調(diào)節(jié)閥閃蒸和氣蝕現(xiàn)象的危害及其對策

  調(diào)節(jié)閥閃蒸和氣蝕現(xiàn)象的危害及其對策

1．閃蒸和氣蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生原因及其危害 

在調(diào)節(jié)閥液體工況條件下，按流動(dòng)工況判別式，如果閥門的實(shí)際壓差P1-P2≥FL2（P1-FFPV）時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生阻塞流。阻塞流是當(dāng)閥門內(nèi)的靜態(tài)壓力降至液體的飽和蒸汽壓時(shí)由于液體的汽化引起的，阻塞流的產(chǎn)生必然產(chǎn)生閃蒸和氣蝕現(xiàn)象。

1.1 閃蒸：當(dāng)液體流體通過節(jié)流縮徑處時(shí)，流束會(huì)變細(xì)或收縮，流速會(huì)增加，壓力會(huì)下降。通過節(jié)流處后，隨著閥腔增大，流速會(huì)下降，壓力會(huì)增加，但不會(huì)恢復(fù)到閥前壓力，實(shí)際壓差△P就是節(jié)流時(shí)損失的能量。節(jié)流縮徑處的壓力降到液體的飽和蒸汽壓，氣泡就會(huì)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(xiàn)象就叫“閃蒸”。

閃蒸會(huì)對閥門的閥芯產(chǎn)生嚴(yán)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(guān)閉性能隨之嚴(yán)重降低，因達(dá)不到系統(tǒng)要求而損壞報(bào)廢。

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

2. 閃蒸和氣蝕的預(yù)防對策

閃蒸和氣蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于系統(tǒng)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(nèi)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(zhuǎn)閥、V形球閥等流通性好、流阻小的閥門；

b. 擴(kuò)大節(jié)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(jié)構(gòu)的閥門或串聯(lián)閥門（相當(dāng)于多級壓降），使每一級閥后壓降變小，確保其節(jié)流縮徑處的壓力都不低于液體的飽和蒸汽壓，從而不會(huì)產(chǎn)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(jìn)行硬化處理；

c. 改變工藝系統(tǒng)，升高閥后壓力P2，或?qū)㈤y門移動(dòng)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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