沖蝕是嚴酷工況中的一種,一直是一個現(xiàn)場應用中的難題。在沖蝕嚴重的場合,閥的壽命極短,短的為1~2月,長的也不過3~6月。在石化行業(yè)的加氫催化裝置和礦化學的銅礦漿調節(jié)等應用上,沖蝕問題更為突出,而在現(xiàn)階段還沒有研制出特別耐沖蝕的閥,解決該問題重點是從閥體結構、耐沖蝕材料選用及防沖蝕措施等幾個方面來綜合考慮,有針對性地解決。
一、沖蝕產生的主要原因
沖蝕主要出現(xiàn)在大壓差、含顆粒介質場合。在這些場合閥的節(jié)流口處的介質流速非常高,具有很大的動能,可以很快的將閥芯、閥座表面沖出流線形的細槽,從而使密封面被破壞,造成閥出現(xiàn)故障或報廢。尤其當閥處于小開度工作時,節(jié)流間隙更小,流體速度更快,沖刷破壞作用更大,閥使用壽命則更短。因此,耐沖蝕閥應盡量避免小開度工作。
二、閥體結構的選擇
一切阻礙介質流動的節(jié)流面都將受到介質無情的沖蝕。避讓就是最簡單最行之有效的辦法。故從閥體結構上考慮應選用流體方向改變盡可能小的閥,直行程的角形調節(jié)閥是提供這種流道的傳統(tǒng)解決方案。一些旋轉類的閥,如“V”形球閥、偏心旋轉閥或具有“V”形節(jié)流結構的全功能超輕型調節(jié)閥等提供近乎直通的流道,在防沖蝕方面效果極好。同時,節(jié)流口應盡量集中、圓整(防止顆粒介質與閥內件的接觸次數(shù)和減輕湍流作用),減緩節(jié)流面流體流速,緩解介質對節(jié)流面的沖蝕。
三、耐沖蝕材料的選擇
對于介質沖擊破壞最嚴重的閥芯、閥座密封面,應在保證韌性的基礎上選擇盡可能硬的材料,如堆焊耐磨合金等,以提高閥的耐沖蝕破壞能力。若沖蝕特別嚴重時,導向面及受沖蝕的閥體面也應堆焊耐磨合金,以提高可靠性和使用壽命。;lign="top"> 四、防沖蝕措施的選擇
(1)避讓是簡單、行之有效的方法。直行程閥流路復雜,在轉彎處受到沖蝕;閥芯停在節(jié)流中間,直接受到高速介質的直接沖蝕,更無法避讓。所以,直行程類閥不宜選用。角行程閥較好解決這一問題,但是閥板在中央受到沖蝕,避讓效果最好的是全功能超輕型閥、偏心旋轉閥、“V”型球閥。
(2)盡可能避免小開度工作,應盡可能保證閥工作在60~70%開度上。如介質中含有大量固體顆粒,正常開度更應提高到70~80%,以減少顆粒介質對密封件的沖擊次數(shù),減緩流速,減輕沖蝕破壞作用,提高閥使用壽命。
(3)選用耐磨材料。
(4)配用大剛度大推力(力矩)的執(zhí)行機構。
(5)沖蝕嚴重的場合大多含有不干凈介質,經常伴隨堵塞,因此,選型上應同時注意防堵問題。
五、耐沖蝕閥閥型選擇
(1)全功能超輕型調節(jié)閥
(2)偏心旋轉閥。
(3)“V”形球閥
(4)角形閥