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一、日本CKD電磁閥的使用情況
1、運(yùn)行工況及參數(shù)
Texaco煤氣化黑水閃蒸系統(tǒng)工藝介質(zhì)是來(lái)自氣化爐及洗滌塔產(chǎn)生的黑水，介質(zhì)流中固體懸浮物和濁度較高，且含有Ca2＋、Mg2+、Cl－、S2－、CO32-、NH4+等多種離子，流經(jīng)黑水調(diào)節(jié)閥時(shí)會(huì)對(duì)閥體及閥內(nèi)件產(chǎn)生沖刷腐蝕；加之調(diào)節(jié)閥前后壓差較大，高溫黑水減壓后瞬間會(huì)發(fā)生汽化，流速急劇增大，更加劇了對(duì)閥體、閥內(nèi)件以及相關(guān)附件的沖蝕磨損。表1為齊魯煤氣化黑水閃蒸系統(tǒng)運(yùn)行工藝參數(shù)。
2、日本CKD電磁閥使用狀況
自裝置使用以來(lái)，高壓黑水調(diào)節(jié)閥故障頻發(fā)，平均使用壽命不足3個(gè)月，且多次發(fā)生因調(diào)節(jié)閥失效導(dǎo)致黑水閃蒸系統(tǒng)臨時(shí)停車處理情況，嚴(yán)重制約煤氣化裝置的穩(wěn)定運(yùn)行；黑水調(diào)節(jié)閥及其相關(guān)附件的泄漏，造成大量黑水外溢，影響煤氣化裝置的現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境。其失效模式主要表現(xiàn)為閥頭及閥座沖蝕嚴(yán)重，導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥功能下降；閥頭與閥桿脫落、斷裂，導(dǎo)致使用失效；閥座擴(kuò)散段抗沖蝕能力差，導(dǎo)致閥體、角閥下游筒體、三通以及筒體底蓋沖蝕泄漏等狀況。
二、日本CKD電磁閥失效機(jī)理分析
氣蝕和閃蒸破壞
當(dāng)高溫含固黑水通過(guò)調(diào)節(jié)閥節(jié)流口時(shí)，液體的壓力低于當(dāng)時(shí)液體溫度下相應(yīng)的飽和壓力，而且閥門后的出口壓力仍然低于相應(yīng)的飽和壓力，所以液體通過(guò)調(diào)節(jié)閥節(jié)流口后，部分液體即發(fā)生汽化，產(chǎn)生兩相流，汽泡有時(shí)合并、破裂和產(chǎn)生蒸汽，形成閃蒸。氣蝕和閃蒸過(guò)程中由于氣泡破裂會(huì)產(chǎn)生極大的沖擊力損傷調(diào)節(jié)閥的閥內(nèi)件、閥體和管線的下游部分，給調(diào)節(jié)閥和管道的內(nèi)表面造成沖蝕，同時(shí)也降低了調(diào)節(jié)閥的流通能力，尤其在高壓差的情況下，極高硬度的閥芯、閥座也只能使用很短的時(shí)間；另外，氣蝕和閃蒸還會(huì)帶來(lái)閥芯的振動(dòng)，這種振動(dòng)包括垂直振動(dòng)和水平振動(dòng)，分別來(lái)自流體的垂直撞擊和水平撞擊，造成機(jī)械磨損和破壞，調(diào)節(jié)閥控制不可靠，閥桿折斷。
(1)日本CKD電磁閥閥體耐壓等級(jí)、使用溫度范圍和耐腐蝕和材質(zhì)都不應(yīng)低于工藝連接管道材質(zhì)的要求，并應(yīng)優(yōu)先選用制造廠定型廠品。般情況選用鑄鋼或鍛鋼閥體。
(2)日本CKD電磁閥的濕氣體和易燃的流體，不宜選用鑄鐵閥體。
(3)日本CKD電磁閥環(huán)境溫度低于-20℃的場(chǎng)合不應(yīng)選用鑄鐵閥體。
(4)日本CKD電磁閥閥內(nèi)件應(yīng)能耐腐蝕、耐流體沖蝕以及耐流體經(jīng)節(jié)流產(chǎn)生空化、閃蒸時(shí)閥內(nèi)件的氣蝕損壞。
