案例一

不正常疏水的疏水阀

2015 年，公司装置投用没多长时间，我们就发现蒸汽管道总是发生水击现象。管道上虽然设置了好多疏水阀，但要么是一直在内漏排蒸汽的，要么是就像打吊瓶似的，慢慢滴两滴水的。就没见过一个正常疏水的。

作为公司机械工程师，作者开始查找资料，发现确实存在问题。

装置原始设计的蒸汽工况分低、中、高压。低压蒸汽的设计压力为 10.8bar，设计温度 250 摄氏度，中压蒸汽的设计压力为 16bar，设计温度 350℃，高压蒸汽的设计压力 49.5bar，设计温度 458 摄氏度。

而装置因为某些政策原因，还在建设期间就经历了大的改造。改造后，上游提供的蒸汽只剩下了一种饱和蒸汽，低压，压力 6.5bar 左右，温度 160℃，与原始设计有较大差距。而疏水阀作为一个不那么起眼的小设备，还是沿用了以前的疏水阀，变更被遗忘了。

核查资料，装置蒸汽管道上的疏水阀竟然几乎全用了双金属片的疏水阀（thermostic bimetallic），还是进口的 Gestra BK 系列。而且每种疏水阀，从外观看是一模一样的，只有通过刻印的标识号查找资料对比，才能区分是使用在哪个工况。备件统一性不好。

双金属片疏水器疏水原理是这样的，阀内部有一组感温阀片，这组感温阀片开始变形的温度是和工况匹配的，当管道内是全蒸汽状态时，疏水阀处温度也较高，这组阀片处于变形弯曲状态，这个变形会拉动阀杆，让阀门处于关闭状态。

当管道内积水，如果温度没有下降，阀片也不会变形，只有当温度降到一定程度，一般比饱和温度低 30 度。这时阀片恢复为平整状态，阀芯松动，开始排水。

所以，双金属片的疏水器虽然比较节能，但是不能排饱和温度状态下的积水，这在不能有积水的蒸汽设备或管道中是不适宜的。

另外，为了让双金属片疏水器排水更顺畅，下图是一些疏水阀厂家提出的安装要求，前端需要留一长段管道不安装保温，以加速冷凝水降温，阀片尽快变为平整状态来开启阀门排水。

如果工况稍有变化，蒸汽温度有所改变的话，那这个疏水阀金属片的温度变形点就得跟着变，原阀门不再适用了。

所以，双金属片疏水器的使用条件其实是很苛刻的。

找到了原因，解决就比较简单了，这种低压工况，其实普通的机械浮球疏水阀可靠性就是很好的。

2019 年，新装置投用，一趟外送蒸汽管线，45 公斤压力，260 度左右。设计上选用的机械浮球疏水阀。疏水倒是正常，但每次疏水的时候，压力喷溅太强，地面很快就被冲出深坑。

而使用没多长时间，大量疏水阀开始内漏。

后来给项目上提出更换疏水阀，却还是保留了机械浮球疏水阀的设计，把品牌换成了阿姆斯壮的，把口径从 40 换成了 25。疏水没那么夸张了，但却动不动就浮球卡住不疏水了，管道却是冰冰凉的，以至于我们每一到两周都要去敲击一下。

机械浮球的疏水阀，也并非就用浮球带动阀芯开关就可以的。一个好的机械浮球疏水阀，需要考虑上部要有膜盒控温装置，用于排掉不凝气体，否则会发生气阻现象。

为了避免疏水阀阀门开关时压差过大，浮球拉动阀芯需使用过大的杠杆力，阀芯可以设计为带类似于先导结构的，就是刚开始开启的时候，只开启一个小的针型阀，逐渐的再开启主阀门，这样疏水也会平稳很多。

在中高压工况，或者过热蒸汽工况，用热动力型的疏水阀才是比较合适的。

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