判断控制阀汽蚀损害的3种方法

昌国涛

　　比较分析三种控制阀汽蚀损害的诊断方法，建议在阀门选型时，充分利用法则、控制出口流速，避免或减小阀门损坏。
　　控制阀在流体工业中发挥着重大作用。如今，随着装置节能减排、提高效益、连续稳定运行、减少控制阀备件、快速的售后服务响应等要求的逐步提高，导致愈来愈重视如何优化、选择及使用控制阀这个问题了，这是由于控制阀在装置中扮演执行器的角色，直接决定着装置的运行状态，据统计由于控制阀的故障导致装置停车的比例高达65%，控制阀选型的好坏也决定生产产品的质量和产量。回顾近5年，控制阀技术发展迅速,一些世界领先级控制阀厂家纷纷推出了在特殊情况下应用的阀门，例如耐高温、高压差、汽蚀、闪蒸、部分颗粒介质磨蚀、高噪音等工况；同时智能诊断型定位器陆续问世，通过定位器可以对阀门进行良好的实时检测、提供维护报警信息、优化阀门使用。无可置疑，上述这些技术的提高，大大保证了装置的稳定运行，减少了许多薄弱环节。但是我们如何才能正确计算选择并使用阀门呢？由使用经验得知，在苛刻工况中，汽蚀经常造成阀门内件损坏，并伴有高噪音、内件振动、阻塞流等情况发生，在阀门计算选型时，如何减小、避免汽蚀的发生，对阀门的正确使用至关重要。目前，阀门制造商对汽蚀的评估方法不尽相同，本文围绕KE法、δ法和XFz法，主要针对如何减少、避免汽蚀和阀门正确选型应用进行分析。
　　控制阀汽蚀(空化)
　　控制阀汽蚀现象是指介质流经阀内腔缩流处时，流速最大，压强能最低，如果这时的压力低于介质的饱和蒸汽压，液体气化，部分转变成含蒸汽或气体的气泡。当介质流过缩流处后，压力升高，如果超过饱和蒸汽压值，汽泡发生破裂，重新由气(汽)相变为液相，这个过程称为汽蚀或空化(Cavitation)，见图1。当汽泡爆裂时，喷射释放巨大的能量，并产生振动波，实验室证明150μm直径汽泡破裂液滴喷射速度达到400km/h,产生的瞬间爆破压力可达数千公斤，对阀内件表面造成严重冲击、侵蚀磨损(见图2)，同时会导致剧烈振动和高噪音、阻塞流的发生。对于严重汽蚀，在很短的时间内，阀内件将被损坏或者阀门的工作特性发生改变。
$ _; m# S5 d( m2 A/ T5 |* N文章关键词： 控制阀