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Quel type de valve choisir pour la vanne de décharge de vapeur haute pression ? Les vannes utilisées pour la décharge de vapeur à haute pression ont tendance à se bloquer ou à fuiter après une certaine période d’utilisation ; ces problèmes posent des difficultés aux techniciens en instrumentation. Dans cet article, Changhui Instruments partage son expérience dans le choix de vannes pour la vapeur à haute pression, à travers des exemples concrets. Dans une raffinerie disposant d’un équipement catalytique de 800 000 tonnes par an, la pression dans les tuyaux principaux de vapeur à pression intermédiaire n’est pas suffisamment stable. C’est pourquoi un tuyau de décharge DN200 a été installé après l’entrée dans l’équipement. En temps normal, la vanne de décharge reste complètement fermée ; lorsque la quantité de vapeur accumulée dépasse une valeur prédéfinie, une partie de la pression est évacuée afin de maintenir une pression relative stable à l’intérieur des tuyaux. La vanne de régulation se trouve au niveau du sol. Vanne de décharge à vapeur haute pression yunrun.com.cn/tech/2765.html Description des symptômes de panne Au début, une vanne à boule à soudure rigide a été choisie et fonctionnait normalement lors de son mise en service. Mais après un certain temps, des blocages apparaissent fréquemment, et le volume de fuites ainsi que le bruit de décharge sont importants, ce qui affecte gravement le fonctionnement normal de l’appareil. Analyse des causes de la panne : Les conditions de fonctionnement dans ce cas imposent des exigences très élevées aux vannes. Pour être utilisables, les vannes de décharge de vapeur à haute pression doivent répondre aux critères suivants : 1. Le taux de fuite doit être faible. Comme une pression de 2,5 MPa agit constamment en amont de la vanne, tandis que l’arrière de celle-ci se trouve à pression atmosphérique, si le niveau de fuite de la vanne de régulation est élevé (ce qui se manifeste visuellement par un jet d’eau continu), cela provoquera un lavage continu des surfaces de serrage entre le corps de la vanne et son siège, créant un effet de rupture qui agrandira rapidement l’écart et entraînera la perte de l’étanchéité. Seul un niveau de fuite du robinet de régulation égal ou supérieur au niveau V (avec des fuites goutte à goutte) permet d’éviter les phénomènes mentionnés et de maintenir les propriétés d’étanchéité sur le long terme. Les vannes à boule à soudure rigide et les vannes à aile de papillon triéccentriques peuvent répondre aux exigences mentionnées ci-dessus et résister à des conditions de fonctionnement avec de la vapeur surchauffée. Cependant, il convient de noter que les matériaux des composants et les jeux de montage de ces produits en conditions de haute température diffèrent considérablement de ceux utilisés en conditions normales de température. Dans les vannes à course linéaire, les vannes à glissière à fermeture hermétique peuvent également répondre aux exigences de serrage. Le niveau de fuite des vannes à régulation par manchon conventionnelles (structure à double siège en cage) est généralement inférieur au niveau IV (en particulier dans des conditions de température élevée). Les vannes à siège simple peuvent atteindre le niveau VI pour les joints souples, tandis que les joints durs atteignent généralement le niveau IV ; pour les niveaux V et VI, un traitement spécial est nécessaire. De plus, avec une différence de pression de 2,5 MPa, la force de poussée de l’actionneur a du mal à suffire pour les vannes à siège unique DN200. 2. Il s’agit d’un contrôle intermittent typique, avec des variations brutales de la température du fluide. D’après la position de la vanne sur site, la hauteur du tuyau vertical avant la vanne est d’environ 15 mètres. En fonctionnement normal, une certaine quantité d’eau de condensation s’accumule devant la vanne, à une température d’une dizaine de degrés Celsius seulement. Mais lors d’une évacuation sous surpression, ces eaux de condensation sont expulsées en très peu de temps, suivies par de la vapeur surchauffée à 450 °C. Ces changements brusques de température entraînent directement la dilatation et la contraction thermique des vannes ; dans ce cas, la vanne à sphère à fermeture hermétique ne peut pas répondre aux exigences sur site. Car la surface sphérique de la vanne à billes et la partie en contact avec le siège de la vanne doivent toujours être en étroite adaptation pour assurer l’étanchéité, mais en cas de variations de température importantes, le coefficient de dilatation thermique du centre sphérique à forme tridimensionnelle est bien supérieur à celui du siège de la vanne à forme plane. La compatibilité entre l’axe de soutien et le manchon d’un robinet à aile équilatérale à trois équilibres est similaire. De même, les vannes rotatives dont le corps de vanne repose sur un jeu pour être soutenu ont généralement du mal à s’adapter à ces conditions de fonctionnement. De plus, lors du choix des matériaux pour les composants de la vanne, il convient également de prendre en compte la capacité à résister aux contraintes thermiques dues à des variations brusques de température. Le matériau du corps de la vanne doit être un alliage moulé ou forgé contenant du molybdène, tel que WC6/WC9/CF8M, tandis que les pièces internes de la vanne doivent être en alliages forgés tels que F11/F22/F316, afin d’améliorer leur résistance à la fluage. 3. Les exigences en termes de performance de régulation sont élevées. Comme l’ouverture de la vanne de décharge est contrôlée en fonction du dépassement de la valeur de pression, en cas de surpression modérée, on observe une ouverture réduite pendant une courte période. D’une part, cela entraîne une augmentation de la difficulté de contrôle, et d’autre part, cela provoque également un lavage accru du orifice de régulation. Le canal de flux de la vanne à grille a un diamètre total, et la zone morte en position complètement fermée est importante ; par conséquent, elle n’est pas adaptée à la régulation, mais uniquement aux opérations d’ouverture et de fermeture. Dans ce cas, lorsqu’il fonctionne à un petit angle d’ouverture, la partie inférieure de la surface de séparation de la vanne est facilement endommagée par l’érosion locale du fluide, ce qui altère ses propriétés de fermeture ; par conséquent, cette solution n’est pas non plus adaptée. 4. Bruit faible : Lors de la décharge de vapeur à pression moyenne, le bruit est assez élevé. Bien qu’un silencieux soit installé à la sortie, un bruit supérieur à 85 dB peut encore se produire dans les tuyaux après la vanne ; il est donc nécessaire de prendre des mesures pour réduire le bruit. Il est relativement facile d’ajouter des mesures de réduction du bruit sur les corps des vannes à régulation, ce qui n’est pas très pratique pour les autres types de vannes. Solution : La vanne de décharge à vapeur haute pression de cet appareil est une vanne en manchon à dépression multi-niveaux. Vanne de contrôle yunrun.com.cn/product/list_88.html En somme, il est difficile pour les vannes conventionnelles de répondre en même temps aux quatre exigences mentionnées ci-dessus. La valve à manchon anti-bruit à plusieurs étages, utilisant finalement la technologie BFS, grâce à l’excellent effet de fermeture offert par sa structure de serrage linéaire et aux propriétés exceptionnelles en termes d’absorption d’énergie et de guidage du anneau de serrage en graphite élastique, a permis de résoudre efficacement le problème lié au choix des vannes de décharge pour la vapeur haute pression, assurant ainsi un fonctionnement stable et continu pendant de nombreuses années.