蒸汽减压阀常见失效问题分析

    蒸汽减压阀（Steam Reducing Valve），它是指用在蒸汽系统管道中，通过调节，将蒸汽管道的进口压力减至某一需要的出口压力，并依靠蒸汽介质本身的能量，使出口压力自动保持稳定的阀门。该减压阀再长期使用中由于维护、或者杂质的原因等、可能造成不减压等失效，该文中就蒸汽减压阀失效的原因分析及处理介绍。

一、突然失效原因分析

1、 减压阀突然失效的主要原因是，有冷凝水进入减压阀：

A、针对膜片先导式减压阀：若阀前进水，则主阀隔膜室内会积满了水（即膜片下方），没有汽压，膜片不会变形膨胀，也就无法推动主阀，主阀打不开，蒸汽无法通过主阀，造成减压阀后压力上不来。

针对活塞先导式减压阀：若阀前进水，则活塞上方会积满了水，没有汽压，无法推动活塞向下动作，主阀关不下去，造成减压阀直通或压力上升。

解决方案：在减压阀前3米以内安装汽水分离器，若未能安装汽水分离器，至少需要安装一组自由浮球式的疏水阀，一定不能使用热动力疏水阀，且疏水阀后必须加装止回阀（若冷凝水回收），确保正常排水。如图1、图2。

图1（安装汽水分离器）：

图2（若未能在减压阀前安装汽水分离器，则至少需要安装疏水阀组）：

B、若阀后进水，则导阀膜片下方腔会积满了水，没有汽压，无法推动导阀膜片自动复位，造成减压阀压力波动很大，或无法调节。

解决方案：在减压阀后安装止回阀和疏水阀组，确保冷凝水不会回流至减压阀。如图3。

图3 ：（在减压阀后加装止回阀，用于非连续生产的工况，尤其是饲料行业）

2、 减压阀前端安装的是热动力疏水阀（圆盘式疏水阀），因积水问题导致减压阀失效。

因为热动力疏水阀至少需要0.3bar的压力差才能排放，也就是说，一旦失去压力时，至少需要在疏水阀前积水3M才能排放。当设备停机后，因蒸汽冷凝，设备内部空间形成真空，这时冷凝水回流，疏水阀前势必会积存很多冷凝水，当设备启机时，这些冷凝水将快速的被推到后面的减压阀里，导致减压阀失效，原因同上。

解决方案：最好加装汽水分离器，若不能加，则在减压阀前3M以内使用排量稍大的机械式疏水阀（如way’s自由浮球疏水阀WY80F）替代热动力疏水阀，仅仅需要0.01bar的压差即可排放冷凝水，而且机械式疏水阀是连续排水的，所以，停机后在疏水阀前几乎不会积水。因此，也就没有可能积水至减压阀内，不会导致减压阀失效的严重问题。

二、下游压力太低

1、减压阀前没有蒸汽通过。检查上游蒸汽阀已打开并且过滤网是干净的。（为了有利于调试和故障诊断，必须在上游安装压力表和过滤器）。

2、导阀内调节弹簧断裂。

3、导管组件或过滤网被杂质堵塞，或外置导管被折瘪----拆下活接头螺母并彻底吹洗杂质。

4、导阀推杆太短。

5、减压阀内进水了。

6、可能主阀膜片破裂了。

7、来汽流量不足，实际耗汽量远远大于来汽量，将导致压力低于设定压力。

1）检查上游压力是否正确，如果偏低，阀门流量将减少，在满负荷情况下不能保证下游压力。

2）检查后端负载是否增大了？

3）在满负荷情况下压力下降，可能上游阀门堵塞或者上游管道口径过小，或者选用了小于管径的阀门（如截止阀和过滤器），被间接节流了。

4）蒸汽湿度太大。

5）如果下游压力还是太低，则需要安装更大的阀门。

三、下游压力太高

1、旁通阀们泄漏。

2、减压阀内进水了。---如上面说明。

3、下游压力管堵塞或设备停机时，压力被憋在管道内，压力升到与上游压力相同。

4、导管组件或过滤网被杂质堵塞，或外置导管被折瘪---拆下活接头螺母并彻底吹洗杂质，清理过滤网。

5、导阀膜片严重变形或破裂。

6、导阀或导阀阀杆被卡住了。

7、主阀不能与主阀阀座接触密封（可能有杂质）。

8、杂质进入，活塞被卡住了---在减压阀前安装过滤器。

9、导阀不能与导阀阀座接触密封。

四、减压阀后压力不稳定

1、使用直接作用式减压阀，出口压力随着入口压力的波动而波动。---使用先导式减压阀。

2、减压阀与后端气动控制阀之间的距离太短，造成压力波动。---间距至少1M以上。

3、 反馈导管与减压阀的距离太近。---间距至少1M以上，但导管必须装在控制阀之前。

4、主阀密封面被蒸汽冲蚀造成泄漏，导致压力偏差大，不稳定。

5、导阀密封面被磨损冲蚀后泄漏，导致压力偏差大，不稳定。

6、活塞和活塞缸之间因磨损间隙增大，造成泄漏蒸汽，导致压力不稳定。

7、弹簧变形或弹簧使用时间太久后力量不够，减压阀无法完全关闭，导致压力不稳定。

8、选型过大了，导致压力不稳。

9、减压比太大，当下游压力小于上游压力10%时，波动较大。

五、蒸汽压力不稳定

蒸汽到达用汽点压力应该达到工艺需要的值，而且压力应该非常稳定，从而为工艺制程提供合适的温度，否则制程的性能将受到严重影响。

因为蒸汽的物理特性是，饱和蒸汽的压力与温度、热焓值、比容、密度都是一一对应的，比如10Barg压力蒸汽对应的温度是184度，热焓值是1999.47kJ/kg。若压力忽高忽低，则蒸汽温度和热焓值都不停变化。

1、 针对一些加热设备，若压力变化，物料的温度也会随之大幅波动，影响产品质量，甚至可能出现产品报废的问题；若加热器前安装了气动调节阀，可以控制温度，但是压力不稳定，会造成调节阀不停的震荡，导致调节阀寿命降低。

若蒸汽压力超过设备额定压力，会严重损坏设备；若蒸汽压力太低，可能造成物料无法被加热到要求的温度，尤其是某些烘干设备，加热空气机组，需要很高温的热风，但是蒸汽压力太低，就很难做到。

2、 针对需要使用蒸汽喷射真空泵的工况（如脱臭塔等）的影响：

A、 当工作压力降低时，其做功能力和流量减少，使抽气能力降低，无法保证塔内真空度。同时，喷射器内增压器的扩压器的相应背压也会随之降低，使增压器可能不能正常工作，无法保证真空。

  B、当工作压力升高时，且高于设计值时，其做功能力和流量提高，理论上可以提高抽气能力，但由于增压器的几何尺寸已定，工作蒸汽消耗远远大于提高的抽气能力，反而打大大增加了大气冷凝器的负荷，因此增加了蒸汽的消耗。

总之，工厂锅炉出来的压力，应该尽量接近锅炉的设计额定压力，这样锅炉的热效率最高。进到车间后，应该分级使用减压阀，把蒸汽压力降到要求的温度，减压阀不仅可以减压，还可以稳定压力（只有先导式减压阀可以稳定压力），同时蒸汽经过减压阀后，会变成过热蒸汽，蒸汽干度会提高，因此蒸汽的传热效率会更高；干燥的高品质蒸汽，对后续的阀门管道和设备的冲蚀腐蚀都大大减少，延长了设备寿命。