阀门遭受的损坏及其原因

接下来,我们介绍了阀门(我们心爱的控制工具)由于过程缓慢磨损或由于人为疏忽而加速恶化而遭受的一系列病症或损坏。

安装的阀门如果没有考虑保护其免受天气因素影响的方法(例如涂层),可能会在其使用寿命结束之前很久就停止工作。

环境破坏

阀门遭受的外部损坏

阀门遭受的损坏及其原因

阀门可能会受到来自外部的攻击,即不是由流过阀门的流体产生的损坏。在任何过程安装中,必须考虑阀门是否受到保护或暴露于自然环境中,是否有灰尘、气体、潮湿,阀体材料是否与环境中的腐蚀性物质、活微生物、盐水等物质相容。环境或绝缘体本身的凝结。安装时未考虑保护其免受天气因素影响的方法(例如涂层)的阀门可能会在其使用寿命结束之前很久就停止工作。

为了避免这些攻击,我们必须仔细选择与阀门外部接触的材料,并保护管道、执行器或定位器等暴露区域,并进行定期维护。

阀门内部损坏

阀门遭受的内部损坏

阀门遭受的损坏及其原因

阀门遭受的内部损坏是由通过内部的流体产生的,并影响所有接触的元件。在本节中,我们将详细介绍,因为阀门可能会因各种因素而生病。

磨损

内部流体悬浮的速度和颗粒会导致构成阀门的材料损失,从而导致某些零件比其他零件更抛光或磨损,通常是速度较高的点、密封介质和接头或座位。

磨损是指由于悬浮颗粒的影响而造成的材料损失。

磨损的损害取决于入射角、流体的速度、悬浮 中颗粒的密度和尺寸。

输送磨蚀性流体的阀门的使用寿命取决于其输送的产品以及阀壳内套筒的质量和抗磨性能。质量越高,停机时间越少,维护成本越低

腐蚀

腐蚀是两种元素相互作用并改变其特性的结果。阀门因腐蚀而遭受的损坏发生在阀门的内部和外部,是阀门中最不利且最难以预防的影响之一。由于内容物与容器之间的材料、过程的温度和压力、PH、浓度和环境之间的不相容性,阀门会因腐蚀而损坏。

即使知道这些数据,也几乎不可能确定出现腐蚀损坏的原因是什么,因为这种情况可能是由于随机触发而出现的:计算错误、绝缘层下出现冷凝水或垫圈泄漏。

在腐蚀性流体冲击力较大的地方,腐蚀损坏通常会更加严重,例如产生飞溅的过渡区域。完全浸没或暴露的区域不易受到损坏。

腐蚀是两种元素相互作用并改变其特性的结果。腐蚀损坏发生在阀门的内部和外部,是阀门中最不利且最难以预防的影响之一

混合物1中,由于它是材料的均匀组合,腐蚀会缓慢进行。然而,在混合物 2中,会发生相反的情况。虽然腐蚀位于边界区域,但这种现象会更快地攻击其他材料

在元素不混合的材料中,腐蚀作用会加剧,因此当垫圈失效时,环境空气与过程流体混合会大大加速阀杆过渡区的腐蚀过程。

缩合

冷凝是物质状态从气体(通常是蒸汽)到液体的变化。这种液体以液滴形式出现在阀门内,高速喷射,对内部零件产生磨损。

当腐蚀性流体冲击力较大时,腐蚀损坏往往会加剧,例如产生飞溅的过渡区域。完全浸没或暴露的区域不易受到损坏。

高速

截面(例如阀门)的变窄会增加流体沿该截面的压力和速度,速度过快损坏阀门并产生振动和噪音速度腐蚀、磨损或冷凝等其他因素相结合会加剧这种非常负面的影响。速度损坏通常出现在阀门出口处,形成条纹或通道。

作为一般规则,设定速度限制可以防止造成无法容忍的损害。该限制将取决于流体的特性和阀门的坚固性。举个例子,在有水的应用中,建议不要超过 10m/s,在蒸汽中则不要超过 30m/s。

空化现象

阀门也会遭受气蚀损坏。这种效应与冷凝相反,它由液态流体内的气泡内爆组成。为了理解这种现象,我们必须想象流体通过阀门时遵循的压力曲线。

在流体通过阀门之前,回路中的压力始终较高。一旦进入该部分,就会发生压力反弹,因此它将低于出口压力。如果压力低于极限,就会发生空化,流体会瞬间汽化,产生气泡,释放出大量气体。能量会严重损坏阀门的内部结构。阀门堵塞介质中的气蚀损坏清晰可见。

闪烁

闪烁是一种类似于空化的效应,只是它发生在约束之后。这是阀门遭受的另一个损坏。这种现象是无法避免的,因为它完全取决于工艺条件。从图中可以看出,此时流体的汽化极限过高,无法避免,因此液态流体会产生气泡,影响下游阀门的出口
这种损害与高速产生的损害类似,只是更具破坏性,而且总是朝着流体的方向

那么,有什么方法可以减少这种损害呢?嗯,与空化恰恰相反,在这种情况下,我们希望流体快速穿过缩腔,而实际上不会接触阀门的内部结构。在这种情况下,最好的设计是出口呈 90° 角的阀门。

当流体由液体与不同分子量的溶解气体的混合物组成时,就会发生这种现象,通常在炼油、石化以及石油和天然气等严酷的应用中。当压力下降打破液体和气体之间的平衡时,后者被释放。

这个过程具有很大的潜在破坏性,因为当气体被释放时,流量会突然增加。如果阀门后面的流通面积不大,流体速度将会增加。受限部分会产生冲击、腐蚀阀门内部部件的跌落,还会产生振动和噪音

这个问题可以通过正确调整阀门尺寸以适应流量的体积膨胀来解决。

到这里我们就结束阀门所遭受的损坏,这种损坏并不在少数!正如您所看到的,进行一项良好的研究防止此类影响非常重要,但请记住,如果您有一个要求严苛的工业流程,那么您并不孤单,面临着遭受其中一种攻击(GRM)的风险

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