Y43H蒸汽減壓閥連續(xù)運行試驗檢測

通過了解減壓閥內部結構和基本工作原理，研究影響減壓閥運行的主要因素和對管道系統(tǒng)造成的危害，對比減壓閥標準的性能技術要求，提出減壓閥連續(xù)運行試驗裝置的研制方案，利用該裝置對減壓閥進行試驗，分析試驗結果，對減壓閥結構工藝提出質量要求。

先導活塞式蒸汽減壓閥由主閥和導閥兩部分組成。主閥主要由閥座、主閥盤、活塞、彈簧等零件組成。導閥主要由閥座、閥瓣、膜片、彈簧、調節(jié)彈簧等零件組成。通過調節(jié)調節(jié)彈簧壓力設定出口壓力、利用膜片傳感出口壓力變化，通過導閥啟閉驅動活塞調節(jié)主閥節(jié)流部位過流面積的大小，實現減壓穩(wěn)壓功能。

關鍵詞：減壓閥；連續(xù)運行；試驗

1 Y43H蒸汽減壓閥連續(xù)運行試驗檢測工作原理

減壓閥按其結構形式分為薄膜式、活塞式、波紋管式，按其減壓方式分為直接作用式、先導式，其工作原理基本都是通過彈簧自動平衡介質壓力從而調整閥瓣開度，對流體介質產生局部阻力節(jié)流，將進口的高壓力降至所需要合適的出口壓，當進口端的壓力和流量波動時，借助彈簧和出口端介質的壓力，讓出口端壓力自動達到規(guī)定值，保護閥后的其他壓力元件不被高壓所損壞。減壓閥的閥瓣是核心部位，其結構設計將直接影響其連續(xù)運行的性能。

先導活塞式蒸汽減壓閥是通過調節(jié)，將進口壓力減至某一需要的出口壓力，并依靠介質本身的能量，使出口壓力自動保持穩(wěn)定的閥門。從流體力學的觀點看，減壓閥是一個局部阻力可以變化的節(jié)流元件，即通過改變節(jié)流面積，使流速及流體的動能改變，造成不同的壓力損失，從而達到減壓的目的。然后依靠控制與調節(jié)系統(tǒng)的調節(jié)，使閥后壓力的波動與彈簧力相平衡，使閥后壓力在一定的誤差范圍內保持恒定。

2 Y43H蒸汽減壓閥連續(xù)運行試驗檢測影響連續(xù)運行性能的因素

減壓閥連續(xù)運行，會出現減壓失效、調壓范圍不準等現象，主要影響因素為：

(1)一直處于固定的減壓比，薄膜(活塞)動作行程集中在某一位置，造成該區(qū)域橡膠薄膜或橡膠密封過度磨損老化，引起密封泄漏；

(2)高度連續(xù)運行使減壓閥的開度一直處于很小的范圍，閥瓣和閥座直接硬碰硬擠壓貼合，介質流體在減壓閥節(jié)流口處流速急劇上升，會在此處產生閃蒸、抽絲、汽蝕、空化等危害，將閥體內壁、閥瓣、閥座密封面沖刷呈蜂窩狀的氣孔，并引起振動和噪聲，嚴重損壞密封面，很難精確控制壓力。

以上問題將導致減壓閥減壓失效、流量波動、壓力控制不穩(wěn)定，甚至減壓閥閥后的壓力超過系統(tǒng)額定壓力，引起閥后管路的破裂和外泄漏，因此在工況中常將2個減壓閥并聯工作，增加了管道系統(tǒng)的成本。而且這種發(fā)生于管道系統(tǒng)減壓閥內部的失效故障，不像是閥門外泄漏等現象能很好地觀察，往往很難進行有效維護和監(jiān)控，閥后壓力超標引起的事故，常被定責為閥后管道或閥門的質量問題。

3 Y43H蒸汽減壓閥連續(xù)運行試驗檢測標準的技術要求及生產狀況

減壓閥在管道系統(tǒng)中起著重要作用，近年來減壓閥相關標準根據技術發(fā)展需求，建立、實施和更新非常迅速，如GB/T12245-2006《減壓閥 性能試驗方法》、GB/T12244-2006《減壓閥 一般要求》、CB/T3396-1992《船用減壓閥性能試驗》、GB/T10868-2005《電站減溫減壓閥》等，其中GB/T12245-2006標準明確了關于減壓閥的殼體試驗、密封試驗、調壓試驗、流量試驗、流量特性試驗、壓力特性試驗、連續(xù)運行試驗等試驗項目的技術要求。通過這些項目的試驗提高了減壓閥的使用安全性能，其中連續(xù)運行試驗動作次數要求最少達到5 000次循環(huán)，保證無進出口減壓失效，彈簧、膜片等零部件損壞現象發(fā)生。對于連續(xù)運行試驗項目，國內外研究報道較少，該試驗項目沒有受到足夠重視，使減壓閥的連續(xù)運行性能試驗停留在理論階段，零部件的耐磨損疲勞和抗侵蝕性能很難進行有效的試驗和分析。

Y43H蒸汽減壓閥連續(xù)運行試驗檢測產品性能參數

Y43H蒸汽減壓閥連續(xù)運行試驗檢測產品零部件材料

4 Y43H蒸汽減壓閥連續(xù)運行試驗檢測研制試驗裝置

連續(xù)運行性能作為減壓閥重要的技術參數，涉及工況的使用性能，為了完善試驗項目和提升檢測能力，研究減壓閥連續(xù)運行試驗裝置工作原理，整合殼體試驗、密封試驗、連續(xù)運行試驗項目，其平臺大體結構可分為高低壓供水系統(tǒng)、管路控制系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等。高、低壓供水系統(tǒng)采用水氣混合的蓄能器供水方式，利用氣體可壓縮膨脹系數大的特點，使蓄能器內部可以蓄積一定程度的水。在進水電磁閥開啟時，為減壓閥提供比較穩(wěn)定持續(xù)的高壓水源，同時減小了高壓注水泵的啟動頻率和系統(tǒng)整體噪音。減壓閥的開度大小由試驗時所調整進、出口壓力和出口調節(jié)閥決定。減壓閥動作次數頻率為10～50次/min，可由進口調節(jié)閥設定。當進口調節(jié)閥調節(jié)進水流量變大時，減壓閥內腔增壓也隨之變快，減壓動作也快速響應；反之減壓動作響應緩慢。

5 Y43H蒸汽減壓閥連續(xù)運行試驗檢測試驗

根據GB/T12245-2006規(guī)定，選取減壓閥Y43H-16C DN50進行連續(xù)運行試驗，其動作試驗次數和動作頻率如下：密封副結構為金屬密封；進口壓力為1.60 MPa；運行次數為100 000；出口壓力為0.40 MPa；動作頻率為25次/min。

通過試驗發(fā)現不銹鋼材質的閥瓣密封斜面和閥座面出現一定的磨損、壓痕、蜂窩狀的氣孔缺陷，因此閥瓣密封斜面和閥座應采用堆焊硬度更高的不銹鋼焊材或者硬質合金焊材，采用合理的熱處理手段提高密封面硬度，來消除磨損、壓痕等缺陷，同時內部流道結構設計應盡量圓弧過渡，降低流阻系數。

6 Y43H蒸汽減壓閥連續(xù)運行試驗檢測結束語

采用減壓閥連續(xù)運行試驗裝置模擬減壓閥的實際工況進行連續(xù)運行性能試驗，完善減壓閥的試驗項目。管道壓力和蓄能器壓力都采用數字化閉環(huán)控制系統(tǒng)控制，系統(tǒng)壓力由電磁閥/增壓泵控制，由壓力傳感器進行反饋，提高系統(tǒng)的精度、穩(wěn)定性及檢測效率，通過試驗分析優(yōu)化減壓閥結構設計及選材，為減壓閥設計提供參考數據。

由主閥和導閥兩部分組成。主閥主要由閥座、主閥盤、活塞、彈簧等零件組成。導閥主要由閥座、閥瓣、膜片、彈簧、調節(jié)彈簧等零件組成。通過調節(jié)調節(jié)彈簧壓力設定出口壓力、利用膜片傳感出口壓力變化，通過導閥啟閉驅動活塞調節(jié)主閥節(jié)流部位過流面積的大小，實現減壓穩(wěn)壓功能。