在北海挪威區(qū)Statfjord平臺(tái)，來自一些油井的原油、氣和采出水（相對密度大約為1.03）混合物和砂粒進(jìn)入到一個(gè)單級分離罐中，在這里組分依據(jù)各自的相對密度分層分離。每口油井的出砂量并不一定能帶來操作問題，但許多油并的混合砂量足以給液位調(diào)節(jié)閥心帶來嚴(yán)重的磨蝕問題。

   以前，使用兩個(gè)并行的滿載閥門（一個(gè)運(yùn)行，一個(gè)備用）控制分離罐，在壓力為65~3.5Bar（G），溫度為75℃的情況下的流速達(dá)到1500m³/h。

   為了解決砂蝕和氣蝕問題，這兩個(gè)并行液位調(diào)節(jié)閥近被更換下來。通過采用一種獨(dú)特的速度控制設(shè)計(jì)，加上先進(jìn)的材料技術(shù)，砂蝕和氣蝕問題得到了抑制。

    一、多級速度控制

   這種多級閥芯是通過一組彎曲路徑盤來控制內(nèi)部流體速度的。流體被迫經(jīng)過一系列的壓力降直角彎，與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)相比，流速降低了75%。這種設(shè)計(jì)防止了氣蝕的發(fā)生。

   當(dāng)流體壓力降到蒸汽壓以下時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)閃蒸和氣泡。采用傳統(tǒng)閥門時(shí)，流體進(jìn)入分離器的壓力為P₁，速度為V₁，當(dāng)它經(jīng)過閥心的壓力降區(qū)后，速度上升到V₂，靜壓降到P₂，低于可以使流體發(fā)生汽化的蒸汽壓。

   任何傳統(tǒng)的閥門都會(huì)遇到這個(gè)問題，因?yàn)樵陂y的射流小截面上無法控制速度。當(dāng)流體從閥的喉部流出時(shí)，壓力開始恢復(fù)，動(dòng)能轉(zhuǎn)變成勢能。完全恢復(fù)后的下游壓力和速度分別為P₃和V₃（見圖1）。

    二、氣蝕形成

   當(dāng)恢復(fù)壓力超過流體的蒸汽壓P_V時(shí)，剛形成的泡沫就會(huì)汽化，形成氣蝕。在這種情況下釋放的能量能夠產(chǎn)生超過1400MPa的局部表面應(yīng)力，這一應(yīng)力可以很快使硬的閥心表面破裂。

   現(xiàn)在在惡劣環(huán)境下使用的調(diào)節(jié)閥都有多級壓力降設(shè)計(jì)，如北海挪威區(qū)Statfjord平臺(tái)上使用的調(diào)節(jié)閥。這種速度控制閥芯設(shè)計(jì)可以防止射流的小截面壓力降至蒸汽壓P_V，避免了氣蝕形成以及由此帶來的閥心損壞。

    三、材料結(jié)構(gòu)

   該分離器液位調(diào)節(jié)閥的閥心和閥座由硬質(zhì)合金制成（見圖2）。閥座圈上配有一個(gè)硬質(zhì)合金制成的文丘里管，這樣能夠保證耐沖蝕性一直延伸到節(jié)流出口和下游的管子。

   在調(diào)節(jié)閥運(yùn)行了六個(gè)月之后，將其拆卸下來檢驗(yàn)。在重新組裝閥之前，對閥件進(jìn)行了測量并拍了照片。重新安裝調(diào)節(jié)閥后，又使用了8個(gè)月。為了能夠使閥的使用壽命達(dá)到兩年（幾乎是以前使用壽命的20倍），根據(jù)這次檢驗(yàn)收集到的數(shù)據(jù)，對設(shè)計(jì)稍做了修改。