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技術(shù)文章

閥門選用需注意事項

閱讀：805發(fā)布時間：2013-10-22

應(yīng)用于加工工業(yè)中的大多數(shù)流體介質(zhì)涉及不同腐蝕性級別的油氣流。這些包括介質(zhì)流在內(nèi)的流動工況被認為要么是干凈的、要么是污穢的、要么是磨損的（泥漿工況中），其區(qū)別主要在于導(dǎo)致閥門堵塞或腐蝕破壞的固體懸浮顆粒的數(shù)量和類型。除此之外，含有硫和其他混合物的介質(zhì)流在與高溫結(jié)合時將有助于形成腐蝕環(huán)境。對于這樣的介質(zhì)流需通過認真選擇材料來保持閥門具有足夠的使用壽命。腐蝕工程師繼續(xù)研究和開發(fā)材料來解決這些問題。

⑴煉油加氫裂化、焦化裝置閥

煉油延遲焦化裝置是將減壓渣油經(jīng)深度熱裂化生成氣體、輕質(zhì)餾分油及焦炭的加工過程，是煉油廠提高輕質(zhì)油收率和生產(chǎn)石油焦的重要手段。其工藝分為焦化和除焦兩部分。焦化為連續(xù)生產(chǎn)，除焦為間斷式生產(chǎn)。加熱爐和焦炭塔的進出口用四通閥連接。四通閥是切換加熱爐進入焦炭塔的重要通道。它屬于特殊閥門，用于高溫場合，其質(zhì)量的好壞直接影響到裝置的生產(chǎn)能力，國內(nèi)無論新設(shè)計還是舊裝置大都采用進口四通旋塞閥，但價格昂貴。而國產(chǎn)四通閥，一般存在結(jié)構(gòu)不合理，質(zhì)量不穩(wěn)定，易發(fā)生故障的問題。

煉油廠加氫裂化是主要的原油煉制工藝之一。由于加氫裂化裝置在高溫高壓下操作，介質(zhì)為易燃易爆的氫氣和烴類，工況特殊，所以密封必須可靠。因此對閥門的設(shè)計和結(jié)構(gòu)提出了較高的要求。目前國內(nèi)大部分選用不銹鋼鍥式閘閥及直流式截止閥。

⑵油氣閥

為了實現(xiàn)對油氣流的控制，油氣閥應(yīng)具備以下基本性能：密封性，耐壓強度，安全性，可調(diào)節(jié)性，流體通流性及開關(guān)靈活性。對于高壓、易燃、易爆的油氣介質(zhì)，首先要解決密封性，要考慮油氣閥特殊工況要求：

① 在含硫化氫及二氧化碳氣體的濕天然氣中，對閥體材質(zhì)提出了特殊要求；

② 在井口裝置及集輸系統(tǒng)中存在著鹵水、殘酸及其他腐蝕介質(zhì)，對閥體材料的選擇及防腐要求；

③ 粉塵及固體顆粒加快了閥門關(guān)閉件的沖刷、磨損。使密封副很快失效；

④ 在高原、沙漠及高寒地區(qū)的室外，閥門材料的低溫脆變，彎曲變形等；

⑤ 用于長距離輸送管道上的油氣閥，要求與管道同等壽命，幾十年不換。

所有這些都說明油氣閥有別于普通閥門，在惡劣條件下要具有高可靠性，滿足高強度和不泄漏的要求。

⑶含氯工況

含氯工況閥門的選用應(yīng)該參照美國氯氣學(xué)會編寫的《干氯氣管道系統(tǒng)》。

含氯氣或液氯的工況是高腐蝕工況，特別是這種工況中含有水。氯與水混合形成的HCI（鹽酸）將會腐蝕閥體和內(nèi)件。由于氯具有高的熱膨脹系數(shù)，如果液氯封存于閥門中腔，將導(dǎo)致閥門中腔的壓力高速增加。使用于這種工況的閥門應(yīng)該具有一種可靠的中腔泄壓功能。

⑷冷凍（低溫）工況

雖然用于低溫工況的閥門基于ASME B16.34標準和API標準，但是這些閥門也帶有其他設(shè)計功能進而確保其在低溫工況中具有一定的可靠操作。這樣的閥門也可能包含閥蓋延長設(shè)計既延長填料和操作機構(gòu)與低溫流體的距離，從而允許在一個較高的溫度上對閥桿填料進行操作及確保在使用中閥門操作裝置不會被冰凍住。MISS SP-134提供了包含閥蓋延長設(shè)計的一些細節(jié)。

⑸含氫氟酸工況

用于氫氟酸工況中的閥門，應(yīng)該僅僅局限于已經(jīng)在使用中論證過的或著測試中能成功處理這種工況的閥門類型。通常不為固體物質(zhì)堆積提供機會的閥門是的閥門類型。應(yīng)由持有資格證書的技術(shù)人員進行氫氟酸處理操作，這些人嚴格控制上市的閥門。對于這些（典型的帶有特殊蒙乃爾內(nèi)件或?qū)嵭拿赡藸杻?nèi)件的碳鋼閥門）的設(shè)計和材料要求及內(nèi)部幾何體的細節(jié)是非常詳細的，這種閥門應(yīng)該被設(shè)計為具有耐氫氟酸腐蝕的特殊結(jié)構(gòu)。在含氫氟酸工況中，閥門的檢驗和試驗應(yīng)高于典型的過程閥門所用的標準。

⑹含氫工況

這種工況中使用的閥門相比于常規(guī)鑄造用品往往規(guī)定其具有很高鑄造質(zhì)量。因為氫是一種滲透性的流體，壓力等級大于或等于600磅級的焊接連接閥門在使用中減少了潛在泄漏源。API941包含氫工況中材料的選擇和使用范圍。

⑺含氧工況

含氧工況中使用的閥門當適用時應(yīng)該遵循美國壓縮燃氣協(xié)會標準CGA G4.4—2003《氧氣管道系統(tǒng)》。用于這種工況的閥門應(yīng)該是*脫脂的、干凈的和在干凈條件下安裝以及恰當?shù)陌b和密封，因為油和脂在氧氣存在下是極易燃的。有關(guān)的指南在CGA G4.1氧工況的清洗設(shè)備中給出。安裝之前有必要進行適當?shù)奶幚砗蛢Υ妗?/p>

適用于含氧工況的青銅或蒙乃爾閥體和內(nèi)件材料，經(jīng)常用來防止由于高能的機械碰撞產(chǎn)生的火花和著火。有特殊配制的硅基潤滑脂用于含氧工況中，因為在氧氣存在下標準烴潤滑油不應(yīng)使用。

⑻脈動或不穩(wěn)定流動

用于脈動或不穩(wěn)定流動中的止回閥，其選用需給予特殊考慮，例如用于往復(fù)式壓縮機中的止回閥，可能會隨著流量的變化被快速打開和關(guān)閉，這可能會導(dǎo)致錘擊和閥門的損壞。關(guān)于脈動和不穩(wěn)定流動中使用的閥門類型可能會存在不同的意見，但是通常蝶型止回閥、斜盤式止回閥和軸流式止回閥被推薦用于脈動或不穩(wěn)定流動。

⑼含酸工況（濕H2S工況）

含酸工況中閥門材料使用應(yīng)該服從NACEMR0103標準。這個針對下游烴加工工業(yè)的標準限制了所有鋼的硬度；要求奧氏體鋼固熔退火；禁止承壓件（包括閥桿）使用某些材料；以及對螺栓連接、焊接閥門等提出了特殊的要求。

應(yīng)該注意在NACE MR0103中用戶的責任，其規(guī)定用戶應(yīng)詳細的說明是否將螺栓暴露于含H2S環(huán)境中。除非用戶已有規(guī)定，否則未在閥門內(nèi)部的螺栓如閥蓋連接螺栓往往服從產(chǎn)品標準，含硫工況未包括如此標準中。如果螺栓連接用材料沒有直接承受過程流體，那么閥體-閥蓋栓接不需要滿足NACE的要求。如果含硫油品的任何硫泄漏不能排除或蒸發(fā)（例如隔斷閥門），那么螺栓連接應(yīng)該服從NACE標準。

如果NACE允許的材料被認為是不需要的，那么螺栓連接材料應(yīng)該關(guān)于特殊關(guān)注。這種強加的硬度要求將會導(dǎo)致強度的減少。閥蓋連接螺栓的強度將減小可能不適合于按標準栓接材料的相同的設(shè)計條件。

⑽黏性或固化工況

用語黏性或固化工況中的閥門，例如液態(tài)硫或重油，為使閥門具有可操作性，經(jīng)常需要蒸汽伴熱或蒸汽套管來維持足夠的操作溫度。因為止回閥的滯后反應(yīng)會引起操作問題，對其應(yīng)給予特別關(guān)注。-歡迎訪問三精閥門


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