灰水调节阀的气蚀分析及解决措施

   2023-06-15 互联网3060
核心提示:  内容导读:灰水调节阀是德士古煤化工生产气化装置上的关键设备。灰水调节阀的特点是介质复杂(三相流:固、液、汽)、压降大

  内容导读:灰水调节阀是德士古煤化工生产气化装置上的关键设备。灰水调节阀的特点是介质复杂(三相流:固、液、汽)、压降大(最大可达4.2MPa),对阀内件冲刷严重,使用寿命较短。由于产品的特殊性,进口整阀及备件价格昂贵,造成生产成本的升高,所以,该设备的国产化在德士古煤化工生产中显得尤为重要。
  
  1、腐蚀与气蚀的原因分析

  
  造成FV-1404和FV-1405调节阀损坏的原因主要有两个,第一是腐蚀,第二是气蚀。
  
  通过调节阀的介质是含有细灰的灰水,工作压力7.4MPa,压差7.26MPa,调节阀出口压力0.14MPa,介质温度为11O℃,灰水通过调节阀恰恰处于这一温度下的饱和蒸汽压力附近(0.15MPa),经过节流后闪蒸流体,在压力恢复区气泡炸裂,释放出强大的能量气蚀了阀体的内壁。
  
  另外,洗涤水呈碱性,pH值为9.0~9.6。而原设计中调节阀阀体的材料是ASTMA217Gr-WC9,属于一种合金结构钢的铸件形式,相当于国产钢的ZG15CrMo1V钢号,是非耐酸钢,对碱性介质缺乏足够的耐蚀能力,因此导致了阀体及内件的快速腐蚀。
  
  2、操作产生振荡
  
  研究FV-1404、FV-1405的腐蚀与气蚀现象与操作过程中产生振荡的问题,对后来新增P-1406的3号、4号泵出口回流阀的选型有很好的指导意义。
  
  3、改造效果及推广应用
  
  最初对FV-1405的改造采用了FISHER公司的657/40-3”ET笼式阀,阀体采用CFSMSSTCast材质,阀内件采用17-4PHSST及416SST材质,运行效果良好,有效地降低了气蚀并消除了振动,无故障运行时间达到了4个月以上。
  
  通过对阀内件的仔细观察发现,仍有少量气蚀现象发生。换句话说,阀笼对流体在通过节流口之前,对流体能量的消耗能力不够。在流体收缩断面,部分流体的压力仍低于工作温度下的饱和蒸汽压。
  
  在1406-3泵和1406-4泵项目上,回流阀采用双层笼式阀,分阶段地压力降使闪蒸受到抑制,由于控制了流体的运动速率及减轻了流体的冲撞,调节阀内部构件的寿命大大延长,流关式的结构不但消除固体颗粒的危害,而且使阀门关闭更加严密。

 
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