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   冲蚀是严酷工况中的一种,一直是一个现场应用中的难题。在冲蚀严重的场合,阀的寿命极短,短的为1~2月,长的也不过3~6月。在石化行业的加氢催化装置和矿化学的铜矿浆调节等应用上,冲蚀问题更为突出,而在现阶段还没有研制出特别耐冲蚀的阀,解决该问题重点是从阀体结构、耐冲蚀材料选用及防冲蚀措施等几个方面来综合考虑,有针对性地解决。

    一、冲蚀产生的主要原因

    冲蚀主要出现在大压差、含颗粒介质场合。在这些场合阀的节流口处的介质流速非常高,具有很大的动能,可以很快的将阀芯、阀座表面冲出流线形的细槽,从而使密封面被破坏,造成阀出现故障或报废。尤其当阀处于小开度工作时,节流间隙更小,流体速度更快,冲刷破坏作用更大,阀使用寿命则更短。因此,耐冲蚀阀应尽量避免小开度工作。

    二、阀体结构的选择

    一切阻碍介质流动的节流面都将受到介质无情的冲蚀。避让就是最简单最行之有效的办法。故从阀体结构上考虑应选用流体方向改变尽可能小的阀,直行程的角形调节阀是提供这种流道的传统解决方案。一些旋转类的阀,如“V”形球阀、偏心旋转阀或具有“V”形节流结构的全功能超轻型调节阀等提供近乎直通的流道,在防冲蚀方面效果极好。同时,节流口应尽量集中、圆整(防止颗粒介质与阀内件的接触次数和减轻湍流作用),减缓节流面流体流速,缓解介质对节流面的冲蚀。

    三、耐冲蚀材料的选择

    对于介质冲击破坏最严重的阀芯、阀座密封面,应在保证韧性的基础上选择尽可能硬的材料,如堆焊耐磨合金等,以提高阀的耐冲蚀破坏能力。若冲蚀特别严重时,导向面及受冲蚀的阀体面也应堆焊耐磨合金,以提高可靠性和使用寿命

    四、防冲蚀措施的选择

    (1)避让是简单、行之有效的方法。直行程阀流路复杂,在转弯处受到冲蚀;阀芯停在节流中间,直接受到高速介质的直接冲蚀,更无法避让。所以,直行程类阀不宜选用。角行程阀较好解决这一问题,但是阀板在中央受到冲蚀,避让效果最好的是全功能超轻型阀、偏心旋转阀、“V”型球阀。

    (2)尽可能避免小开度工作,应尽可能保证阀工作在60~70%开度上。如介质中含有大量固体颗粒,正常开度更应提高到70~80%,以减少颗粒介质对密封件的冲击次数,减缓流速,减轻冲蚀破坏作用,提高阀使用寿命。

    (3)选用耐磨材料。

    (4)配用大刚度大推力(力矩)的执行机构。

    (5)冲蚀严重的场合大多含有不干净介质,经常伴随堵塞,因此,选型上应同时注意防堵问题。

    五、耐冲蚀阀阀型选择

    (1)全功能超轻型调节阀

    (2)偏心旋转阀。

    (3)“V”形球阀

    (4)角形阀

 

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