配水闸

闸阀中腔出现异常升压的危害性

发布时间:2023/1/3 9:34:37   

当闸阀中腔出现异常升压时,它的承压部件和开关部件的工作压力将会不堪重负,甚至出现阀杆断裂,闸板框架断裂,电机烧毁。典型案例如ZY当火电厂供水系统及其旁路采用一系列楔形双闸门闸阀时,这些阀门通常在冷试验后关停。当机组启动时,系统温度上升到~℃由于温度急剧上升,封闭中间的冷水温度会同时急剧上升和蒸发,增加流体体积和压力。此时,如果要启用阀门,要么驱动扭矩足够大,要么阀杆总成的强度足够高,否则阀杆经常断裂,闸门框架断裂,闸门T形槽开花断裂,出现事故。

楔形双闸板(Z42.Z62系列)关停门板自动匹配两侧阀座,自动补偿楔形角度的处理位置误差;楔形弹性刹车(Z40.Z60系列)依赖于闸门中间的弹性槽,通过阀杆的轴向推力来补偿楔形角度的处理位置误差,两者都达到了良好的密封效果。正是由于两侧密封良好,在某些情况下会有闸阀中腔出现异常升压,即当高温高压流体(液体或气体)堵塞在阀腔时,如果上游流体温度升高,中腔流体时传热,由于中腔积累不能增加,阻塞中腔流体从冷到热,液体可能在短时间内蒸发,导致压力急剧升高,压力往往是几何级数。

在许多工业系统中发生的两个因素是相似的,即系统介质在启动后从冷态转为热态;当冷态关停,热态启用闸板。因此,如果系统不采取措施,异常升压对系统的破坏几乎是不可避免的:

1.损坏阀门本身。阀盖和阀杆部件的强度一般设计为阀门的公称压力。当闸阀中腔出现异常升压时,开启压力将增加一倍,导致相关部件的使用应力增加一倍。当材料的实际应力超过允许应力时,高应力部分会断裂和损坏。

2.当阀盖和其他压力部件超压时,它是非常危险的。一旦超压,薄弱部位可能先穿孔,导致介质泄漏;其填料和自密封圈通常被高压流体冲出,导致大量介质泄漏。介质为高温气体、有毒气体、有害气体时,会更严重,甚至对设备和人员造成伤害。

3.一旦无法实现阀门的正常打开和关闭、系统瘫痪,须停止维护,避免造成更大的损失。

防护措施参考:

1.阀内压力孔解决中腔异常压力是中腔压力的平衡,压力孔是有效的决方案,在上游侧门和进口侧阀座外圆开放压力孔,当中腔压力升高时,中腔压力终保持中腔压力等于上游压力,避免异常压力。阀门里面开设泄压孔

2.阀门安装外部旁路压力排放可采用外部旁路和外部压力排放阀,以降低中腔压力,阀门安装外部旁路压力排放采用外部截止阀旁路连接中腔和上游侧。当主闸板关停时,可关停截止阀(根据中腔温度变化,过高时须启用)。

3.阀门外安装专用压力排放阀时,主阀的额定工作压力设置为控制压力范围的压力排放压力。截止阀安装在泄压阀前,便于调整和维护。压力阀的压力设置通常可以按1.33PN考虑(PN系统阀门的公称应力)。

在设计和安装闸阀时,须考虑异常超压的发生,特别是在高温、高压和大口径闸阀时。



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