苏 菲

    (中国石化集团上海工程有限公司，上海 200120)

    1 前言

    但是对于发生了阻塞流工况下的控制阀的计算，以上常规的计算压差ΔP＝P1-P1的确定方式并不适用，会导致阀门计算错误，导致阀门选型过小。下面通过实例介绍阻塞流工况的判别步骤及其工况下计算差压的确定，有利于正确的阀门选型。

    在某石化改造项目中，有一台阀门是原八十年代设计选型的，根据当时的工艺数据，流量18000 kg/h，阀前压力P1 = 3.3 MPaA，阀后压力P2 = 0.86 MPaA，压差ΔP＝P1-P1＝2.44 MPa，结合温度密度等参数，带入计算CV值，最后选择了一台CV = 17的2″口径控制阀。但是这台阀门在实际应用中一直偏小，业主反应，即使平时阀门已经全开，但使用中还是感觉偏小，迫切希望本次改造中对阀门进行重新计算，重新选型，选择合适的阀门。由于工艺参数并没有变化，还是根据之前的工艺参数，笔者再次计算CV值，发现并没有什么问题，CV值计算约等于4.962，选择CV=17的阀门应该绰绰有余，为什么实际应用偏小呢？深入研究后，发现原来由于阀后压力P2很小，实际已经发生了阻塞流(闪蒸)的工况，因此，此时进行CV值计算时，ΔP已经不等于P1-P2的2.44 MPa，应该带入发生阻塞流时的对应的临界压降ΔPcr。ΔPcr <ΔP，所以，导致了原先阀门的计算偏小。

    由此可知，通常情况下ΔP＝P1-P2，即控制阀阀前压力与阀后压力之差，即如果阀前压力P1恒定，则ΔP随着阀后压力P2的变化而变化，P2越小，则ΔP越大。但如果P2降低到一定的值，经过控制阀的流体发生了阻塞流的情况，ΔP的取值则不再等于P1-P2，需要重新考虑。下面着重讨论阻塞流工况下，阀门CV值计算时ΔP的取值的问题，进一步再判断阀门是闪蒸工况还是气蚀工况，以及相应工况下的处理措施。

    2 阻塞流的判断

    阻塞流：对于不可压缩的流体，控制阀阀前压力P1保持一定时，逐步降低阀后压力P2时，流过控制阀的流量会逐渐增加，但当阀后压力P2降低到某一数值后，流过控制阀的流量到达一个最大极限值Qmax，这时再降低P2，就不能使通过控制阀的流量再增加了。这个通过控制阀流量的最大极限值就是阻塞流(chocked flow) ......