減壓閥常見問題的原因分析及解決方案

gzways

第一章、    產品設計不合理
: r8 @$ A5 {. ^8 L第二章、    生產工藝及材料選用不合理
第三章、    流量變化大對減壓閥的影響
第四章、    壓差太大對減壓閥的影響
第五章、    各種類型減壓閥選型注意事項
6 R# L4 q5 J' F% x
2 r! G4 Z6 M5 A* ^" P第一章、產品設計不合理
- _# w' {' {( h　　產品設計時所采納的理論依據有誤，蒸汽是一種高溫可壓縮、易產生閃蒸或液化的汽態流體，而非一般意義上的流體。在產品設計時，需比較多的考慮其眾多特殊性因素帶來的負作用，如閃蒸、汽蝕、空化、水錘和兩相流等等，否則極易造成產品品質不穩定，產品壽命短，無法連續正常使用等常見問題。設計人員常將流體力學的一般原理應用于蒸汽減壓閥的設計上，而忽視了蒸汽介質的特殊性所要求的重要修正系數，如臨界壓力、可壓縮系數、比焓等重要參數，這些重要參數的設計缺失，將直接導致產品設計壽命的極大縮短，而無法滿足用戶的基本使用。

第二章、生產工藝及材料選用不合理
     部分生產商在產品生產時出于成本考慮，又未能考慮蒸汽介質的特殊性（高溫、高壓、高流速），對材料特別是密封面材料，沖蝕率非常高的特性，用一般材料替代抗沖蝕性材料，工藝上未考慮蒸汽對工藝的極端細致要求等，而造成蒸汽領域使用屢屢失敗的現象。
" j0 e4 W3 M& p, K2 R
第三章、流量變化大對減壓閥的影響：
1 U6 ]0 K" ?. I; Y- d5 p4 W若蒸汽的流量變化很大，將對減壓閥造成極大的損害。從兩中情況來分析：
3．1若減壓閥選型時按照最大流量來選：
* M! n! [2 v$ V. n4 W1）當設備總負載很大，需要使用大量蒸汽時，減壓閥可以正常工作，而且控制壓力準確；
2）當設備總負載很小或有其他供熱裝置同時供熱時，所需的蒸汽量很少，使得減壓閥的開度一直處于很小的開度范圍，活塞運行的間隙又非常小，而且活塞運行的行程過于集中在某一區域，造成該區域極早的過度磨損，從而導致活塞和活塞套處出現泄漏和卡位現象，這樣將導致壓力控制不穩定及不精確等問題，甚至減壓閥失效的嚴重后果。另外，一方面由于蒸汽減壓時會在閥內產生閃蒸（在主閥節流口處），閃蒸汽將對閥瓣閥座密封面產生汽蝕、空化等危害，使閥瓣、閥座表面的材料被沖擊成蜂窩狀的小孔，并引起振動和噪聲（具體請參考《關于汽蝕、沖蝕易產生的部位及對閥門的影響》技術文案）；另一方面，由于主閥的開度很小（閥瓣太靠近閥座時），濕蒸汽高速流過時會產生抽絲和沖蝕，嚴重損壞密封面，同時閥芯的任何微小移動都會導致流經閥門的流量大的波動，導致閥門很難精確控制壓力。
3．2若減壓閥選型時按照較小流量來選
1）當設備總負載較小時，減壓閥可以正常工作，而且控制壓力準確；
% u$ V8 O! G% u" k$ T( d  r% N

2）當設備總負載很大時，減壓閥明顯屬于選形過小的狀態，蒸汽量供應不足，實際壓力將低于設定壓力。因為主閥長期處于最大開度，造成活塞頂部過度磨損，產生卡位現象。而且主閥彈簧也是長期處于極限壓縮的狀態，大大縮短了其使用壽命。減壓閥選型時，一般考慮主閥的運行開度范圍控制在30-70%之間是為最佳。

3．3 解決方案---關于并聯減壓站

1）如工況中正常工作流量為300kg/h，最大流量為1400 kg/h，入口壓力為8BarG，設定壓力為3BarG，則用如下方案解決：使用兩臺減壓閥并聯的減壓站，兩臺減壓閥的總流量為1460 kg/h，一臺為DN20的，設定壓力為3BarG，另一臺為DN25的，設定壓力為2.6BarG。當小流量工作時，僅僅啟用DN20的減壓閥，當需求流量最大時，兩個閥門同時打開；當流量減小時， DN25的減壓閥首先關閉，通過DN20的減壓閥來單獨控制壓力。

2）并聯減壓站還應用于另一種工況，就是工藝條件非常嚴格苛刻，不允許任何的停機時間，兩組減壓閥是一用一備的。

第四章、壓差太大對減壓閥的影響

減壓閥的減壓比大多是10：1，若減壓比太大，壓差大于8Bar，將對減壓閥造成極大的損害。

4.1.減壓閥在不同的壓力下，都會有額定的泄漏標準。一般泄漏量不會超過3%，如減壓閥需要從16Barg減到1.6BarG時，這是減壓閥的極限狀態使用，很有可能16Barg下的允許泄漏量已達到1.5Barg壓力下的流量了,若再有些泄漏的話,假設已增大到2Barg壓力時，已大于后端設定的1.6BarG，這樣就會造成導閥被自動頂開的狀態，無法保證后端壓力的穩定精確控制。這種情況出現時，后端壓力又會導致導閥膜片和調節彈簧的相應動作來頻繁的自動修正，導致導閥必須過于頻繁的調節，因此導閥特別容易被磨損。

這里要補充說明，先導式減壓閥分為活塞式和膜片式兩種，當大壓差工況時，如上所述，活塞式減壓閥的導閥非常容易磨損，膜片式減壓閥除了導閥非常容易磨損外，同時主閥膜片的壽命也大大縮短，比較容易破裂，而這幾個部件恰恰是減壓閥中最為關鍵的零部件，因此，減壓閥壽命縮短到只能使用幾個月（有些用戶半年內就需要更換零件包），而正常壓差使用的減壓閥的壽命都在5年以上！

4．2 解決方案---關于串聯減壓站

如工況中正常工作流量為3000kg/h，入口壓力為15BarG，設定壓力為3BarG，則用如下方案解決：減壓閥的壓差過大，使用兩臺減壓閥串聯的減壓站，將第一個減壓閥選用DN40，設定壓力設定為8bar，從15減至8bar時，最大流量為3300kg/h；第二個減壓閥選用DN50，設定為3bar，將壓力從8減至3bar時，最大流量為3030kg/h。每個減壓閥距后端反饋導管（銅管）的距離需1.2M，壓力表安裝在導管后端，兩個減壓閥之間的間距最少1.5M以上，若因安裝位置不夠，需兩個減壓閥之間的間距較遠時，每個減壓閥上下游均需單獨安裝截止閥。

4．3 若以上兩種情況同時出現時，既有大流量變化、又有大壓差時，則采用串并聯的組合減壓站。

# ~( U$ z4 u; o. X9 [* K3 M( D
- G8 p- J, H" U

第五章、各種類型減壓閥選型和安裝注意事項

5．1從上面3.1的說明得知，若減壓閥選型過大，因為閥門長期處于小開度狀態，而造成密封面過度沖蝕，影響使用壽命及密封效果。若減壓閥選型過小，即蒸汽量供應不足，無法達到設定壓力。對于先導式減壓閥，應杜絕按照管道口徑來選型的做法。
2 s/ w0 @. d5 ^  K4 W) Y% N8 I5 O

5．2對于流量參數，一定要按照正常流量、最大流量和最小流量來分開考慮；對于壓力，在考慮減壓比的同時，還需將壓差控制在各生產商所設計規定的壓差范圍之內。當減壓比較大或流量跳躍式的較大變化時，可以多個閥門串聯或并聯使用，或同時使用串聯和并聯的方式。選型正確的閥門不易磨損且壓力控制精確。

5．3盡管減壓閥的可靠性和精度依賴于正確的選型，正確的安裝也是非常重要的。不合理的安裝，同樣會帶來許多的煩惱。減壓閥的銅制導管必須安裝在減壓閥至少1M以外處，壓力表裝在導管的后端。對于一些組合減壓站的安裝調試，應根據正確的設計方案來實施。

5．4在每個減壓閥前必須安裝過濾器，并且每個減壓站前必須進行管道疏水。

丫兒

謝謝樓主的分享，學習了！

liaoshengxiao

謝謝樓主的分享，學習了！