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電子式電動溫度調節閥的泄漏量計算與失效分析
發布時間:2021-01-04   點擊次數:655次

一、VI級閥泄漏量計算與調節閥泄漏失效分析:

電子式電動溫度調節閥是流體管道、化工儀器儀表裝備等系統中關健控制元件,起到降壓降噪、調節流量/壓力/溫度、或截斷流體運輸等重要作用。泄漏是引起調節閃失效的主要因素之一,也是引發裝備系統故障或事故的主要因素之一。工業系統中,每年因閥門泄漏造成的能源損失、設備故障、或事故等占據較大的比重。

管道系統中,閥座泄漏過大會導致物料大量流失,不同開充下閥座泄漏量(或流量)過小又會降低物流輸送的效率,故閥座泄漏的控制對管網系統的運行至關重要。

現有行業標準中,對按壓差(高壓差)進行的閥座泄漏測試描述較少,多數企業以0.35MPa空氣或水進行測試,VI級泄漏量調節閥高壓差氣體介質閥座泄漏量測試無依據,口徑大于NPS17的調節閥VI級閥座泄漏無指標。調節閥的可靠性研究一直備受關注,但如機械循環/啟閉動作測試、高低溫循環等之后的調節閥閥座泄漏失效研究相對較少。針對上述問題,本文從VI級泄漏量調節閥的NPS16以上大口徑閥座泄漏量計算、啟閉動作后閥座泄漏失效分析等方面進行討論與研究。

二、大口徑VI級調節閥閥座泄漏量計算與分析:

目前,電子式電動溫度調節閥采用閥座泄漏率指示依據中,IEC50523-4、ANSIFC170-2等標準運用較為普遍。閥座泄漏測試中,以水為介質,測試壓力為0.35MPa或閥設計壓差,泄漏等級I級-IV級的泄漏量介紹較為詳細。以空氣或氮氣為介質時,多數標準均采用0.35MPa或(0.3-0.4MPa)測試壓力的測試方法與泄漏量指標,僅有IEC60523標準中有描述了按設計壓差進行V級泄漏量的計算方法(僅限層流、調節閥出品端通大氣,且環境溫度在10-30℃之間,該換算不能用于實際工況)。對于VI泄漏率調節閥的閥座泄漏指標限制為口徑NPS16及以下,氣體介質試驗壓力限制為0.35MPa,已不能滿足產品發展(大口徑、低泄漏、高可靠性等方向)和使用要求。

近年來,以氣體為試驗介質的VI有泄漏率大口徑(NPS16以上)調節閥,尤其是控制球閥的使用比較常見。當控制閥處于關閉狀態,通過閥座泄漏的介質流量即為閥座泄漏量為前提,根據流量計算公式Q=л*d2/4*V(Q為介質流量,d為閥座內徑,V為流速),其于相同測試溫度范圍、相同結構、相似材質、相同測試壓差條件下,介質通過閥座泄漏流速近似相同的理論條件下,可以得出閥座泄漏量計算方法。以上是樂控儀表(杭州)有限公司多年來結合現場各類工況分析總結技術分享。

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