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煤炭化工行业艰难,阀门怎么才能生存?

现代煤化工对阀门产品的要求越来越高,煤化工行业到底有何特殊?

小小阀门又该如何适应煤化行业的艰难环境......

        所以说呢?煤化工及煤制油项目首先要进行煤气化,在高温下将煤、焦炭等固体燃料与气化剂反应,转化为气体产物和残渣。(而煤气化所用的气化剂主要为蒸汽、高压高纯度氧气及其混合气体,气化反应包括了一系列均相与非均相化学反应。所得气体产物因所用原料煤质、气化剂的种类和气化过程不同而具有不同的组成,可分为煤气、半水煤气及水煤气等。)



       在煤化工产业的煤制油、煤制烯烃及大型煤化成套系统中,金属密封耐磨球阀作为一种耐磨损的管路系统截断及流量控制的部件得到了极为广泛的应用。




                                                          针对温度的不同,阀门材料的选用也存在很大的区别:


         Class600~1500的常温(-29~200℃)耐磨球阀,阀体材料为ASTM A105碳钢锻制球阀,其球体选用ASTM A182F304。对于有强腐蚀工况时,阀体材料可采用奥氏体不锈钢、双相不锈钢、Inconel625(HastelloyC-276)。


       Class2500的高温(300~510℃)耐磨球阀阀体材料为A182F22或A182F347不锈钢锻钢,球体选用Inconel718。阀杆采用沉淀硬化不锈钢17-4PH(表2)或A638-660。



17-4PH沉淀硬化不锈钢和不锈钢常温力学性能比较

金属密封耐磨球阀结构适用于输送黑水、渣水及水煤浆等含固体颗粒的介质,阀门的球体和阀座用超音速喷涂(HVOF)JK117{(WC)/17Co}或阀座堆焊STL12#(D812)硬质合金,大规模生产时,应采用数控研磨中心对球体和阀座实行高精度的研磨。阀杆有防止固体颗粒进入填料函的金属和填料双密封结构。阀座弹簧具有防止灰渣堵塞结构。球阀在其一侧为最大工作压力,另一侧为大气压的最大压差工况下,完成启闭并保证可靠密封,水压试验的泄漏等级应达到ANSI/FCI70-2的ClassⅤ级。


采用ANSIB16.34标准规定。



2
压力等级



阀门的压力等级符合订货规格及工艺管路等级要求,阀体压力等级不低于法兰等级。



3
连接形式



球阀过程连接为法兰连接或对焊连接,法兰标准依据ANSIB16.5,采用RF法兰连接。对焊连接端部标准依据ANSIB16.25。



4
结构长度



采用ANSI B16.10标准确定阀的结构长度。



5
阀体、阀盖



均选用锻件ASTM A105、ASTM A182 F22、A182 F347,对于需要防硫化氢的阀门按照NACE要求进行热处理。



6
球体、阀座



球体为不锈钢410SS,表面高速氧火焰喷涂碳化铬合金(涂层耐温815℃),硬度64HRC以上,厚度不小于0.3mm。阀座为Inconel718合金,同样采用喷涂碳化铬合金硬化处理。表面高速氧火焰喷涂碳化铬合金再熔融处理(耐温815℃),涂层耐磨不易脱落。球面硬度64HRC以上,厚度不小于0.3mm。球体与阀座手工配对研磨,密封检验完全满足API598标准要求。阀座锋利的边缘可对球体自刮擦自清洁,防止介质进入球体与阀座的密封面而造成内漏和卡塞现象。



7
碟簧



选用碟形结构弹簧,材料为In-conel718。碟簧的主要作用是为阀座和球体施加一个预紧力,保证球体与阀座紧密结合。当球体、阀座受到热胀发生位移时可有效回缩,防止球体与阀座发生卡塞现象。碟簧后阀座腔倒角处理(角度经流体动力学计算),使固体颗粒不易堆积在阀座后面而影响阀座的有效退让(图3)。


9
填料



由3个模压成型组合纯石墨环(Chesterton5300)和2个有Inconel合金丝编织成的石墨抗挤压环(Chesterton1601)组成,能承受970℃的高温。填料压盖带有预载碟簧,填料压盖可持续压紧填料不致发生外漏现象。



10
泄漏等级



切断阀的阀瓣和阀座采用金属密封的双向密封形式。金属密封轴承表面硬化处理后手工配对研磨,为压力密封设计,压力越大,密封越紧,可防止固体颗粒进入填料函。泄漏等级符合API598标准要求。


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