W&T анализирует причины выхода из строя гипервольтных диффрикционных клапанов

●Компания W&T отмечает, что частые повреждения гидрофобных (конденсатоотводных) клапанов при работе в условиях высокого давления , 

как правило, обусловлены совокупностью следующих причин, которые необходимо учитывать при технической диагностике и выборе оборудования:

1.1 Кавитация и эрозионный износ.

При прохождении перегретого или насыщенного пара через клапан, резкое снижение давления может привести к многновенному частичному

 испарению конденсата-т.н. эффекту "флеш-испарения" (Flashing).

Это вызывает образование высокоскоростных кавитационных пузырьков, которые при схлопывании создают микровзрывы на поверхности металла,

 разрушая материал корпуса и седла клапана. При длительном воздействии это может произвести к утечкам, пробоинам и разрушению запорного узла.

1.2 Гидравлический удар (водяной молот).

Резкое закрытие клапана или колебания расхода в линии могут вызвать эффект гидроудара-резкое повышение давления в трубопроводе. 

Это приводит к многократным ударным нагрузкам по корпусу и рабочим органам клапана, что ускоряет усталостное разрушение, деформацию седел и

 разрушение сварных соединений.

2.1 Неправильная модель при высоком давлении

При рабочих давлениях выше 100 бар использование стандартых термодинамических или биметаллических конденсатоотводчиков может может 

нагрузки.

В подобных условиях необходимо использовать специализированные клапаны с:

- многоступенчатым дросселированием;

-антикарвитационными насадками;

-встроенными компенсаторами давления.

2.2 Неверно подобранный диаметр

-Слишком малый прходной диаметр → увеличенная скорость потока → ускоренный абразивный износ;

-Слишком большой диаметр → нестабильная работа на малых нагрузках, склонность к зависанию и отложениям (карбонизации) на седле.

Рекомендации по повышению надежности работы конденсатоотводчиков (гидрофобных клапанов) при высоком давлении

1. Оптимизация выбора оборудования:

При эксплуатации в условиях высоких перепадов давления рекомендуется приоритетно использовать конденсатоотводчики промышленного класса,

 специально предназначенные для работы при высоком давлении.

Особое внимание следует уделять моделям с: ●многоступенчатым дросселированием (поэтапное снижение давления внутри корпуса клапана);

●антикавитационной конструкцией (с разгрузочными камерами или расширенными зонами фазового перехода);

●корпусом, изготовленным из износостойких материалов (например, сталь с карбидными напылениями или Stellite).

2. Системная оптимизация:

Для защиты гидрофобных клапанов от преждевременного износа и кавитации следует реализовать следующую архитектуру трубопроводной системы:

●Установка предварительного редукционного клапана или буферного ресивера (гидроемкости) перед конденсатоотводчиком. Это позволяет ступенчато снизить давление до допустимого уровня.

●Включение в линию фильтра‑разделителя или циклонного сепаратора, устраняющего твердые примеси и капельную влагу до подачи на 

клапан.

●При больших расходах пара рекомендуется установка шумоглушителя или диффузора на выпускной линии, что уменьшает турбулентность и снижает скорость истечения среды.

3. Усиление обслуживания и регламентных проверок:

●Ежемесячная проверка герметичности корпуса и фланцевых соединений.

●Ежегодная ревизия с заменой изношенных внутренних элементов (седел, запорного узла, уплотнений).

●Рекомендуется применять промышленные разборные клапаны, конструкция которых допускает замену картриджа или узла без демонтажа 

корпуса с трубопровода (on-line maintenance).

4. Корректный монтаж и компоновка:

●Входной диаметр клапана должен быть не меньше выходного, чтобы избежать гидроудара и кавитации.

●Рекомендуемая ориентация — вертикальный выпуск вниз.

●При значительных перепадах давления между подачей и сливом — установка глушителя или расширителя потока обязательна.

5. Практический пример и достигнутый эффект:

На одном из предприятий электроэнергетического сектора ранее использовались термодинамические конденсатоотводчики при

перепаде давления до 12 МПа, которые выходили из строя каждые 3 месяца из-за кавитации и ударных нагрузок.

После технического аудита и внедрения многоступенчатых промышленных дросселирующих клапанов с предварительным

редуцированием давления, ресурс клапанов увеличился до 2 лет эксплуатации без отказов.

Заключение:

●Комплексный анализ условий эксплуатации, корректный выбор конструкции клапана, обеспечение ступенчатого сброса давления и регулярное 

техобслуживание позволяют значительно повысить надежность и срок службы гидрофобных клапанов в системах с высоким давлением.