在煉鋼廠混和液化氣循環(huán)系統(tǒng)發(fā)電量工程項(xiàng)目中，必須用調(diào)壓閥操縱混和液化氣輸送管中的負(fù)擔(dān)脈沖，以確保送到氣輪機(jī)的混和液化氣工作壓力平穩(wěn)、發(fā)電機(jī)組常規(guī)發(fā)電量?；旌鸵夯瘹獍l(fā)熱量低，因而在同樣裝機(jī)量下相對(duì)性天燃?xì)庀到y(tǒng)軟件，混和液化氣然料管路的外徑和然料調(diào)壓閥規(guī)格擴(kuò)大3～4倍，相對(duì)應(yīng)混和液化氣的壓力控制閥規(guī)格也需要擴(kuò)大。提升閘閥規(guī)格是達(dá)到大流量規(guī)定的合理方法之一?？墒钦{(diào)壓閥零件規(guī)格的提升，會(huì)使汽體密封性特性下降。
混和液化氣關(guān)鍵易燃成份中包含有害的CO汽體，一旦泄露會(huì)出現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)，因而對(duì)大流量化石燃料調(diào)壓閥的泄露故障檢測(cè)方式 實(shí)現(xiàn)科學(xué)研究有著至關(guān)重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1 調(diào)壓閥泄露常見(jiàn)故障原理
1．1 調(diào)壓閥泄露的類(lèi)型

調(diào)壓閥泄露分成二種：外界泄露和內(nèi)部結(jié)構(gòu)泄露。外泄漏多見(jiàn)于油路板、閥座、卡套接頭與油路板的銜接位置；調(diào)節(jié)閥門(mén)關(guān)掉不緊產(chǎn)生的泄露為內(nèi)泄漏，產(chǎn)生在高壓閘閥密封性處。以象1所顯示構(gòu)造的調(diào)壓閥為研究對(duì)象，關(guān)鍵科學(xué)研究其外泄露問(wèn)題的原理。依據(jù)泄露位置的不一樣，外泄露常見(jiàn)故障可以分成：法蘭盤(pán)處的泄露、單流閥處的泄露、旋蓋處的泄露、油路板泄露。按問(wèn)題出現(xiàn)時(shí)涉及到的零件不一樣，對(duì)外開(kāi)放泄露常見(jiàn)故障歸類(lèi)開(kāi)展歸納剖析，可以獲得調(diào)壓閥產(chǎn)生外泄露的原理，詳細(xì)情況見(jiàn)表1。

1.2 泄露時(shí)的負(fù)擔(dān)轉(zhuǎn)變
從混和液化氣的黏性視角考慮到，當(dāng)液體沿管路流動(dòng)性時(shí)，因?yàn)橐后w分子結(jié)構(gòu)中間以及與壁厚間的磨擦，須耗費(fèi)一部分機(jī)械動(dòng)能以擺脫此摩阻；而液體因?yàn)榱鲃?dòng)性角度及速率的更改會(huì)發(fā)生部分渦旋和碰撞，也需要損害機(jī)械動(dòng)能，機(jī)械能的虧損會(huì)致使液體工作壓力降低。因而當(dāng)調(diào)壓閥產(chǎn)生泄露常見(jiàn)故障時(shí)，泄露處的介質(zhì)流動(dòng)性會(huì)提供新的機(jī)械動(dòng)能損害，新?lián)p失的機(jī)械動(dòng)能會(huì)致使新的的壓力損害。
設(shè)調(diào)壓閥通道工作壓力為p，出入口工作壓力為p1，pf為擺脫滑動(dòng)摩擦力造成的的壓力損害，氣體壓力為Δp1。當(dāng)產(chǎn)生泄露時(shí)，出入口工作壓力為p2，這時(shí)的氣體壓力為Δp2，因?yàn)樾孤对斐傻牡膲毫p害為pL，則有如下所示表達(dá)式：

由式（4）得知，產(chǎn)生泄露時(shí)，在同樣開(kāi)啟度下調(diào)壓閥的出入口工作壓力減少。
因?yàn)榛旌鸵夯瘹庠趥魉土鞒讨写嬗泄ぷ鲏毫?shù)據(jù)信號(hào)起伏，僅經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)潔的負(fù)擔(dān)轉(zhuǎn)變剖析，無(wú)法檢驗(yàn)出調(diào)節(jié)閥門(mén)的泄露常見(jiàn)故障，因而必須在這個(gè)基礎(chǔ)上尋找更加合理的解決方案。
2 調(diào)壓閥泄露問(wèn)題的診治方式
2.1 混和液化氣的移動(dòng)情況
在創(chuàng)建調(diào)壓閥泄露常見(jiàn)故障數(shù)學(xué)分析模型時(shí)，必須確立混和液化氣在調(diào)壓閥中的移動(dòng)情況和類(lèi)型，以確立相關(guān)的初始條件。
煉鋼廠循環(huán)系統(tǒng)發(fā)電量加工工藝中，混和液化氣由焦?fàn)t煤氣和高爐煤氣構(gòu)成，常見(jiàn)高焦比為7∶3。由焦?fàn)t煤氣的組元成份和高爐煤氣的組元成份獲得混和液化氣的組元容積及有關(guān)數(shù)據(jù)信息（表2）。

設(shè)混和液化氣的絕熱指數(shù)為Kh，氣體常數(shù)為Rh（J/kg•K），本地音速為ah（m/s），馬赫數(shù)為Mh，則有：
式中
R——?dú)怏w常數(shù)，R=8.314J/mol•K；
T——混和液化氣的環(huán)境溫度，取氣溫T=548K；
V——混和液化氣的流動(dòng)速度，取均值流動(dòng)速度V=16.25m/s。
由式（5）～（8）聯(lián)立方程求得可獲得混和液化氣的馬赫數(shù)Mh=0.0367，即Mh＜0.3。流動(dòng)性環(huán)節(jié)中因?yàn)楣ぷ鲏毫Ω淖儗?dǎo)致的相對(duì)密度轉(zhuǎn)變不上5%，這時(shí)汽體可以當(dāng)作不能縮小液體。因而混和液化氣的空氣流動(dòng)性可以類(lèi)似地當(dāng)作是不能縮小液體流動(dòng)性，即在流通環(huán)節(jié)中，混和液化氣的相對(duì)密度ρ為參量。

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2.2 工作壓力與速率及相對(duì)密度的關(guān)聯(lián)
由流體動(dòng)力學(xué)中的伯努利方程可以獲得工作壓力與效率的關(guān)聯(lián)。理想化不能縮小液體的伯努利方程為：
式中
γ ——中重度，N/m3，即γ=ρg；
ρ ——混和液化氣相對(duì)密度，kg/m3；
g ——重力加速度，m/s2；
V ——煤氣閥通道速率，m/s；
V1——正常的狀況下煤氣閥出入口速率，m/s；
z，z1——不一樣橫截面處液體間距標(biāo)準(zhǔn)的相對(duì)高度，m。
充分考慮具體中具有的滑動(dòng)摩擦力危害及其汽體中重度較小的要素，可以由式（9）發(fā)布具體中對(duì)調(diào)壓閥通道和出入口列舉的伯努利方程，進(jìn)而獲得工作壓力和速率的關(guān)聯(lián)：
依據(jù)汽體狀態(tài)方程可獲得相對(duì)密度和負(fù)擔(dān)的關(guān)聯(lián)：
2.3 調(diào)壓閥泄露問(wèn)題的數(shù)學(xué)分析模型
設(shè)Qm為油路板入口的品質(zhì)流，即單位時(shí)間注入的品質(zhì)；Qm1為常規(guī)運(yùn)行狀態(tài)下油路板出入口的品質(zhì)流；Qm2為產(chǎn)生泄露時(shí)油路板出入口的品質(zhì)流。依據(jù)質(zhì)量守恒定律，要是沒(méi)有泄露常見(jiàn)故障，注入調(diào)壓閥的混合氣體品質(zhì)和排出調(diào)壓閥的混合氣體品質(zhì)相同，相反也是。則泄露問(wèn)題的數(shù)學(xué)分析模型為：

式中
V2——泄露常見(jiàn)故障出現(xiàn)時(shí)混和液化氣出入口速率，m/s；
A——穿過(guò)的橫斷面總面積，m2。
將式（10）、（11）帶入式（12）可以獲得品質(zhì)流與工作壓力和數(shù)據(jù)流量的函數(shù)關(guān)系：
式中
Qv——煤氣閥通道容積總流量，m/s。
根據(jù)檢測(cè)工作壓力與總流量數(shù)據(jù)信號(hào)，檢測(cè)品質(zhì)流轉(zhuǎn)變狀況，對(duì)調(diào)壓閥的泄露常見(jiàn)故障開(kāi)展確診。
3 泄露故障檢測(cè)的模擬仿真與完成
對(duì)根據(jù)品質(zhì)流轉(zhuǎn)變狀況創(chuàng)建的泄露常見(jiàn)故障數(shù)學(xué)分析模型開(kāi)展模擬仿真，仿真標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)具體加工工藝標(biāo)準(zhǔn)明確：
a．通道工作壓力p在2.08～2.86MPa波動(dòng)；
b．通道總流量Qv在23.75～26.75m3/s起伏；
c．橫斷面總面積A=1．5384m2；
d．混和液化氣氣體常數(shù)Rh=343.82J/kg•K；
e．混和液化氣汽體環(huán)境溫度T=548K。
在LabVIEW自然環(huán)境下，以以上標(biāo)準(zhǔn)對(duì)調(diào)壓閥的常規(guī)和泄露情況各自開(kāi)展模擬仿真。仿真結(jié)果顯示，在產(chǎn)生泄露常見(jiàn)故障時(shí)，出入口的品質(zhì)流相對(duì)性正常的模式的品質(zhì)流會(huì)出現(xiàn)顯著轉(zhuǎn)變，如下圖2所顯示。

泄露故障檢測(cè)一部分做為調(diào)壓閥智能化故障檢測(cè)系統(tǒng)軟件的分系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架圖如下圖3所顯示。

4 結(jié)語(yǔ)
泄露故障檢測(cè)是調(diào)壓閥智能化診斷儀中的核心一部分，泄露常見(jiàn)故障數(shù)據(jù)信號(hào)的收集與解決對(duì)是否完成泄露常見(jiàn)故障自確診有著主要實(shí)際意義。根據(jù)質(zhì)量守恒定律對(duì)調(diào)壓閥出、入口品質(zhì)流轉(zhuǎn)變開(kāi)展比照，獲得了選用工作壓力數(shù)據(jù)信號(hào)和總流量數(shù)據(jù)信號(hào)表述的品質(zhì)流預(yù)兆做為故障檢測(cè)預(yù)兆、完成泄露故障檢測(cè)的詳細(xì)解決方案，根據(jù)仿真實(shí)驗(yàn)證實(shí)該確診的方法的實(shí)效性。