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 技术文章
阀门选用需注意事项
点击次数:1668 发布时间:2013-10-22

应用于加工工业中的大多数流体介质涉及不同腐蚀性级别的油气流。这些包括介质流在内的流动工况被认为要么是干净的、要么是污秽的、要么是磨损的(泥浆工况中),其区别主要在于导致阀门堵塞或腐蚀破坏的固体悬浮颗粒的数量和类型。除此之外,含有硫和其他混合物的介质流在与高温结合时将有助于形成腐蚀环境。对于这样的介质流需通过认真选择材料来保持阀门具有足够的使用寿命。腐蚀工程师继续研究和开发材料来解决这些问题。

⑴炼油加氢裂化、焦化装置阀

炼油延迟焦化装置是将减压渣油经深度热裂化生成气体、轻质馏分油及焦炭的加工过程,是炼油厂提高轻质油收率和生产石油焦的重要手段。其工艺分为焦化和除焦两部分。焦化为连续生产,除焦为间断式生产。加热炉和焦炭塔的进出口用四通阀连接。四通阀是切换加热炉进入焦炭塔的重要通道。它属于特殊阀门,用于高温场合,其质量的好坏直接影响到装置的生产能力,国内无论新设计还是旧装置大都采用进口四通旋塞阀,但价格昂贵。而国产四通阀,一般存在结构不合理,质量不稳定,易发生故障的问题。

炼油厂加氢裂化是主要的原油炼制工艺之一。由于加氢裂化装置在高温高压下操作,介质为易燃易爆的氢气和烃类,工况特殊,所以密封必须可靠。因此对阀门的设计和结构提出了较高的要求。目前国内大部分选用不锈钢锲式闸阀及直流式截止阀。

⑵油气阀

为了实现对油气流的控制,油气阀应具备以下基本性能:密封性,耐压强度,安全性,可调节性,流体通流性及开关灵活性。对于高压、易燃、易爆的油气介质,首先要解决密封性,要考虑油气阀特殊工况要求:

① 在含硫化氢及二氧化碳气体的湿天然气中,对阀体材质提出了特殊要求;

② 在井口装置及集输系统中存在着卤水、残酸及其他腐蚀介质,对阀体材料的选择及防腐要求;

③ 粉尘及固体颗粒加快了阀门关闭件的冲刷、磨损。使密封副很快失效;

④ 在高原、沙漠及高寒地区的室外,阀门材料的低温脆变,弯曲变形等;

⑤ 用于长距离输送管道上的油气阀,要求与管道同等寿命,几十年不换。

所有这些都说明油气阀有别于普通阀门,在恶劣条件下要具有高可靠性,满足高强度和不泄漏的要求。

⑶含氯工况

含氯工况阀门的选用应该参照美国氯气学会编写的《干氯气管道系统》。

含氯气或液氯的工况是高腐蚀工况,特别是这种工况中含有水。氯与水混合形成的HCI(盐酸)将会腐蚀阀体和内件。由于氯具有高的热膨胀系数,如果液氯封存于阀门中腔,将导致阀门中腔的压力高速增加。使用于这种工况的阀门应该具有一种可靠的中腔泄压功能。

⑷冷冻(低温)工况

虽然用于低温工况的阀门基于ASME B16.34标准和API标准,但是这些阀门也带有其他设计功能进而确保其在低温工况中具有一定的可靠操作。这样的阀门也可能包含阀盖延长设计既延长填料和操作机构与低温流体的距离,从而允许在一个较高的温度上对阀杆填料进行操作及确保在使用中阀门操作装置不会被冰冻住。MISS SP-134提供了包含阀盖延长设计的一些细节。

⑸含氢氟酸工况

用于氢氟酸工况中的阀门,应该仅仅局限于已经在使用中论证过的或着测试中能成功处理这种工况的阀门类型。通常不为固体物质堆积提供机会的阀门是的阀门类型。应由持有资格证书的技术人员进行氢氟酸处理操作,这些人严格控制上市的阀门。对于这些(典型的带有特殊蒙乃尔内件或实心蒙乃尔内件的碳钢阀门)的设计和材料要求及内部几何体的细节是非常详细的,这种阀门应该被设计为具有耐氢氟酸腐蚀的特殊结构。在含氢氟酸工况中,阀门的检验和试验应高于典型的过程阀门所用的标准。

⑹含氢工况

这种工况中使用的阀门相比于常规铸造用品往往规定其具有很高铸造质量。因为氢是一种渗透性的流体,压力等级大于或等于600磅级的焊接连接阀门在使用中减少了潜在泄漏源。API941包含氢工况中材料的选择和使用范围。

⑺含氧工况

含氧工况中使用的阀门当适用时应该遵循美国压缩燃气协会标准CGA G4.4—2003《氧气管道系统》。用于这种工况的阀门应该是完全脱脂的、干净的和在干净条件下安装以及恰当的包装和密封,因为油和脂在氧气存在下是极易燃的。有关的指南在CGA G4.1氧工况的清洗设备中给出。安装之前有必要进行适当的处理和储存。

适用于含氧工况的青铜或蒙乃尔阀体和内件材料,经常用来防止由于高能的机械碰撞产生的火花和着火。有特殊配制的硅基润滑脂用于含氧工况中,因为在氧气存在下标准烃润滑油不应使用。

⑻脉动或不稳定流动

用于脉动或不稳定流动中的止回阀,其选用需给予特殊考虑,例如用于往复式压缩机中的止回阀,可能会随着流量的变化被快速打开和关闭,这可能会导致锤击和阀门的损坏。关于脉动和不稳定流动中使用的阀门类型可能会存在不同的意见,但是通常蝶型止回阀、斜盘式止回阀和轴流式止回阀被推荐用于脉动或不稳定流动。

⑼含酸工况(湿H2S工况)

含酸工况中阀门材料使用应该服从NACEMR0103标准。这个针对下游烃加工工业的标准限制了所有钢的硬度;要求奥氏体钢固熔退火;禁止承压件(包括阀杆)使用某些材料;以及对螺栓连接、焊接阀门等提出了特殊的要求。

应该注意在NACE MR0103中用户的责任,其规定用户应详细的说明是否将螺栓暴露于含H2S环境中。除非用户已有规定,否则未在阀门内部的螺栓如阀盖连接螺栓往往服从产品标准,含硫工况未包括如此标准中。如果螺栓连接用材料没有直接承受过程流体,那么阀体-阀盖栓接不需要满足NACE的要求。如果含硫油品的任何硫泄漏不能排除或蒸发(例如隔断阀门),那么螺栓连接应该服从NACE标准。

如果NACE允许的材料被认为是不需要的,那么螺栓连接材料应该关于特殊关注。这种强加的硬度要求将会导致强度的减少。阀盖连接螺栓的强度将减小可能不适合于按标准栓接材料的相同的设计条件。

⑽黏性或固化工况

用语黏性或固化工况中的阀门,例如液态硫或重油,为使阀门具有可操作性,经常需要蒸汽伴热或蒸汽套管来维持足够的操作温度。因为止回阀的滞后反应会引起操作问题,对其应给予特别关注。-欢迎访问三精阀门

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