高压蒸汽放空阀该选用哪种阀门

高压蒸汽放空阀该选用哪种阀门？高压蒸汽放空所用的阀门容易出现卡涩或运行一段时间后泄露，这些问题困扰着仪表工，昌晖仪表在本文结合案例分享高压蒸汽阀选用的经验。

某炼油厂80万吨/年催化装置，中压蒸汽主管道压力不够稳定，所以在进装置后引下来一根DN200放空管线，平时放空阀全关，在蒸汽积液超过设定值时放掉一部分压力，确保管内蒸汽压力相对稳定，调节阀位于地面。

故障现象描述
最初选用硬密封球阀，刚投用时使用正常。 但过一段时间后， 就经常出现卡滞现象，而且泄漏量和放空噪音都较大，严重影响装置正常运行。

故障原因分析
本案例工况对阀门的要求很高，高压蒸汽放空阀门要同时满足以下几方面要求，才能使用：
1、泄漏量要小
因为管道中2.5MPa压力一直作用在阀前，阀后就是常压环境， 如果调节阀泄漏等级较低(直观看就是能够形成连续的水线喷出)，会对阀芯阀座密封面持续冲刷，并形成溃堤效应，使缝隙快速变大，失去密封作用。只有调节阀泄漏等级达到Ⅴ级以上(有滴状渗漏)，才能避免以上现象，长期保持密封性能。

硬密封球阀和三偏心蝶阀静态性能都可以满足以上要求，也可以耐过热蒸汽高温工况，但需要注意的是，其高温工况产品零部件材质和配合间隙都与常温工况有明显区别。

直行程阀门中，硬密封闸阀也能满足密封要求。

常规的套筒调节阀(笼式双座结构)泄漏等级一般在Ⅳ级以下(尤其是高温工况下)。单座阀软密封可做到Ⅵ级，硬密封通常Ⅳ级，如果Ⅴ、Ⅵ级需特殊加工。而且DN200的单座阀在2.5MPa压差下，执行机构的推力很难满足。

2、属于典型的间歇控制，介质温度存在剧烈变化
从现场阀门位置来看，其阀前的垂直管道高度约为15米。在正常运行时，阀前会积存一定高度的冷凝水，其温度只有几十摄氏度。但在超压放空时，这些冷凝水在很短时间就会被吹出去，跟着的就是450℃的过热蒸汽。这种温度的瞬间剧变会直接导致阀门的热胀冷缩，原硬密封球阀在本例中不能满足现场要求。因为球阀球面和阀座接触部分必须始终紧密配合，才能保证密封效果，但在剧烈的温度变化下，立体形状的球心热膨胀系数远远大于平面形状的阀座。

三偏心蝶阀的支撑轴与轴套之间的配合情况也类似。

以此类推， 阀芯依靠间隙配合作为支撑的旋转类阀门，基本上都很难适应本工况。另外阀门部件选材时也要考虑能够适应温度剧变带来的热应力， 阀体材质应该选择WC6/WC9/CF8M等含钼的铸件或锻件，阀内件应选择F11/F22/F316等锻件，以提高抗蠕变能力。

3、调节性能要求较高。
由于放空阀开度大小是根据压力值超标情况控制的，所以在超压不多的情况下，会出现短时间小开度工况。一方面会导致控制难度增大，另一方面也会导致节流口冲刷加剧。

闸阀流道为全通径的，且全关位置死区较大，所以不适合用于调节，只适合开关场合。本例中处于小开度工作时，闸板密封面下端很容易被介质局部集中冲刷而受损，破坏密封性能，所以也不适用。

4、噪音低
中压蒸汽放空时噪音较大，出口虽设置了消音器，但在阀后管道部位还是会产生超过85dB的噪音， 所以必须采取降噪音措施。调节阀类在套筒上比较容易增加降噪音措施，其它类型阀门都不太方便。

解决方案
该装置高压蒸汽放空阀选用多级降压套筒阀。

综上所述，常规阀门很难同时满足上述四个要求。最终采用BFS技术的多级将噪声套筒阀，依靠线密封结构带来的极佳切断效果，弹性石墨密封环优越的吸能、导向性圆满帮用户解决了高压蒸汽放空阀选用的难题，并持续稳定工作多年。