为什么蒸汽陷阱会失败?

功能正常的蒸汽疏水阀开启，释放冷凝水，当有蒸汽时自动关闭。故障会造成燃料浪费，降低效率，增加生产成本，损害蒸汽和凝结水系统的整体完整性。陷阱应该定期进行测试，否则忽视陷阱可能会付出巨大的代价。

蒸汽节能事关国家利益;查看以下政府数字:

• 美国制造商所消耗的燃料中，超过45%是用来提高蒸汽的。蒸汽用于加热原料和处理半成品。它也是设备的动力源，也可以用于建筑供热和发电。但蒸汽不是免费的。每年给产生蒸汽的锅炉提供燃料大约要花费180亿美元。
• 许多生产设备可以通过安装更高效的蒸汽设备和工艺来回收能源。一个典型的工业设备通过改进其蒸汽系统可以实现蒸汽节约20%。如果整个行业都采用蒸汽系统改进，将会减少40亿美元的燃料成本和3200万公吨的排放。

资料来源:美国能源部。能源效率和可再生能源。

为什么蒸汽疏水阀会失效?

显然，任何机械装置都会失灵;疏水阀也不例外。适当的维护可以延长使用寿命，降低维护成本。

通常有三种情况会对陷阱产生不利影响:

污垢-到目前为止，导致疏水阀泄漏或堵塞的主要原因。
压力波动(由于蒸汽阀门突然打开，管道不正确，或疏水阀使用不当)导致水击和随后对疏水阀内部部件的损坏。
过大的IB陷阱可能失去其优势;TD陷阱可以经历快速循环。

我们如何将问题最小化，控制能源消耗?一个简单的方法就是寻找警告信号。让我们回顾一下蒸汽系统发出的求救信号中最明显的信号。

1. 曾经从你的冷凝烟囱懒惰的烟，现在是失控的货运列车。从你的烟囱里冒出来的蒸汽，就像士兵立正站着一样，会让你付出惨重的代价。
2. 冷凝回压缓慢上升，导致您的冷凝水泵自毁。传统的电泵无法处理高温冷凝水。温度超过华氏212度会导致常规的电冷凝回流泵发生空化。当有蒸汽存在时，发动机烧坏，机械密封开始泄漏。
3. 减压阀(PRVs)或控制阀不能保持设定压力。完全或部分堵塞的疏水阀防止冷凝水从蒸汽空间中排出。PRV站未排放的凝结水将回流到蒸汽管道，并将拉丝减压阀的头部和阀座。拉丝是蒸汽系统中的高速水切割(刻痕)封头和阀座表面时产生的。即使是很小的微小切口也会妨碍这些阀门的正常运行。
4. 生产能力降低了。开启或关闭失效的疏水阀将对生产产生负面影响。堵塞的疏水阀会将凝析液回流到流程中，大大降低系统效率。吹气和泄漏疏水阀由于增加不必要的能源消耗，生产成本很高。
5. 冷凝系统的管壁厚度已经成为一个问题。如果不及时修复，全开或部分开启的疏水阀将损坏冷凝液回流管道。一些早期的预警信号始于蒸汽泄漏。
6. 热交换器束、加湿器、暖通空调盘管和其他设备的维护成本大幅增加。失效的疏水阀将妨碍敏感设备的正常操作。当疏水阀在关闭状态下发生故障时，随着时间的推移，停滞的凝结水将变成碳酸(co3)。碳酸会腐蚀它接触到的所有金属。除了增加能源消耗外，失效的开闭阀还会造成控制和效率问题。
7. 如果忽视或管理不当，蒸汽和凝结水系统可能产生水锤。水锤听起来就像有人在用锤子敲打水管。在某些情况下，当部分蒸汽在蒸汽管道内凝结成水时，就会发生水锤。如果不排水，冷凝水将溢出到蒸汽系统并开始积累。最终会形成一股水波。这段水可以以很高的速度被携带，直到它遇到一个障碍物，如关闭的阀门，一个较低的海拔，或突然改变方向。蒸汽疏水阀也会引起水锤。吹气疏水阀在凝结水系统管道中产生反压力。如果凝结水管道已经过小，则故障疏水阀产生的额外压力将使问题更加严重。未排水的冷凝水可能回流到蒸汽分配管道中。 From the standpoint of plant safety, it is essential to test and maintain the steam trap population. Type “steam water hammer accidents and fatalities” into a search engine; the results should be convincing enough to create an immediate action plan.

行动计划

• 定期进行疏水阀检查。
• 识别系统设计问题。
• 执行绝缘审核。如果隔热层已拆除，且从未更换，将显著增加整体蒸汽生产成本。
• 使用超声波检测设备，测试蒸汽系统中是否存在旁通阀。应该关的时候，它们可能漏了出来。
• 关闭季节性操作的设备，如机组加热器。
• 用手持式红外温度仪和超声波检漏仪定期检测暖通空调系统中的控制阀或关闭阀。即使是部分泄漏，也会增加整体能源成本。
• 审核系统和未使用的库存设备。删除已经系统。
• 在可能和实际的情况下，使用计算机系统来控制和监测过程。

购买合适的测试设备

即使聘请外部技术专业人员来测试蒸汽系统，时不时也会出现问题。时间就是金钱。拥有合适的设备和一名训练有素的员工就可以避免昂贵的停机时间。需要拥有的两个基本设备是红外温度计和机载超声波仪器。这种设备在所有价格范围内都很容易得到。一个功能简单的温度计就可以了;然而，超声听诊器的选择要更加仔细，必须具有清晰的信号质量。

这类似于为家里购买一套音频系统，然后将一套扬声器与另一套进行比较。当听一个高质量的扬声器系统时，实际记录的细微差别会打开你的耳朵，让你的听力达到新的水平。听疏水阀的声音也是如此。有了一个好的仪器，你甚至可以听到噼啪的噼啪声-蒸汽通过头部和座位的拉丝倒桶疏水阀。毕竟，“听即是信”。

在你开始之前

在你花你辛苦赚来的钱之前，考虑一下超声波仪器的一些特点:

• 通过耳机听到的音质如何(外接扬声器在大多数蒸汽环境中很难使用)?
• 它是否缺乏多功能性(是否包括改变频率和测试模块的能力)?
• 当你在梯子上的时候，它是不是很重或者很难处理?
• 它有延长的保修期吗?
• 是否有适当的电话或现场技术支持?
• 电池能容易地充电和更换吗?
• 可以试租吗?

购买超声波设备应考虑智能化。仪器必须能够为您提供清晰和可识别的信号质量。劳动时间和设备成本都取决于它。

为什么要用超声波检测陷阱?

在所有的检查方法中，超声波是最推荐和最可靠的。超声波是一种短波、高频信号，它的传播距离并不很远。通过收听工作中的蒸汽疏水阀的超声波组件，用户可以分离信号，轻松识别操作声音。超声波测试仪将陷阱的机械和流体流动产生的高频辐射转换为可听到的范围，在那里它们可以通过耳机听到，并在仪表上看到强度水平。有些装置有频率调谐，以过滤掉额外的信号，并调谐到蒸汽和凝结水的声音。利用超声波对蒸汽疏水阀进行测试，可以提供实时结果。它通过消除令人困惑的背景噪声来隔离被测试区域。用户可以快速调整以识别各种蒸汽疏水阀的差异。

超声波探测仪可能是最容易使用，最灵活和最准确的声音检测方法。然而，超声仪器无法判断陷阱是冷还是堵塞。因此，首先使用温度指示仪表来确定系统正在运行。然后使用超声波仪器来确定陷阱是否部分被堵塞或陷阱出口是否存在反压。

Bruce Gorelick是Enercheck Systems(北卡罗来纳州夏洛特)的副总裁，Alan Bandes是UE Systems(纽约州埃尔姆斯福德)的市场营销副总裁www.enerchecksystems.com和www.uesystems.com．

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