氣蝕工況下FESTO電磁閥內(nèi)件材料選擇及降低氣蝕磨損的措施

在高速流動(dòng)的帶壓FESTO電磁閥系統(tǒng)中，當(dāng)液體通過閥門進(jìn)行節(jié)流時(shí)，如果其壓力降低至低于該液體在當(dāng)前溫度下的飽和蒸氣壓，就可能引發(fā)氣蝕現(xiàn)象。這種情況下，蒸氣氣泡會(huì)在節(jié)流件的下游側(cè)迅速形成。隨后，隨著流體在節(jié)流件下游更寬的流動(dòng)通道中流速減緩，部分壓力得以恢復(fù)。這一壓力恢復(fù)的過程導(dǎo)致之前形成的氣泡突然破裂，氣泡破裂時(shí)產(chǎn)生的沖擊波對(duì)閥門內(nèi)部組件構(gòu)成了嚴(yán)重的侵蝕和損壞風(fēng)險(xiǎn)。

FESTO電磁閥尚未存在一種材料能夠抵抗連續(xù)且嚴(yán)重的氣蝕條件而不發(fā)生任何損壞，因?yàn)闅馕g產(chǎn)生的沖擊力往往達(dá)到甚至超過了即便是硬化處理過的閥內(nèi)件或極其堅(jiān)硬的碳化鎢保護(hù)層的屈服強(qiáng)度。因此，在氣蝕環(huán)境下運(yùn)行的閥門，其內(nèi)部組件的設(shè)計(jì)必須著重考慮易于更換的特性。即使是輕微但持續(xù)的氣蝕作用，最終也會(huì)導(dǎo)致常規(guī)閥內(nèi)件的損壞。為了應(yīng)對(duì)這種挑戰(zhàn)，采用硬化的閥內(nèi)件是一種策略，旨在提高其在較強(qiáng)氣蝕條件下的耐久性。然而，即便是最堅(jiān)硬的閥內(nèi)件，在的氣蝕條件下，也需要制定計(jì)劃進(jìn)行定期更換，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和防止意外的故障發(fā)生。

因此，在氣蝕環(huán)境下的閥門應(yīng)用中，選擇材料、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)以及制定維護(hù)計(jì)劃時(shí)，必須綜合考慮材料的抗氣蝕性能、組件的可更換性以及系統(tǒng)的整體可靠性，從而確保閥門在惡劣工況下的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

下列的閥內(nèi)件材料是使用于氣蝕場(chǎng)合下，按照耐氣蝕能力逐漸增加的順序來排列。

FESTO電磁閥內(nèi)件的氣蝕磨損,可以采用如下措施

1)選用最硬的FESTO電磁閥件是可行的，但必須考慮防止由于閥門關(guān)閉的反復(fù)碰撞和熱沖擊而使閥內(nèi)件破裂。

2)維持足夠的下游側(cè)壓力。這是可以作到的,可在閥門的下游側(cè)安裝一個(gè)閥后壓力調(diào)節(jié)器或者裝一個(gè)比閥座小的極硬的節(jié)流孔板。

3)在流體自上而下流動(dòng)的高壓角形閥中，采用銳邊的閥座孔，使排出物遠(yuǎn)離閥體的內(nèi)壁。在流體的流束中壓碎氣泡，比在很快地?cái)U(kuò)大的閥座孔和閥體內(nèi)壁壓碎危害性要小些。如果不能做到這一點(diǎn)，可以采用逐漸擴(kuò)大的閥座孔。

4)使用兩個(gè)FESTO電磁閥串聯(lián)并在其間分配壓降的辦法來限定閥門的壓力降，在上游側(cè)閥門中的壓力降可以大一些

5)使用特殊的FESTO電磁閥，含有多級(jí)節(jié)流的流路，限定通過每次節(jié)流的壓力降。

禁忌1：施工使用的主要材料、設(shè)備及制品，缺少符合國(guó)家或部頒現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)質(zhì)量鑒定文件或產(chǎn)品合格證。

后果： 工程質(zhì)量不合格，存在事故隱患，不能按期交付使用，必須返工修理；造成工期拖延，人工和物資投入增加。

措施： 給排水及暖衛(wèi)工程所使用的主要材料、設(shè)備及制品，應(yīng)有符合國(guó)家或部頒發(fā)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)質(zhì)量鑒定文件或產(chǎn)品合格證；應(yīng)標(biāo)明其產(chǎn)品名稱、型號(hào)、規(guī)格、國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)、出廠日期、生產(chǎn)廠家名稱及地點(diǎn)、出廠產(chǎn)品檢驗(yàn)證明或代號(hào)。

禁忌2： 閥門安裝前不按規(guī)定進(jìn)行必要的質(zhì)量檢驗(yàn)。

后果 ：系統(tǒng)運(yùn)行中閥門開關(guān)不靈活，關(guān)閉不嚴(yán)及出現(xiàn)漏水(汽)的現(xiàn)象，造成返工修理，甚至影響正常供水(汽)。

措施： 閥門安裝前，應(yīng)做耐壓強(qiáng)度和嚴(yán)密性試驗(yàn)。試驗(yàn)應(yīng)以每批(同牌號(hào)、同規(guī)格、同型號(hào))數(shù)量中抽查10％，且不少于一個(gè)。對(duì)于安裝在主干管上起切斷作用的閉路閥門，應(yīng)逐個(gè)作強(qiáng)度和嚴(yán)密性試驗(yàn)。閥門強(qiáng)度和嚴(yán)密性試驗(yàn)壓力應(yīng)符合《建筑給排水及采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50242-2002)規(guī)定。

禁忌3 ：安裝閥門的規(guī)格、型號(hào)不符合設(shè)計(jì)要求。例如閥門的公稱壓力小于系統(tǒng)試驗(yàn)壓力；給水支管當(dāng)管徑小于或等于50mm時(shí)采用閘閥；熱水采暖的干、立管采用截止閥；消防水泵吸水管采用蝶閥。

后果 ：影響閥門正常開閉及調(diào)節(jié)阻力、壓力等功能。甚至造成系統(tǒng)運(yùn)行中，閥門損壞被迫修理。

措施 ：熟悉各類閥門的應(yīng)用范圍，按設(shè)計(jì)的要求選擇閥門的規(guī)格和型號(hào)。閥門的公稱壓力要滿足系統(tǒng)試驗(yàn)壓力的要求。按施工規(guī)范要求：給水支管管徑小于或等于50mm應(yīng)采用截止閥；當(dāng)管徑大于50mm應(yīng)采用閘閥。熱水采暖干、立控制閥應(yīng)采用閘閥，消防水泵吸水管不應(yīng)采用蝶閥。

禁忌4 ：閥門安裝方法錯(cuò)誤。例如截止閥或止回閥水(汽)流向與標(biāo)志相反，閥桿朝下安裝，水平安裝的止回閥采取垂直安裝，明桿閘閥或蝶閥手柄沒有開、閉空間，暗裝閥門的閥桿不朝向檢查門。

后果：閥門失靈，開關(guān)檢修困難，閥桿朝下往往造成漏水。

措施：嚴(yán)格按閥門安裝說明書進(jìn)行安裝，明桿閘閥留足閥桿伸長(zhǎng)開啟高度，蝶閥充分考慮手柄轉(zhuǎn)動(dòng)空間，各種閥門桿不能低于水平位置，更不能向下。暗裝閥門不但要設(shè)置滿足閥門開閉需要的檢查門，同時(shí)閥桿應(yīng)朝向檢查門。

禁忌5 ：蝶閥法蘭盤用普通閥門法蘭盤。

后果： 蝶閥法蘭盤與普通閥門法蘭盤尺寸大小不一，有的法蘭內(nèi)徑小，而蝶閥的閥瓣大，造成打不開或硬性打開而使閥門損壞。

措施： 要按照蝶閥法蘭的實(shí)際尺寸加工法蘭盤。

禁忌6 ：建筑結(jié)構(gòu)施工中沒有預(yù)留孔洞和預(yù)埋件，或預(yù)留孔洞尺寸偏小和預(yù)埋件沒做標(biāo)記。

后果：暖衛(wèi)工程施工中，剔鑿建筑結(jié)構(gòu)，甚至切斷受力鋼筋，影響建筑物安全性能。

措施：認(rèn)真熟悉暖衛(wèi)工程施工圖紙，根據(jù)管道及支吊架安裝的需要，主動(dòng)認(rèn)真配合建筑結(jié)構(gòu)施工預(yù)留孔洞和預(yù)埋件，具體參照設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范規(guī)定。

禁忌7：管道焊接時(shí)，對(duì)口后管子錯(cuò)口不在一個(gè)中心線上，對(duì)口不留間隙，厚壁管不鏟坡口，焊縫的寬度、高度不符合施工規(guī)范要求。

后果：管子錯(cuò)口不在一中心線直接影響焊接質(zhì)量及觀感質(zhì)量。對(duì)口不留間隙，厚壁管不鏟坡口，焊縫的寬度、高度不符合要求時(shí)焊接達(dá)不到強(qiáng)度的要求。

措施：焊接管道對(duì)口后，管子不能錯(cuò)口，要在一個(gè)中心線上，對(duì)口應(yīng)留間隙，厚壁管要鏟坡口，另外焊縫的寬度、高度應(yīng)按照規(guī)范要求焊接。

禁忌8： 管道直接埋設(shè)在凍土和沒有處理的松土上，管道支墩間距和位置不當(dāng)，甚至采用干碼磚形式。

后果：管道由于支承不穩(wěn)固，在回填土夯實(shí)過程中遭受損壞，造成返工修理。

措施：管道不得埋設(shè)在凍土和沒有處理的松土上，支墩間距要符合施工規(guī)范要求，支墊要牢靠，特別是管道接口處，不應(yīng)承受剪切力。磚支墩要用水泥沙漿砌筑，保證完整、牢固。

禁忌9： 固定管道支架的膨脹螺栓材質(zhì)低劣，安裝膨脹螺栓的孔徑過大或者膨脹螺栓安裝在磚墻甚至輕質(zhì)墻體上。

后果： 管道支架松動(dòng)，管道發(fā)生變形，甚至脫落。

措施： 膨脹螺栓必須選擇合格的產(chǎn)品，必要時(shí)應(yīng)抽樣進(jìn)行試驗(yàn)檢查，安裝膨脹螺栓的孔徑不應(yīng)大于膨脹螺栓外徑2mm，膨脹螺栓應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)上。

禁忌10： 管道連接的法蘭盤及襯墊強(qiáng)度不夠，連接螺栓短或直徑細(xì)。熱力管道使用橡膠墊，冷水管道使用石棉墊，以及采用雙層墊或斜面墊，法蘭襯墊突人管內(nèi)。

后果： 法蘭盤連接處不嚴(yán)密，甚至損壞，出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。法蘭襯墊突入管內(nèi)，會(huì)增加水流阻力。

措施： 管道用法蘭盤及襯墊必須滿足管道設(shè)計(jì)工作壓力的要求。采暖和熱水供應(yīng)管道的法蘭襯墊，宜采用橡膠石棉墊；給排水管道的法蘭襯墊，宜采用橡膠墊。法蘭的襯墊不得突入管內(nèi)，其外圓到法蘭螺栓孔為宜。法蘭中間不得放置斜面墊或幾個(gè)襯墊，連接法蘭的螺栓直徑比法蘭盤孔徑宜小于2mm，螺栓桿突出螺母長(zhǎng)度宜為螺母厚度的1／2。

禁忌11： 管道系統(tǒng)水壓強(qiáng)度試驗(yàn)和嚴(yán)密性試驗(yàn)時(shí)，僅觀察壓力值和水位變化，對(duì)滲漏檢查不夠。

后果： 管道系統(tǒng)運(yùn)行后發(fā)生滲漏現(xiàn)象，影響正常使用。

措施： 管道系統(tǒng)依據(jù)設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，除在規(guī)定時(shí)間內(nèi)記錄壓力值或水位變化，特別要仔細(xì)檢查是否存在滲漏問題。

禁忌12： 污水、雨水、冷凝水管不做閉水試驗(yàn)便做隱蔽。

后果： 可能造成漏水，并造成用戶損失。

措施： 閉水試驗(yàn)工作應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范檢查驗(yàn)收。地下埋設(shè)、吊頂內(nèi)、管子間等暗裝污水、雨水、冷凝水管等要達(dá)到確保不滲不漏。

禁忌13： 管道系統(tǒng)竣工前沖洗不認(rèn)真，流量和速度達(dá)不到管道沖洗要求。甚至以水壓強(qiáng)度試驗(yàn)泄水代替沖洗。

后果： 水質(zhì)達(dá)不到管道系統(tǒng)運(yùn)行要求，往往還會(huì)造成管道截面減少或堵塞。

措施： 用系統(tǒng)內(nèi)最大設(shè)汁流量或不應(yīng)小于3m／s的水流速度進(jìn)行沖洗。應(yīng)以排出口水色、透明度與入口水的水色、透明度目測(cè)一致為合格。

禁忌14： 冬期施工在負(fù)溫度下進(jìn)行水壓試驗(yàn)。

后果：由于水壓試驗(yàn)時(shí)管內(nèi)很快結(jié)冰，使管凍壞。

措施：盡量在冬施前進(jìn)行水壓試驗(yàn)，并且試壓后要將水吹凈，特別是閥門內(nèi)的水必須清除于凈，否則閥門將會(huì)凍裂。工程必須在冬季進(jìn)行水壓試驗(yàn)時(shí)，要保持室內(nèi)正溫度下進(jìn)行，試壓后要將水吹凈。在不能進(jìn)行水壓試驗(yàn)時(shí)，可用壓縮空氣進(jìn)行試驗(yàn)。

采購(gòu)閥門需要注意的事項(xiàng)

閥門采購(gòu)時(shí)只明確規(guī)格、類別、工壓就滿足采購(gòu)要求的作法，在當(dāng)前市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境里是不完善的。因?yàn)殚y門制造廠家為了產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)，各自均在閥門統(tǒng)一設(shè)計(jì)的構(gòu)思下，進(jìn)行不同的創(chuàng)新，形成了各自的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)品個(gè)性。因此在閥門采購(gòu)時(shí)較詳盡的提出技術(shù)要求，與廠家協(xié)調(diào)取得共識(shí)，作為閥門采購(gòu)合同的附件是十分必要的。

一、通用要求

1、閥門規(guī)格及類別，應(yīng)符合管道設(shè)計(jì)文件的要求。

2、閥門的型號(hào)應(yīng)注明依據(jù)的國(guó)標(biāo)編號(hào)要求。若是企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)注明型號(hào)的相關(guān)說明。

3、閥門工作壓力，要求≥管道的工作壓力，在不影響價(jià)格的前提下，閥門可承受的工壓應(yīng)大于管道實(shí)際的工壓；閥門關(guān)閉狀況下的任何一側(cè)應(yīng)能承受1.1倍閥門工壓值而不滲漏；閥門開啟狀況下，閥體應(yīng)能承受二倍閥門工壓的要求。

4、閥門制造標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)說明依據(jù)的國(guó)標(biāo)編號(hào)，若是企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，采購(gòu)合同上應(yīng)附企業(yè)文件。

二、閥門材質(zhì)

1、閥體材質(zhì)，應(yīng)以球墨鑄鐵為主，并注明牌號(hào)及鑄鐵實(shí)際的物理化學(xué)檢測(cè)數(shù)據(jù)。

2、閥桿材質(zhì)，力求不銹鋼閥桿(2CR13)，大口徑閥門也應(yīng)是不銹鋼嵌包的閥桿。

3、螺母材質(zhì)，采用鑄鋁黃銅或鑄鋁青銅，且硬度與強(qiáng)度均大于閥桿。

4、閥桿襯套材質(zhì)，其硬度與強(qiáng)度均應(yīng)不大于閥桿，且在水浸泡狀況下與閥桿、閥體不形成電化學(xué)腐蝕。

5、密封面的材質(zhì)