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摘 要本文针对渭河发电有限公司#5、#6炉主蒸气管道安装的先导式电磁释放阀（HPV）在运行中存在的问题，着重从使用方面阐述该阀门在设计上存在的缺陷。将该阀门更换为电磁式压力释放阀（ERV）后，从实际使用效果方面把两种型式的阀门作以对比，说明电磁式压力释放阀（ERV）所具有的特点。
关键词先导式压力释放阀；泄漏；电磁压力释放阀
中图分类号TM文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)081-0161-01
先导式压力释放阀（HPV）常用于管线压力高而流通能力要求不高的场合，主要目的是为了防止运行中压力过高而安全阀未动作时采取主动降压的一种手段。该阀门阀体由两部分组成，即主阀和先导阀。HPV阀的工作原理是通过先导阀（控制阀）打开，使主阀腔内产生压差，主阀向下运动，压缩弹簧，阀门打开，反之，则阀门关闭。渭河发电有限公司#5、#6炉于1995、1996年分别投运，在运行后不久该阀门就出现不同程度的泄漏。对阀门解体检查发现HPV阀先导阀阀芯、阀座密封面以及主阀阀芯、喷嘴密封面径向冲刷严重，特别是先导阀阀芯、阀座密封面径向通槽很多。检修更换新的备品、配件以及对先导阀阀座进行研磨处理，投入运行后不久内漏问题就会重新出现。经过几次检修后发现先导阀阀座密封面的堆焊层被研平，已不起密封作用。因此在运行当中4台HPV阀一直在漏泄。经过和相关专业技术人员交流，加上长期对HPV维护经验总结发现HPV阀门存在的问题主要有以下几个方面：
1HPV阀主阀阀芯与喷嘴密封设计问题
HPV阀主阀喷嘴通过丝扣与阀体连接，主阀喷嘴与阀体接触处的密封采用的是碟型镍合金的密封圈，安装时当主阀喷嘴往下旋与碟型镍合金密封圈的紧力无法把握，力矩给多大没有一个准确的数据，也就是说旋转时对碟型镍合金密封圈压缩量没有一个准确量的控制。同时旋转很容易使碟型镍合金密封圈划伤，密封圈表面的划伤直接导致阀体与主阀喷嘴结合面处泄露。针对此处缺陷在检修过程中曾将碟型镍合金密封圈更换为不锈钢齿形垫，但是没有明显的效果。
2HPV阀主阀芯与主阀喷嘴密封面不同心造成漏泄问题
从电磁释放的结构可以看出，主阀阀芯下有一弹簧，主阀芯是活动的。安装时用一木棒从主阀喷嘴排气孔压住主阀芯，等主阀喷嘴安装到位后松开木棒使得主阀芯密封面与喷嘴密封面接触，主阀与喷嘴的密封紧力主要靠主阀芯下的弹簧提供。由此结构就可看出每次电磁释放阀一动作主阀芯就会摆动，它与喷嘴密封的相对位置就会变化。由于安装主阀芯的窠窝和主阀芯之间是有间隙的，而且窠窝深度比较浅，很容易造成主阀芯的偏斜或移位，从而造成主阀与喷嘴密封的失效。而主阀喷嘴中心的排气孔直通阀门腔体，加上先导阀的密封本身就不严密，使得阀门直接产生外泄，对人身和设备安全造成非常严重的威胁。
3HPV阀开启步骤问题
HPV阀门的动作过程是：电磁铁动作——先导阀动作——主阀打开。电磁铁通电后通过杠杆原理传递力给先导阀使先导阀动作，导致主阀内产生压力差主阀打开。HPV采用电磁铁作为动力源，当通电时由于是瞬间电流产生瞬间力，電磁铁的磁力过大，先导阀的开启速度很快，这种情况就会造成电磁铁振动大，对杠杆机构很容易造成损坏。在此过程中任何一个环节出现问题都会导致阀门故障。
4HPV阀先导阀的设计问题
渭河发电有限公司#5、#6炉安装的电磁释放阀先导阀的体积很小，在运行当中承受主气的温度和压力，从设计角度讲就是冒险。先导阀的阀体密封通过四个螺钉压紧，而现实情况是四个十毫米的螺钉无法压紧，螺钉断裂很常见，螺钉断掉后不易修复。另外先导阀密封面设计很窄，这样在运行当中密封面很容易损伤。因为在阀门打开时，阀芯、阀座密封面受到高温、高压流体冲刷，在短时间内密封面就会被冲出径向通槽，从而造成阀门的内漏。密封面一旦出现径向通槽后很难修复。在检修中只能更换阀芯、阀杆组件。阀座密封面因为和阀体是一体根本无法更换，因此只能就地研磨消除缺陷。在实际检修中由于阀座密封面很窄，修复时不好施力无法保证研磨出的面是平面，经常造成修复后的密封面是凹面。而且阀座密封面的堆焊层经过几次研磨，堆焊层的高度已经没有了。造成的结果是要么更换阀门要么不处理缺陷。更换阀门的成本很高，因此就造成阀门的内漏问题根本无法解决。
HPV阀在现场出现的上述缺陷，我们也进行过一系列技术改进，只有对阀体密封改造略有成效。其它由于其原始设计原因，改造效果不大。在实际运行中该阀门维护工作量大而且很不安全，所消耗的备品、备件多，维护成本很高，几次更换下来的备品、备件费用基本上可以和原来的阀门价格一样。
根据以上HPV阀存在的问题，渭河发电有限公司根据所掌握的市场信息，决定对原有的4台HPV阀门进行更换。所更换使用的阀门为电磁式压力释放阀（ERV）——一种直接由执行器驱动控制的球阀。这种球阀通常用于完全流通及快开要求非常严格的场合，就位置而言很适合用于PCV这个位置。ERV阀门解决了 HPV阀目前所存在的问题，另一优势是可以配多种类型执行器，有气动、电动和液动执行器，用户可以根据自己条件选择适合的执行器类型，以便能非常精确的控制阀门。
从ERV阀在现场实际使用的情况来看比较令人满意，运行的稳定性很好。它克服了HPV阀的缺点，同时它还具有普通球阀所不具备的优点：1）阀球表面的涂层粒子分布致密均匀，密封效果非常好，目前来看几乎没有出现内漏问题。2）阀体密封采用双面弧形密封，很好的补偿了由于阀杆转动时产生轴向扭矩，解决了由于上阀体产生应力发生微变形而造成的泄露问题。3）阀杆处的填料密封采用新材料，在现场阀杆密封一直是球阀的一缺点，但是ERV采用专门设计的结构及填料，目前的使用当中未出现阀杆处外漏情况。第四点，阀体内的配件是组装件，如果有问题可以很方便的对阀体内的配件进行单独更换，不用考虑更换整个阀门，在很大程度上节省了费用。
以上对两种型式的释放阀在现场的实际使用效果对比来看，用电磁式压力释放阀（ERV）代替最早使用的先导式压力释放阀（HPV）基本解决以前释放阀在运行过程中存在的问题，在设备运行的安全可靠性及经济性方面有了一个提高。
参考文献
[1]臧克江,王瑞忠,贾元华.先导式溢流阀改进设计与静态性能分析[J].佳木斯大学学报(自然科学版),1998,02.
[2]姜福祥,郁凯元.先导式溢流阀泄漏量对其静态特性影响的仿真研究[J].盐城工学院学报(自然科学版),2002,01.
作者简介
武小舟（1972—），男，学历：本科，研究方向：微油点火的经济分析。
关键词先导式压力释放阀；泄漏；电磁压力释放阀
中图分类号TM文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)081-0161-01
先导式压力释放阀（HPV）常用于管线压力高而流通能力要求不高的场合，主要目的是为了防止运行中压力过高而安全阀未动作时采取主动降压的一种手段。该阀门阀体由两部分组成，即主阀和先导阀。HPV阀的工作原理是通过先导阀（控制阀）打开，使主阀腔内产生压差，主阀向下运动，压缩弹簧，阀门打开，反之，则阀门关闭。渭河发电有限公司#5、#6炉于1995、1996年分别投运，在运行后不久该阀门就出现不同程度的泄漏。对阀门解体检查发现HPV阀先导阀阀芯、阀座密封面以及主阀阀芯、喷嘴密封面径向冲刷严重，特别是先导阀阀芯、阀座密封面径向通槽很多。检修更换新的备品、配件以及对先导阀阀座进行研磨处理，投入运行后不久内漏问题就会重新出现。经过几次检修后发现先导阀阀座密封面的堆焊层被研平，已不起密封作用。因此在运行当中4台HPV阀一直在漏泄。经过和相关专业技术人员交流，加上长期对HPV维护经验总结发现HPV阀门存在的问题主要有以下几个方面：
1HPV阀主阀阀芯与喷嘴密封设计问题
HPV阀主阀喷嘴通过丝扣与阀体连接，主阀喷嘴与阀体接触处的密封采用的是碟型镍合金的密封圈，安装时当主阀喷嘴往下旋与碟型镍合金密封圈的紧力无法把握，力矩给多大没有一个准确的数据，也就是说旋转时对碟型镍合金密封圈压缩量没有一个准确量的控制。同时旋转很容易使碟型镍合金密封圈划伤，密封圈表面的划伤直接导致阀体与主阀喷嘴结合面处泄露。针对此处缺陷在检修过程中曾将碟型镍合金密封圈更换为不锈钢齿形垫，但是没有明显的效果。
2HPV阀主阀芯与主阀喷嘴密封面不同心造成漏泄问题
从电磁释放的结构可以看出，主阀阀芯下有一弹簧，主阀芯是活动的。安装时用一木棒从主阀喷嘴排气孔压住主阀芯，等主阀喷嘴安装到位后松开木棒使得主阀芯密封面与喷嘴密封面接触，主阀与喷嘴的密封紧力主要靠主阀芯下的弹簧提供。由此结构就可看出每次电磁释放阀一动作主阀芯就会摆动，它与喷嘴密封的相对位置就会变化。由于安装主阀芯的窠窝和主阀芯之间是有间隙的，而且窠窝深度比较浅，很容易造成主阀芯的偏斜或移位，从而造成主阀与喷嘴密封的失效。而主阀喷嘴中心的排气孔直通阀门腔体，加上先导阀的密封本身就不严密，使得阀门直接产生外泄，对人身和设备安全造成非常严重的威胁。
3HPV阀开启步骤问题
HPV阀门的动作过程是：电磁铁动作——先导阀动作——主阀打开。电磁铁通电后通过杠杆原理传递力给先导阀使先导阀动作，导致主阀内产生压力差主阀打开。HPV采用电磁铁作为动力源，当通电时由于是瞬间电流产生瞬间力，電磁铁的磁力过大，先导阀的开启速度很快，这种情况就会造成电磁铁振动大，对杠杆机构很容易造成损坏。在此过程中任何一个环节出现问题都会导致阀门故障。
4HPV阀先导阀的设计问题
渭河发电有限公司#5、#6炉安装的电磁释放阀先导阀的体积很小，在运行当中承受主气的温度和压力，从设计角度讲就是冒险。先导阀的阀体密封通过四个螺钉压紧，而现实情况是四个十毫米的螺钉无法压紧，螺钉断裂很常见，螺钉断掉后不易修复。另外先导阀密封面设计很窄，这样在运行当中密封面很容易损伤。因为在阀门打开时，阀芯、阀座密封面受到高温、高压流体冲刷，在短时间内密封面就会被冲出径向通槽，从而造成阀门的内漏。密封面一旦出现径向通槽后很难修复。在检修中只能更换阀芯、阀杆组件。阀座密封面因为和阀体是一体根本无法更换，因此只能就地研磨消除缺陷。在实际检修中由于阀座密封面很窄，修复时不好施力无法保证研磨出的面是平面，经常造成修复后的密封面是凹面。而且阀座密封面的堆焊层经过几次研磨，堆焊层的高度已经没有了。造成的结果是要么更换阀门要么不处理缺陷。更换阀门的成本很高，因此就造成阀门的内漏问题根本无法解决。
HPV阀在现场出现的上述缺陷，我们也进行过一系列技术改进，只有对阀体密封改造略有成效。其它由于其原始设计原因，改造效果不大。在实际运行中该阀门维护工作量大而且很不安全，所消耗的备品、备件多，维护成本很高，几次更换下来的备品、备件费用基本上可以和原来的阀门价格一样。
根据以上HPV阀存在的问题，渭河发电有限公司根据所掌握的市场信息，决定对原有的4台HPV阀门进行更换。所更换使用的阀门为电磁式压力释放阀（ERV）——一种直接由执行器驱动控制的球阀。这种球阀通常用于完全流通及快开要求非常严格的场合，就位置而言很适合用于PCV这个位置。ERV阀门解决了 HPV阀目前所存在的问题，另一优势是可以配多种类型执行器，有气动、电动和液动执行器，用户可以根据自己条件选择适合的执行器类型，以便能非常精确的控制阀门。
从ERV阀在现场实际使用的情况来看比较令人满意，运行的稳定性很好。它克服了HPV阀的缺点，同时它还具有普通球阀所不具备的优点：1）阀球表面的涂层粒子分布致密均匀，密封效果非常好，目前来看几乎没有出现内漏问题。2）阀体密封采用双面弧形密封，很好的补偿了由于阀杆转动时产生轴向扭矩，解决了由于上阀体产生应力发生微变形而造成的泄露问题。3）阀杆处的填料密封采用新材料，在现场阀杆密封一直是球阀的一缺点，但是ERV采用专门设计的结构及填料，目前的使用当中未出现阀杆处外漏情况。第四点，阀体内的配件是组装件，如果有问题可以很方便的对阀体内的配件进行单独更换，不用考虑更换整个阀门，在很大程度上节省了费用。
以上对两种型式的释放阀在现场的实际使用效果对比来看，用电磁式压力释放阀（ERV）代替最早使用的先导式压力释放阀（HPV）基本解决以前释放阀在运行过程中存在的问题，在设备运行的安全可靠性及经济性方面有了一个提高。
参考文献
[1]臧克江,王瑞忠,贾元华.先导式溢流阀改进设计与静态性能分析[J].佳木斯大学学报(自然科学版),1998,02.
[2]姜福祥,郁凯元.先导式溢流阀泄漏量对其静态特性影响的仿真研究[J].盐城工学院学报(自然科学版),2002,01.
作者简介
武小舟（1972—），男，学历：本科，研究方向：微油点火的经济分析。