔进入到大阀瓣下端,即阀门的出口端时,压差越来越低,所以相对传统低进高出结构而言,这设计让密封面的寿命更长。

3、 开关过于频繁,密封面被磨损而导致泄漏。

若使用普通的13Cr系列材质,没有硬化处理,加工精度较低,其耐磨性较差,因此密封面容易因多次开关磨损,而造成泄漏。因此,密封面应该选用非常耐磨损腐蚀、硬度高、热稳定性能优秀的材质,如Way′s波纹管截止阀的密封面是使用司太立合金 

4、 整体阀座,容易因铸造缺陷和焊接缺陷造成阀门泄漏。

采用独立阀座,这样可确保密封面的材质,焊接性能,加工精度,进而达到最佳密封效果。Way′s品牌和国外大品牌均使用此结构,其他国内品牌几乎都使用整体阀座。

5、 介质的化学腐蚀和应力腐蚀,造成泄漏。

对于一些如锅炉系统工业除盐水等介质,带有弱酸碱腐蚀,因此阀门内部件应该选用不锈钢材质,对密封面最好选择司太立合金。

6、 密封面加工精度不高,没有研磨,容易被冲蚀和腐蚀。

加工时保证密封面的平面度,粗糙度,同轴度,并将表面研磨成镜面。

7、 为什么填料密封截止阀更易内漏?

即使有杂质卡堵,也未必一定会破坏密封面。只有当密封面上承受了过载的关闭力时,密封面才会被破坏。而填料密封因为难开关,客户一般使用加力杆,这样杠杆力矩非常大,作用在密封面上实际关闭力可能大于其能承受的最大关闭力,具体计算如下:

对于PN16的截止阀,其最大耐压为16*1.5=24bar,若口径为 DN100的阀门,其密封面上能承受的最大关闭力为F=P*S=24*(3.14*102/4)=1884kgf,当操作手轮时,其作用在密封面上的关闭力矩=1884*D(手轮),但若使用加力杆,则;力矩=1884*【D手轮+D加力杆】,要远远大于最大承受力矩,密封面也因此而变形,导致泄漏。

建议使用波纹管截止阀,开关非常轻松,无需使用加力杆。

 

8、 截止阀内漏的泄漏量计算

若DN100的截止阀,其阀座内孔径为100MM,介质为10barg压力的蒸汽,截止阀内漏,主要是因为密封面上被冲蚀或杂质卡坏,我们把他看成是很多个小孔在泄漏,假设有10个0.2MM的小孔,则其损耗的蒸汽量为:

根据Napier方程,推导出流量计算公式, 流量(kg/h)=0.4d2( P1+1) 式中d=孔径(mm),P1=表压(Barg),那么10个0.2mm的小孔在10Barg压力时损失的蒸汽量=10*0.4*0.22*(10+1)=1.76kg/h,那么若工厂持续运行,则一年因为这个DN100的截止阀内漏而损失的蒸汽量为:1.76*24*365=15418kg=15.418T,按照目前每吨蒸汽单价200元计算,则每年因此而损失了15.418*200=3083元!

而购买1台零泄漏的Way′s品牌波纹管截止阀的价格才不到3000元,因此回收期不到一年。

因此,解决截止阀的内漏问题是非常有意义,并且非常迫切的问题。

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