氣蝕工況下閥內(nèi)件材料挑選及下降氣蝕磨損的措施

本文聚焦于氣蝕工況下閥門材料的挑選與維護策略，探討了氣蝕現(xiàn)象對閥門內(nèi)部組件的侵蝕與損壞風(fēng)險，介紹了多種耐氣蝕材料及下降閥內(nèi)件氣蝕磨損的有效措施，旨在確保閥門在惡劣工況下的長期穩(wěn)定運行。

一、氣蝕工況下的材料挑選

在高速流動的帶壓液體系統(tǒng)中，當(dāng)液體通過閥門進行節(jié)流時，如果其壓力下降至低于該液體在當(dāng)前溫度下的飽和蒸氣壓，就可能引發(fā)氣蝕現(xiàn)象。這種情況下，蒸氣氣泡會在節(jié)流件的下游側(cè)迅速形成。隨后，隨著流體在節(jié)流件下游更寬的流動通道中流速減緩，部分壓力得以恢復(fù)。這一壓力恢復(fù)的過程造成之前形成的氣泡突然破裂，氣泡破裂時產(chǎn)生的沖擊波對閥門內(nèi)部組件構(gòu)成了嚴重的侵蝕和損壞風(fēng)險。

目前尚未存在一種材料可以完全抵抗連續(xù)且嚴重的氣蝕條件而不發(fā)生任何損壞，因為氣蝕產(chǎn)生的沖擊力往往達到甚至高于了即便是硬化處理過的閥內(nèi)件或極其堅硬的碳化鎢保護層的屈服強度。因此，在氣蝕環(huán)境下運行的閥門，其內(nèi)部組件的設(shè)計必須著重考慮易于更換的特性。即使是輕微但持續(xù)的氣蝕作用，最終也會造成常規(guī)閥內(nèi)件的損壞。為了應(yīng)對這種挑戰(zhàn)，采用硬化的閥內(nèi)件是一種策略，旨在提高其在較強氣蝕條件下的耐久性。然而，即便是最堅硬的閥內(nèi)件，在極端的氣蝕條件下，也需要制定計劃進行定期更換，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和避免意外的故障發(fā)生。

因此，在氣蝕環(huán)境下的閥門應(yīng)用中，挑選材料、設(shè)計結(jié)構(gòu)以及制定維護計劃時，必須綜合考慮材料的抗氣蝕性能、組件的可更換性以及系統(tǒng)的整體可靠性，從而確保閥門在惡劣工況下的長期穩(wěn)定運行。

下列的閥內(nèi)件材料是使用于氣蝕場合下，按照耐氣蝕能力逐漸增加的順序來排列。

二、下降閥內(nèi)件的氣蝕磨損,可以采用如下措施

1)選用最硬的閥內(nèi)件是可行的，但必須考慮避免由于閥門關(guān)閉的反復(fù)碰撞和熱沖擊而使閥內(nèi)件破裂。

2)維持足夠的下游側(cè)壓力。這是可以作到的,可在閥門的下游側(cè)安裝一個閥后壓力調(diào)節(jié)器或者裝一個比閥座小的極硬的節(jié)流孔板。

3)在流體自上而下流動的高壓角形閥中，采用銳邊的閥座孔，使排出物遠離閥體的內(nèi)壁。在流體的流束中壓碎氣泡，比在很快地擴大的閥座孔和閥體內(nèi)壁壓碎危害性要小些。如果不可做到這一點，可以采用逐漸擴大的閥座孔。

4)使用兩個閥門串聯(lián)并在其間分配壓降的辦法來限定閥門的壓力降，在上游側(cè)閥門中的壓力降可以大一些

5)使用特殊的閥門，含有多級節(jié)流的流路，限定通過每次節(jié)流的壓力降。