配气站浮动式球阀阀芯迎流面冲蚀行为及其后果

为了避免配气站常用浮动式球阀因高运行负荷与气携粉尘持续冲蚀而突发安全事故，选用Ahlert冲蚀速率模型，模拟分析了当30°开度时304不锈钢阀芯迎流面的冲击角变化趋势，科学评估了阀芯迎流面的冲蚀行为与薄弱区域。结果表明，粉尘在阀芯迎流面A～I测点处的冲击角随壁厚损失呈同步增大趋势，迎流面受粉尘持续冲蚀而不断凹陷，致使迎流面上粉尘的流速从7.4 m/s降至5.9 m/s；迎流面冲蚀后表面粉尘流速也呈现减小趋势，从0.010 kg/s降低至0.005 kg/s，且颗粒沉积的区域也在向球体的后方移动；迎流面上各处壁厚减薄速率不一，应有针对性地布置球阀防冲蚀涂层，并采用动态方法核算球阀在节流工况下的使用寿命。研究结论可为配气站用球阀的设计和维护提供参考。