自力式压力调节阀的改进

                                  1 概述
                                 
                              哈依长输煤气管道哈尔滨分输站煤气供应冬季最大流量15万立方米/时，最小流量1万立方米/时，夏季最大流量5万立方米/时，夏季最小流量0.2万立方米/时。有六条分输管路，直径400mm，每条分输管路最大分输量3.3万立方米/时。
                                 
                              2001年，哈尔滨分输站更新改造时，采用了进口IWK自力式压力调节阀。该阀是指挥器式硬密封阀后压力调节阀，阀芯结构形式为圆盘形不锈钢阀芯，最大行程30mm。DN250mm压力调节阀阀芯结构见图1。

                                  
                              在投运初期，发现阀杆在行程中间无法停留，阀杆提升高度很快到30mm，呈全开状态，当阀后压力到设定压力后，很快呈全关状态。调节阀流量特性曲线呈陡升、陡降趋势。
                                 
                              在供气时，调节阀噪声很大，伴有尖鸣声，分输管路振动剧烈，市区管网压力波动频繁。分输管路最大分输量达13万立方米/时，远远超过分输管路最大流量3.3万立方米/时，无法准确计量煤气流量。由于分输量过大，煤气流速大，造成管路上的压力表、计量孔板损坏严重。使用不到一星期，拆开调节阀检查发现阀芯、阀口已经出现严重冲刷痕迹。
                                  2 IWK自力式调节阀改进措施
                                  2.1
                              阀芯结构。此调节阀阀芯和阀口形状均为圆柱形，阀芯和阀口紧配合，改进阀口形式难度很大，它的行程也无法改变，只有改进阀芯形状最简便易行。设计了一种圆塞形状的阀芯（见图2），它的厚度为40mm，比最大行程大10mm，当达到最大行程时，阀芯还有10mm厚度留在阀口内，此时煤气流通横截面是一个环形。
                                  2.2
                              阀芯和阀口材料。进口IWK调节阀的阀芯和阀口材料均为不锈钢材料，没有考虑高含量杂质的冲刷性。为了提高阀芯、阀口使用寿命，必须提高其耐冲刷性。如果阀芯、阀口全部采用高硬度材料，制造费用非常昂贵，而且不易加工成形。经过认真研究，确定了三种方案，逐一进行实验。

                              （1）将原阀芯、阀口在材料不变的情况下，进行表面淬火处理，提高其表面硬度。经过实际分析验证，此方法效果不理想。
                                 
                              （2）用铬硼钛高硬度电焊条在原阀芯、阀口表面堆焊，然后研磨。结果其抗冲刷性能提高了很多，但维修费用较高，表面也不光滑，效果不理想。
                                 
                              （3）采用电镀技术，在阀芯、阀口表面电镀一层高硬度材料。经实践检验，抗冲刷性能提高6倍。而且电镀阀芯、阀口表面光滑，配合紧密，泄露量在允许范围内，效果理想。

                                  3 改进前后性能比较
                               （1）改进前调节阀流量特性曲线呈陡升陡降趋势，改进后调节阀呈直线流量特性。
                                 
                              安装原塞形状阀芯的调节阀供气非常平稳，在各个中间行程均可稳定输气。随着市区管网压力波动，可随时提高或降低供气量，维持市区管网压力稳定。调节阀的行程和相应的供气量见表1。可以看出，调节阀呈直线流量特性。
                              （2）改进前无法计量，改进后，煤气流量不超过3万立方米/时，在孔板计量范围之内。
                                 
                              （3）改进前调压室内噪声巨大，管路设备损坏严重。改进后调压室内噪声在规范允许范围内，管路设备运行至今没有损坏。
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