在API规范6D《管线阀门》第22版规定,制造厂( 商) 应为买方提供流量系数值,显然流量系数对管道和阀门设计是一个非常重要的参数。国外工业发达国家的阀门生产厂家大多将不同压力等级、不同类型和不同公称通径阀门的流量系数CV值列入产品样本中,供设计部门和使用单位选用。在我国,用户要求制造方在图纸中说明阀门的流量系数值。在阀门采购过程中,采购方必须核算厂家提供的流量系数值,确保所供阀门满足工艺系统设计的要求。
阀门的流量系数是阀门的固有特性,取决于阀门的结构,不同类型和不同尺寸的阀门都要分别进行试验,才能确定该种阀门的流量系数值。但是工程实际中,不可能每个阀门都进行流量试验,也没有必要每个阀门都进行流量试验。随着有限元数值模拟的发展,利用计算机模拟阀门的流量系数的方法越来越成熟,得到了行业内的认可。
某核电厂在系统调试过程中,出现了阀门流量过低、流阻过大的问题。经确认,阀门的流阻超出了工艺系统设计的要求。通过对产品设计文件重新核算,找出主要原因。在出现流阻过大问题后,应通过重新修改设计、制造试验样机、计算机模拟和流阻试验等方式改进设计,以满足流阻的设计要求。
①由于没有注意公式应用的条件和背景,直接套用式(1) 和式(2) 计算流量系数和流阻系数,不分公式中的密度和相对密度,使得计算结果出现较大偏差。
②在计算流动阻力的当量长度L/D时,没有通过管道公称通径对应的管号计算管道内径,误用管道内径造成计算结果偏差。
③没有采用管道公称通径对应的管号确定管道摩擦阻力系数,使得计算结果差异比较大。
(1) 在阀门采购中,必须核算阀门的流阻系数或者当量长度以满足工艺系统设计的要求。阀门厂家对流量系数、流阻系数和当量长度理解偏差,会影响采购进度和工程成本。
(2) 采用有限元分析软件模拟阀门的通流性能是可行的。在阀门采购中需要注意,有限元分析方法应通过样机试验验证。阀门的阻力系数试验方法依据BS EN1267-1999 或者JB/T 5296-1991等标准。
(3) 采用换算公式计算流量系数、流阻系数或者当量长度值,必须注意公式中各参数的单位。对参数的单位理解错误,直接套用公式会引起较大的误差。
(4) 阀门采用当量长度L/D表达流阻系数时,应注明管号,通过管道公称通径对应的管号计算管道内径d值,摩擦阻力系数为管道在完全紊流下的数值。
(5) 在阀门技术规范书中应给出管道摩擦阻力系数。避免对于L/D理解的偏差,保证实际供货的阀门流阻满足工艺系统设计要求。 2100433B