本文针对气化厂生产中ZSNS-40y高
压差调节阀易损坏问题提出改进措施，并进一步总结了改进高差压
调节阀维护与延长寿命的方法。
1、前言 高压差调节阀应用于高静压和高压降的场所，由于调节阀前后差压大流速高，易对阀芯阀座产生冲蚀破坏等原因，给选型应用及日常维护带来一些困难。随着新材料及新技术的发展，新型调节阀在化工生产中得到一定的应用，如多级阀芯高压差高压差调节阀、
套筒调节阀。但
角形阀以其流路简单，受高速流体冲蚀较少，适宜处理高粘度、含悬浮颗粒的流体，便于自清洗，性能价格比高等诸多优点，被广泛应用于高差压易闪蒸汽蚀的场合。下面结合气化厂对ZSNS-40Y型角阀的改造探讨高压差调节阀改进维护及延长寿命的方法。
2、ZSNS-40Y的改造过程2.1问题的提出 ZSNS-40Y型气动活塞锥形角阀是为满足制铝工业的需要而试制的一种新型调节阀，可对物料流量进行自动调节或远程控制，该调节阀针对物料为铝浆，高温状态下的铝浆对阀头和阀座冲蚀较大，易损坏，所以对阀头与阀座的材料全部采用硬质合金，气化厂针对本厂实际工艺要求引进使用了该调节阀。该调节阀操作条件如下：
①介质酚水（29.7t/h），焦油（2t/h），灰渣（0.5t/h），闪蒸汽（0.1t/h），（粗煤气CO
2、CO、H
2S、NH
3），水蒸汽（0.137t/h）；
②温度（℃）：210；
③表压（MPa）：2.8；
④介质重度（kg/m³）：996；
⑤粘度（Pa.s）：37×10
-3 ⑥阀前绝压（MPa）：2.5；
⑦阀后绝压（MPa）：0.08；
⑧最大流通能力Cmax:100；
⑨Dg、dg、Cg：80、80、100；
此调节阀在实际应用中发现达不到上述要求，主要有下几个问题：
（1）由于阀体受高速流体冲蚀及装配等原因，阀座易从孔板支架上脱落，流量失控。
（2）阀芯与阀座间隙设计过大，漏量大，阀前保压困难。
①喷淋冷却器都不排料时，无法保住管道中酚水的压力。
②单台炉排料（间断排料），排料量15~35t/h时，调节阀小开度工作不稳定，保压效果不好，该阀Dg80、dg80、Cg100，则
（3）多台炉运行（三开二备或四开一备），每台造气炉喷淋冷却器排料是随机的，排料量也是随机的，或两台炉同时排料，或三台炉同时排料，此时排料量大，由于该调节阀行程120mm，动作滞后大，排料必然不及时，因而想把阀前压力控制在2.5MPa很困难，阀前易超压，喷冷器排料困难。
（4）更换阀芯阀座困难，由于阀座固定在孔板支架上，
若阀座损坏，则必须同孔板支架一起更换，经济损失大，且更换时必须将阀解体，拆装比较困难。
2.2问题的解决 针对以上问题对ZSNS-40Y调节阀作了如下改造：
（1）取消孔板支架及支撑法兰，加一阀座支撑法兰，其内由下向上倒装阀座，这就解决了硬质的难题，且阀座不会向上脱落，而且节省了孔板支架。
（2）原设计阀座直径Dg80，阀芯 最大直径为72mm，阀在全关时阀芯阀座间隙4mm，间隙过大，原设计：Dg80、Cg100、Qmax=156t/h，当203A、B都投用时Qˊmax=20Qmax×156=312t/h。工艺要求气化炉五台炉四开一备，四台炉满负荷生产，排水量140t/h，而203阀最大设计流量为312t/h，设计裕量过大，尤其是单台炉排料时，排料量15~35t/h，阀始终在小开度工作，稳定性不好，调节效果不佳，针对此矛盾，我们从实际出发，减少了阀座直径，改为Dg65，由此降低C值为63，此时：
两台调节阀同时投运Qˊmax=2Qmax=98×2=196（t/h）>140(t/h)（两台炉满负荷生产时排水量），满足设计要求。
（3）介质含粉尘固体颗粒，且在阀芯阀座处由于前后压差高流速快，对阀芯阀座冲击大，磨损严重，特选耐冲刷的硬质合金材质，且加厚阀座壁，提高强度，设计阀座形状，这种构造可以实现：
①阀座开口加工成60°角，实现阀芯与阀座的面密封，大大减少阀关闭时的泄漏量。
②阀芯厚度由100改为50，阀座口径由dg80改为dg65，保证阀在较大开度下工作，提高稳定性。
③
执行机构行程由原来的120mm重新标定为50mm，提高相应的快速性。
④阀座设计成文丘里的型出口 ，可以减少闪蒸，气蚀对阀芯阀座的损坏。
（4）为维护更换方便，在支撑法兰下面加一短接法兰，该短接作用：
①与支撑法兰一起固定阀座。
②更换阀座时只需拆下短接即可从
阀门下部将阀座掏出，检修更换时极方便。
该阀门改进后，经过半年多实际运行，已能很好地满足工艺要求，主要性能指标达到：
基本误差 ±4%
额定行程偏差 ±2.5%
回差 3%
额定
流量系数 ±10%
死区 1%
3、结论 通过对ZSNS-40Y阀的改造及实际应用，我们对使用及维护高压差角型调节阀积累了一些经验，现总结如下：
（1）避免调节阀在小开度下工作。如调节阀选过大，在小开度下工作，节流间隙小，冲蚀严重，适当的选择调节阀口径，工作开度增大，使节流间隙大，冲刷减弱，可提高使用寿命。
（2）对易冲蚀部位阀芯、阀座、阀杆等处进行表面硬化处理或采用硬质合金。
（3）采用分级降压形式的高压差调节阀。
（4）采取转移冲蚀位置的方法。
（5）采用避免空化气蚀的方法。
①增大节流通道，阀芯加长，阀座加厚。
②在阀座密封面上部增设阻力初步节流，可设计成台阶式，波浪式，以增大节流阻力，减少压力恢复程度，削弱气蚀。
③在阀前或阀后装限流孔，吸收一部分压降，以减少阀前阀后压降，可减弱气蚀。
④阀座及闪出口设计成文丘里喷嘴形，以减少气蚀和闪蒸。
⑤闪蒸出现时不易用底进侧出流向。当气蚀出现时，对于流向开阀，损坏部位总在阀芯，压差越大，损坏部位逐渐由阀尖上移，故需加强阀芯硬度。
3.2改进更换易损件法 （1）执行机构与阀体可分离，更换阀芯或阀座时不需抗议阀体，方便操作。
（2）执行机构与阀体可分离，阀体与底座可分离，将阀座安装在底座内且倒装，再加一短接支撑固定阀座，更换阀座时只需将短接卸下即可更换，非常方便。
4、参考文献 [1]石油化工自动控制设计手册[M] 北京 化学工业出版社 1980
[2]厉玉鸣 化工仪表及自动化[M] 北京 化学工业出版社 1991
大庆高新技术产业开发区宏伟园区管理委员会 徐朝阳
哈尔滨市燃气公司 张伟
