高壓蒸汽放空閥該選用哪種閥門

高壓蒸汽放空閥該選用哪種閥門？高壓蒸汽放空所用的閥門容易出現卡澀或運行一段時間后泄露，這些問題困擾著儀表工，昌暉儀表在本文結合案例分享高壓蒸汽閥選用的經驗。

某煉油廠80萬噸/年催化裝置，中壓蒸汽主管道壓力不夠穩定，所以在進裝置后引下來一根DN200放空管線，平時放空閥全關，在蒸汽積液超過設定值時放掉一部分壓力，確保管內蒸汽壓力相對穩定，調節閥位于地面。

故障現象描述
最初選用硬密封球閥，剛投用時使用正常。 但過一段時間后， 就經常出現卡滯現象，而且泄漏量和放空噪音都較大，嚴重影響裝置正常運行。

故障原因分析
本案例工況對閥門的要求很高，高壓蒸汽放空閥門要同時滿足以下幾方面要求，才能使用：
1、泄漏量要小
因為管道中2.5MPa壓力一直作用在閥前，閥后就是常壓環境， 如果調節閥泄漏等級較低(直觀看就是能夠形成連續的水線噴出)，會對閥芯閥座密封面持續沖刷，并形成潰堤效應，使縫隙快速變大，失去密封作用。只有調節閥泄漏等級達到Ⅴ級以上(有滴狀滲漏)，才能避免以上現象，長期保持密封性能。

硬密封球閥和三偏心蝶閥靜態性能都可以滿足以上要求，也可以耐過熱蒸汽高溫工況，但需要注意的是，其高溫工況產品零部件材質和配合間隙都與常溫工況有明顯區別。

直行程閥門中，硬密封閘閥也能滿足密封要求。

常規的套筒調節閥(籠式雙座結構)泄漏等級一般在Ⅳ級以下(尤其是高溫工況下)。單座閥軟密封可做到Ⅵ級，硬密封通常Ⅳ級，如果Ⅴ、Ⅵ級需特殊加工。而且DN200的單座閥在2.5MPa壓差下，執行機構的推力很難滿足。

2、屬于典型的間歇控制，介質溫度存在劇烈變化
從現場閥門位置來看，其閥前的垂直管道高度約為15米。在正常運行時，閥前會積存一定高度的冷凝水，其溫度只有幾十攝氏度。但在超壓放空時，這些冷凝水在很短時間就會被吹出去，跟著的就是450℃的過熱蒸汽。這種溫度的瞬間劇變會直接導致閥門的熱脹冷縮，原硬密封球閥在本例中不能滿足現場要求。因為球閥球面和閥座接觸部分必須始終緊密配合，才能保證密封效果，但在劇烈的溫度變化下，立體形狀的球心熱膨脹系數遠遠大于平面形狀的閥座。

三偏心蝶閥的支撐軸與軸套之間的配合情況也類似。

以此類推， 閥芯依靠間隙配合作為支撐的旋轉類閥門，基本上都很難適應本工況。另外閥門部件選材時也要考慮能夠適應溫度劇變帶來的熱應力， 閥體材質應該選擇WC6/WC9/CF8M等含鉬的鑄件或鍛件，閥內件應選擇F11/F22/F316等鍛件，以提高抗蠕變能力。

3、調節性能要求較高。
由于放空閥開度大小是根據壓力值超標情況控制的，所以在超壓不多的情況下，會出現短時間小開度工況。一方面會導致控制難度增大，另一方面也會導致節流口沖刷加劇。

閘閥流道為全通徑的，且全關位置死區較大，所以不適合用于調節，只適合開關場合。本例中處于小開度工作時，閘板密封面下端很容易被介質局部集中沖刷而受損，破壞密封性能，所以也不適用。

4、噪音低
中壓蒸汽放空時噪音較大，出口雖設置了消音器，但在閥后管道部位還是會產生超過85dB的噪音， 所以必須采取降噪音措施。調節閥類在套筒上比較容易增加降噪音措施，其它類型閥門都不太方便。

解決方案
該裝置高壓蒸汽放空閥選用多級降壓套筒閥。

綜上所述，常規閥門很難同時滿足上述四個要求。最終采用BFS技術的多級將噪聲套筒閥，依靠線密封結構帶來的極佳切斷效果，彈性石墨密封環優越的吸能、導向性圓滿幫用戶解決了高壓蒸汽放空閥選用的難題，并持續穩定工作多年。