調節閥閃蒸和氣蝕現象的危害及其對策

  調節閥閃蒸和氣蝕現象的危害及其對策

1．閃蒸和氣蝕現象的產生原因及其危害 

在調節閥液體工況條件下，按流動工況判別式，如果閥門的實際壓差P1-P2≥FL2（P1-FFPV）時，就會產生阻塞流。阻塞流是當閥門內的靜態壓力降至液體的飽和蒸汽壓時由于液體的汽化引起的，阻塞流的產生必然產生閃蒸和氣蝕現象。

1.1 閃蒸：當液體流體通過節流縮徑處時，流束會變細或收縮，流速會增加，壓力會下降。通過節流處后，隨著閥腔增大，流速會下降，壓力會增加，但不會恢復到閥前壓力，實際壓差△P就是節流時損失的能量。節流縮徑處的壓力降到液體的飽和蒸汽壓，氣泡就會在流束中形成，如果閥后壓力仍低于液體的飽和蒸汽壓，氣泡將保持在閥后，這種現象就叫“閃蒸”。

閃蒸會對閥門的閥芯產生嚴重的沖刷破壞，使閥芯和閥座接觸處及附近像被平滑地磨掉一層一樣，閥門的關閉性能隨之嚴重降低，因達不到系統要求而損壞報廢。

1.2 氣蝕：在阻塞流條件下，如果閥后壓力恢復到高于液體的飽和蒸汽,氣泡就會破裂或爆炸，這種現象就叫氣蝕。氣蝕產生的蒸汽氣泡破裂、爆炸現象釋放出很大的能量，并產生噪聲。當氣泡在節流件附近破裂、爆炸時，會使節流件產生粗糙的的破壞表面，并有可能在閥后一段距離內使下游管道遭受同樣的破壞。

2. 閃蒸和氣蝕的預防對策

閃蒸和氣蝕現象的產生是由于系統工況而不是閥門引起的，因此，解決閃蒸和氣蝕的辦法不單是閥門制造商的事情。閥門制造商所能做的就是：增加閥門抵抗閃蒸和氣蝕破壞的能力，包括閥型的選擇和閥內件材料的選擇、處理。

2.1 閃蒸工況下的閥門選擇

a. 選擇角形閥、偏心旋轉閥、V形球閥等流通性好、流阻小的閥門；

b. 擴大節流縮徑后的閥后容腔，降低流速，也即降低沖刷速度和沖刷能量；

c. 選擇盡可能硬度高、耐磨損的閥芯閥座材料，包括硬化處理。

2.2 氣蝕工況下的閥門選擇及防止氣蝕的工藝措施

a. 選擇多級壓降結構的閥門或串聯閥門（相當于多級壓降），使每一級閥后壓降變小，確保其節流縮徑處的壓力都不低于液體的飽和蒸汽壓，從而不會產生形成氣蝕的氣泡。

b. 對可能受到氣蝕破壞的閥門表面使之與氣蝕隔離或進行硬化處理；

c. 改變工藝系統，升高閥后壓力P2，或將閥門移動到下游P2更高的位置；

d. 在閥后增加背壓裝置，提高P2壓力。

 

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