沖刷腐蝕是閥門管道內(nèi)部流道金屬表面與流體之間由于高速相對運動而引起的金屬損壞現(xiàn)象,是管道受沖刷和腐蝕交互作用的結(jié)果,是一種危害性較大的局部腐蝕,在石油、化工、能源電力等領(lǐng)域的閥門和管道的拐部廣泛存在,尤其是在固體顆粒流態(tài),液固混合流態(tài),液、氣、固三種流態(tài),高壓、高溫液流體輸送管道用的閥門沖刷腐蝕非常嚴(yán)重,因此沖刷腐蝕問題引起了人們的高度重視。
在管道使用的閥門受到?jīng)_刷腐蝕和氣蝕的影響,會使管壁局部變薄,流道內(nèi)部腐蝕變薄,壓力過大就會導(dǎo)致泄露或爆裂。通常腐蝕區(qū)可以用超聲波檢測到,但管道邊緣或管道過熱使用超聲波無法檢測。所以沖刷腐蝕和氣蝕一直是工業(yè)生產(chǎn)中尤為頭痛的問題。
一、沖刷閥門原因分析
1.1 流體介質(zhì)閃蒸現(xiàn)象,對閥門造成沖刷;
1.2 流體介質(zhì)含硬質(zhì)雜質(zhì),易對閥內(nèi)件造成嚴(yán)重沖刷與磨損;
1.3 現(xiàn)場閥門開度在 30%-40%之間,過流面積太小。促使流體介質(zhì)流速加快,造成對閥內(nèi)件的高壓沖刷;
1.4 閥門開度在 30%時的介質(zhì)流動軌跡線如下圖,從圖一可見,流體介質(zhì)直接沖擊在閥體出口內(nèi)壁和管道連接法蘭邊緣,對閥體和管道連接法蘭造成了沖刷;
1.5 常規(guī)進口閥門同樣不適用沖刷工況(見圖二)
圖一:原閥門介質(zhì)流動軌跡圖
圖二:進口品牌閥門受損情況
圖三 冶金化工行業(yè)國產(chǎn)品牌閥門受損情況
介質(zhì):礦漿(含5%海水)
二、解決方案
2.1 為了解決現(xiàn)場閥體的沖刷問題,我司采用密封座帶開口擋板設(shè)計,特殊耐磨金屬材質(zhì)+航空耐磨處理。(見圖三)
2.2 此結(jié)構(gòu)的閥座會有些微比例縮徑,這樣能提高閥門開度,漿砂等硬質(zhì)介質(zhì)將從閥門中腔穿流而過,大大減少對閥體壁的沖刷和磨損。
2.3 密封座自帶的檔板結(jié)構(gòu)還起到第一道防擋作用,即使檔板磨損了,也不影響閥門的密封效果。
2.4 閥芯和閥座密封面及內(nèi)壁均經(jīng)過耐磨處理(鍍硬鉻、噴涂 WC 或堆焊航空硬質(zhì)合金等),以應(yīng)對更為苛刻的使用工況,從而延長閥內(nèi)件的使用周期,整體提高閥門的使用壽命。
圖三 密封座帶V字型開口擋板 |
圖四 常規(guī)閥門密封座 |
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三、訂貨需知
3.1 此方案適用于沖刷工況,閥座自帶特殊檔板結(jié)構(gòu),有效避免了流體介質(zhì)對閥體的沖刷問題。
3.2 為了更好的提高使用效果,希望能提供現(xiàn)場具體技術(shù)參數(shù),(如:介質(zhì)、介質(zhì) PH值、閥門開度、流量、壓差、關(guān)閉壓力、介質(zhì)溫度等。)以便選擇更加合適的密封材料與特殊工件的處理方法。
3.3 閥門材質(zhì)有 304、304L、316、2205、SMO 等供參考選。
圖五:格萊特控制閥防沖刷對夾式球閥(可提供法蘭式連接)