蒸汽減壓閥常見失效問題分析

    蒸汽減壓閥（Steam Reducing Valve），它是指用在蒸汽系統管道中，通過調節，將蒸汽管道的進口壓力減至某一需要的出口壓力，并依靠蒸汽介質本身的能量，使出口壓力自動保持穩定的閥門。該減壓閥再長期使用中由于維護、或者雜質的原因等、可能造成不減壓等失效，該文中就蒸汽減壓閥失效的原因分析及處理介紹。

一、突然失效原因分析

1、 減壓閥突然失效的主要原因是，有冷凝水進入減壓閥：

A、針對膜片先導式減壓閥：若閥前進水，則主閥隔膜室內會積滿了水（即膜片下方），沒有汽壓，膜片不會變形膨脹，也就無法推動主閥，主閥打不開，蒸汽無法通過主閥，造成減壓閥后壓力上不來。

針對活塞先導式減壓閥：若閥前進水，則活塞上方會積滿了水，沒有汽壓，無法推動活塞向下動作，主閥關不下去，造成減壓閥直通或壓力上升。

解決方案：在減壓閥前3米以內安裝汽水分離器，若未能安裝汽水分離器，至少需要安裝一組自由浮球式的疏水閥，一定不能使用熱動力疏水閥，且疏水閥后必須加裝止回閥（若冷凝水回收），確保正常排水。如圖1、圖2。

圖1（安裝汽水分離器）：

圖2（若未能在減壓閥前安裝汽水分離器，則至少需要安裝疏水閥組）：

B、若閥后進水，則導閥膜片下方腔會積滿了水，沒有汽壓，無法推動導閥膜片自動復位，造成減壓閥壓力波動很大，或無法調節。

解決方案：在減壓閥后安裝止回閥和疏水閥組，確保冷凝水不會回流至減壓閥。如圖3。

圖3 ：（在減壓閥后加裝止回閥，用于非連續生產的工況，尤其是飼料行業）

2、 減壓閥前端安裝的是熱動力疏水閥（圓盤式疏水閥），因積水問題導致減壓閥失效。

因為熱動力疏水閥至少需要0.3bar的壓力差才能排放，也就是說，一旦失去壓力時，至少需要在疏水閥前積水3M才能排放。當設備停機后，因蒸汽冷凝，設備內部空間形成真空，這時冷凝水回流，疏水閥前勢必會積存很多冷凝水，當設備啟機時，這些冷凝水將快速的被推到后面的減壓閥里，導致減壓閥失效，原因同上。

解決方案：最好加裝汽水分離器，若不能加，則在減壓閥前3M以內使用排量稍大的機械式疏水閥（如way’s自由浮球疏水閥WY80F）替代熱動力疏水閥，僅僅需要0.01bar的壓差即可排放冷凝水，而且機械式疏水閥是連續排水的，所以，停機后在疏水閥前幾乎不會積水。因此，也就沒有可能積水至減壓閥內，不會導致減壓閥失效的嚴重問題。

二、下游壓力太低

1、減壓閥前沒有蒸汽通過。檢查上游蒸汽閥已打開并且過濾網是干凈的。（為了有利于調試和故障診斷，必須在上游安裝壓力表和過濾器）。

2、導閥內調節彈簧斷裂。

3、導管組件或過濾網被雜質堵塞，或外置導管被折癟----拆下活接頭螺母并徹底吹洗雜質。

4、導閥推桿太短。

5、減壓閥內進水了。

6、可能主閥膜片破裂了。

7、來汽流量不足，實際耗汽量遠遠大于來汽量，將導致壓力低于設定壓力。

1）檢查上游壓力是否正確，如果偏低，閥門流量將減少，在滿負荷情況下不能保證下游壓力。

2）檢查后端負載是否增大了？

3）在滿負荷情況下壓力下降，可能上游閥門堵塞或者上游管道口徑過小，或者選用了小于管徑的閥門（如截止閥和過濾器），被間接節流了。

4）蒸汽濕度太大。

5）如果下游壓力還是太低，則需要安裝更大的閥門。

三、下游壓力太高

1、旁通閥們泄漏。

2、減壓閥內進水了。---如上面說明。

3、下游壓力管堵塞或設備停機時，壓力被憋在管道內，壓力升到與上游壓力相同。

4、導管組件或過濾網被雜質堵塞，或外置導管被折癟---拆下活接頭螺母并徹底吹洗雜質，清理過濾網。

5、導閥膜片嚴重變形或破裂。

6、導閥或導閥閥桿被卡住了。

7、主閥不能與主閥閥座接觸密封（可能有雜質）。

8、雜質進入，活塞被卡住了---在減壓閥前安裝過濾器。

9、導閥不能與導閥閥座接觸密封。

四、減壓閥后壓力不穩定

1、使用直接作用式減壓閥，出口壓力隨著入口壓力的波動而波動。---使用先導式減壓閥。

2、減壓閥與后端氣動控制閥之間的距離太短，造成壓力波動。---間距至少1M以上。

3、 反饋導管與減壓閥的距離太近。---間距至少1M以上，但導管必須裝在控制閥之前。

4、主閥密封面被蒸汽沖蝕造成泄漏，導致壓力偏差大，不穩定。

5、導閥密封面被磨損沖蝕后泄漏，導致壓力偏差大，不穩定。

6、活塞和活塞缸之間因磨損間隙增大，造成泄漏蒸汽，導致壓力不穩定。

7、彈簧變形或彈簧使用時間太久后力量不夠，減壓閥無法完全關閉，導致壓力不穩定。

8、選型過大了，導致壓力不穩。

9、減壓比太大，當下游壓力小于上游壓力10%時，波動較大。

五、蒸汽壓力不穩定

蒸汽到達用汽點壓力應該達到工藝需要的值，而且壓力應該非常穩定，從而為工藝制程提供合適的溫度，否則制程的性能將受到嚴重影響。

因為蒸汽的物理特性是，飽和蒸汽的壓力與溫度、熱焓值、比容、密度都是一一對應的，比如10Barg壓力蒸汽對應的溫度是184度，熱焓值是1999.47kJ/kg。若壓力忽高忽低，則蒸汽溫度和熱焓值都不停變化。

1、 針對一些加熱設備，若壓力變化，物料的溫度也會隨之大幅波動，影響產品質量，甚至可能出現產品報廢的問題；若加熱器前安裝了氣動調節閥，可以控制溫度，但是壓力不穩定，會造成調節閥不停的震蕩，導致調節閥壽命降低。

若蒸汽壓力超過設備額定壓力，會嚴重損壞設備；若蒸汽壓力太低，可能造成物料無法被加熱到要求的溫度，尤其是某些烘干設備，加熱空氣機組，需要很高溫的熱風，但是蒸汽壓力太低，就很難做到。

2、 針對需要使用蒸汽噴射真空泵的工況（如脫臭塔等）的影響：

A、 當工作壓力降低時，其做功能力和流量減少，使抽氣能力降低，無法保證塔內真空度。同時，噴射器內增壓器的擴壓器的相應背壓也會隨之降低，使增壓器可能不能正常工作，無法保證真空。

  B、當工作壓力升高時，且高于設計值時，其做功能力和流量提高，理論上可以提高抽氣能力，但由于增壓器的幾何尺寸已定，工作蒸汽消耗遠遠大于提高的抽氣能力，反而打大大增加了大氣冷凝器的負荷，因此增加了蒸汽的消耗。

總之，工廠鍋爐出來的壓力，應該盡量接近鍋爐的設計額定壓力，這樣鍋爐的熱效率最高。進到車間后，應該分級使用減壓閥，把蒸汽壓力降到要求的溫度，減壓閥不僅可以減壓，還可以穩定壓力（只有先導式減壓閥可以穩定壓力），同時蒸汽經過減壓閥后，會變成過熱蒸汽，蒸汽干度會提高，因此蒸汽的傳熱效率會更高；干燥的高品質蒸汽，對后續的閥門管道和設備的沖蝕腐蝕都大大減少，延長了設備壽命。