減壓閥故障解決

                                減壓閥故障解決

                              上海申弘閥門有限公司

之前介紹高壓管路氮氣減壓閥組協(xié)調(diào)工作，現(xiàn)在介紹 1．介質(zhì)無法通過或通過量非常小。此種情形一般都為通道堵塞，清除通道污物即可。 
2．減壓閥直通。  
a．活塞卡住。方法：清除缸套和活塞間污物。
 b．主、導閥閥桿在導向孔內(nèi)卡住。方法：將主、導閥閥桿用紗紙磨小外徑。  
c．主、導閥密封面有污物卡住。方法：清除污物。
 d．膜片損壞。方法：更換新膜片。 
3．減壓閥壓力無法調(diào)節(jié)。
 a．缸套與活塞間隙過大。方法：更換缸套或活塞。
 b．調(diào)節(jié)彈簧勞損或調(diào)節(jié)范圍超過彈簧上下限值。方法：更換新的或合適的彈簧。 
4．減壓閥后壓力不穩(wěn)。
 a．入口壓力波動范圍過大。方法：盡量保持入口壓力在較小范圍波動。
 b．要求流量和實際流量相差過大。方法：重新計算流量，選用適合的口徑。 

 *章、減壓閥故障解決產(chǎn)品設計不合理
第二章、生產(chǎn)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
減壓閥的常見故障及排除
減壓閥的常見故障有調(diào)壓失靈、閥芯徑向卡緊、工作壓力調(diào)定后出油口壓力自行升高、噪聲、壓力波動及振蕩等。


*章、減壓閥故障解決產(chǎn)品設計不合理

產(chǎn)品設計時所采納的理論依據(jù)有誤，蒸汽是一種高溫可壓縮、易產(chǎn)生閃蒸或液化的汽態(tài)流體，而非一般意義上的流體。在產(chǎn)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(chǎn)品品質(zhì)不穩(wěn)定，產(chǎn)品壽命短，無法連續(xù)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(zhì)的特殊性所要求的重要修正系數(shù)，如臨界壓力、可壓縮系數(shù)、比焓等重要參數(shù)，這些重要參數(shù)的設計缺失，將直接導致產(chǎn)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(chǎn)工藝及材料選用不合理

部分生產(chǎn)商在產(chǎn)品生產(chǎn)時出于成本考慮，又未能考慮蒸汽介質(zhì)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細致要求等，而造成蒸汽領(lǐng)域使用屢屢失敗的現(xiàn)象。

第三章、流量變化大對減壓閥的影響：

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大流量來選：

1）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(qū)域，造成該區(qū)域極早的過度磨損，從而導致活塞和活塞套處出現(xiàn)泄漏和卡位現(xiàn)象，這樣將導致壓力控制不穩(wěn)定及不等問題，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(nèi)產(chǎn)生閃蒸（在主閥節(jié)流口處），閃蒸汽將對閥瓣閥座密封面產(chǎn)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(guān)于汽蝕、沖蝕易產(chǎn)生的部位及對閥門的影響》技術(shù)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(chǎn)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(jīng)閥門的流量大的波動，導致閥門很難控制壓力。



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；

2）當設備總負載很大時，減壓閥明顯屬于選形過小的狀態(tài)，蒸汽量供應不足，實際壓力將低于設定壓力。因為主閥處于大開度，造成活塞頂部過度磨損，產(chǎn)生卡位現(xiàn)象。而且主閥彈簧也是處于極限壓縮的狀態(tài)，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。



3．3解決方案---關(guān)于并聯(lián)減壓站

1）如工況中正常工作流量為300kg/h，大流量為1400kg/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(lián)的減壓站，兩臺減壓閥的總流量為1460kg/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，當需求流量大時，兩個閥門同時打開；當流量減小時，DN25的減壓閥首先關(guān)閉，通過DN20的減壓閥來單獨控制壓力。

2）并聯(lián)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(tài)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(tài)，無法保證后端壓力的穩(wěn)定控制。這種情況出現(xiàn)時，后端壓力又會導致導閥膜片和調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)，因此導閥特別容易被磨損。

上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥這里要補充說明，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為關(guān)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(nèi)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(guān)于串聯(lián)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(lián)的減壓站，將*個減壓閥選用DN40，設定壓力設定為8bar，從15減至8bar時，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，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(xiàn)時，既有大流量變化、又有大壓差時，則采用串并聯(lián)的組合減壓站。

（一）調(diào)壓失靈
調(diào)壓失靈有如下一些現(xiàn)象：
調(diào)節(jié)調(diào)壓手輪，出油口壓力不上升。其原因之一是主閥芯阻尼孔堵塞、阻尼器（2）和阻尼器（3）堵塞，出油口油液不能流入主閥上腔和導閥部分前腔，出油口壓力傳遞不到錐閥上，使導閥失去對主閥出油口壓力調(diào)節(jié)的作用。又因阻尼孔堵塞后，主閥上腔失去了油壓P3的作用，使主閥變成一個彈簧力很弱的直動型滑閥，故在出油口壓力很低時就將主閥減壓口關(guān)閉，使出油口建立不起壓力。另外，主閥減壓口關(guān)閥時，由于主閥芯卡住，錐閥未安裝在閥座孔內(nèi)，外控口未堵住等，也是使出油口壓力不能上升的原因。
出油口壓力上升后達不到額定數(shù)值，其原因有調(diào)壓彈簧選用錯誤，*變形或壓縮行程不夠，錐閥磨損過大等原因。
調(diào)節(jié)調(diào)壓手輪，出油口壓力和進油口壓力同時上升或下降，其原因有錐閥座阻尼小孔堵塞，阻尼器（3）堵塞，泄油口堵住和單向閥泄漏等原因。
錐閥座阻尼小孔堵塞，阻尼器（3）堵塞后，出油口壓力同樣也傳遞不到錐閥上，使導閥失去對主閥出油口壓力調(diào)節(jié)作用。又因阻尼小孔堵塞后，使無先導流量流經(jīng)主閥芯阻尼器（3），使主閥上、下腔油液壓力相等，主閥芯在主閥彈簧力的作用下處于下部位置，減壓口通流面積為大，所以油口壓力就隨進油口壓力的變化而變化。
如泄油口堵住，從原理上來說，等于錐閥座阻尼小孔堵塞，阻尼器（3）堵塞。這時出油口壓力雖能作用在錐閥上，但同樣也無先導流量流經(jīng)主閥芯阻尼器，阻尼器（3），減壓口通流面積也為大，故出油口壓力也跟隨進油口壓力的變化而變化。
當單向減閥的單向閥部分泄漏嚴重時，進油壓力就會通過泄漏處傳遞給出油口，使出油口壓力也會跟隨進油口壓力的變化而變化。另外，當主閥減壓口處于全開位置時，由于主閥芯卡住，也是使出油口壓力隨進油口壓力變化的原因。
調(diào)節(jié)調(diào)壓手輪時，出油口壓力不下降。其原因主要由于主閥芯卡住引起。出口壓力達不到低調(diào)定壓力的原因，主要由于先導閥中“O”形密封圈與閥蓋配合過緊等。
（二）閥芯徑向卡緊
由于減壓閥和單向減壓閥的主閥彈簧 力很弱，主閥芯在高壓情況下容易發(fā)生徑向卡緊現(xiàn)象，而使閥的各種性能下降，也將造成零件的過度磨損，并縮短閥的使用壽命，甚至會使閥不能工作，因此必須加以消除。
（三）工作壓力調(diào)定后出油口壓力自行升高
在某些減壓控制回路中，如用來控制電液換向閥或外控順序閥等，當電液換向閥或外控制順序閥換向或工作后，減壓閥出油口的流量即為零，但壓力還需保持原先調(diào)定的壓力。在這種情況下減壓閥的出油口壓力往往會升高，這是由于主閥泄漏量過大所引起。
在這種工作狀況中，因減壓閥出口流量變?yōu)榱悖髁苛鹘?jīng)減壓口的流量只有先導流量，由于先導流量很小，一般在2升/分以內(nèi)，因此主閥減壓口基本上處于全關(guān)位置，先導流量由三角槽或斜面處流出。如果主閥芯配合過松或磨損過大，則主閥泄漏量增加。按流量連續(xù)性定理，這部分泄漏量也必須從主閥阻尼孔內(nèi)流出流經(jīng)阻尼孔的流量即由原有的先導流量和這部分泄漏量二部分組成。因阻尼孔面積和主閥上腔油液壓力P3未變（P3由已調(diào)整好的調(diào)壓彈簧預壓縮量確定），為使通過阻尼孔的流量增加，而必然引起主閥下腔油液壓力P2的升高。因此，當減壓閥出口壓力調(diào)定好后，如果出口流量為零時，出口壓力會因主閥芯配合過松或磨損過大而升高。
（四）噪聲、壓力波動及振動
由于減壓閥是一個先導式的雙級閥，其導閥部分和溢流閥的導閥部分通用，所以引起噪聲和壓力波動的原因也和溢流閥基本相同。
減壓閥在超流量使用中，有時會出現(xiàn)主閥振蕩現(xiàn)象，使出油口壓力不斷地升壓—卸荷—升壓—卸荷，這是由于無窮大的流量使液流力增加所致。當流量過大時，軟弱的主閥彈簧平衡不了由于過大流量所引起的液流力的增加，因此主閥芯在液流力作用下使減壓口關(guān)閉，出油口壓力和流量即為零，則液流力即也為零，于是主閥芯在主閥彈簧力作用下，又使減壓口打開，出油口壓力和流量又增大，于是液流力又增加，使減壓口關(guān)閉，出油口壓力和流量又為零。這樣就形成主閥芯振蕩，使出油口壓力不斷地變化，因此減壓閥在使用時不宜超過的公稱流量。

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，因為閥門處于小開度狀態(tài)，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。

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

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(diào)試，應根據(jù)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。與本產(chǎn)品相關(guān)論文：超高溫煙道蝶閥閥桿斷裂處理