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电子式电动温度调节阀的泄漏量计算与失效分析
发布时间:2021-01-04   点击次数:526次

一、VI级阀泄漏量计算与调节阀泄漏失效分析:

电子式电动温度调节阀是流体管道、化工仪器仪表装备等系统中关健控制元件,起到降压降噪、调节流量/压力/温度、或截断流体运输等重要作用。泄漏是引起调节闪失效的主要因素之一,也是引发装备系统故障或事故的主要因素之一。工业系统中,每年因阀门泄漏造成的能源损失、设备故障、或事故等占据较大的比重。

管道系统中,阀座泄漏过大会导致物料大量流失,不同开充下阀座泄漏量(或流量)过小又会降低物流输送的效率,故阀座泄漏的控制对管网系统的运行至关重要。

现有行业标准中,对按压差(高压差)进行的阀座泄漏测试描述较少,多数企业以0.35MPa空气或水进行测试,VI级泄漏量调节阀高压差气体介质阀座泄漏量测试无依据,口径大于NPS17的调节阀VI级阀座泄漏无指标。调节阀的可靠性研究一直备受关注,但如机械循环/启闭动作测试、高低温循环等之后的调节阀阀座泄漏失效研究相对较少。针对上述问题,本文从VI级泄漏量调节阀的NPS16以上大口径阀座泄漏量计算、启闭动作后阀座泄漏失效分析等方面进行讨论与研究。

二、大口径VI级调节阀阀座泄漏量计算与分析:

目前,电子式电动温度调节阀采用阀座泄漏率指示依据中,IEC50523-4、ANSIFC170-2等标准运用较为普遍。阀座泄漏测试中,以水为介质,测试压力为0.35MPa或阀设计压差,泄漏等级I级-IV级的泄漏量介绍较为详细。以空气或氮气为介质时,多数标准均采用0.35MPa或(0.3-0.4MPa)测试压力的测试方法与泄漏量指标,仅有IEC60523标准中有描述了按设计压差进行V级泄漏量的计算方法(仅限层流、调节阀出品端通大气,且环境温度在10-30℃之间,该换算不能用于实际工况)。对于VI泄漏率调节阀的阀座泄漏指标限制为口径NPS16及以下,气体介质试验压力限制为0.35MPa,已不能满足产品发展(大口径、低泄漏、高可靠性等方向)和使用要求。

近年来,以气体为试验介质的VI有泄漏率大口径(NPS16以上)调节阀,尤其是控制球阀的使用比较常见。当控制阀处于关闭状态,通过阀座泄漏的介质流量即为阀座泄漏量为前提,根据流量计算公式Q=л*d2/4*V(Q为介质流量,d为阀座内径,V为流速),其于相同测试温度范围、相同结构、相似材质、相同测试压差条件下,介质通过阀座泄漏流速近似相同的理论条件下,可以得出阀座泄漏量计算方法。以上是乐控仪表(杭州)有限公司多年来结合现场各类工况分析总结技术分享。

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