緻力於水工業閥門的研發與制造—SINCE 1988

專用閥門選用注意事項

2022-12-21 11:50:31

應用於(yú)加工工業中的大多數流體介質涉及不同腐蝕性級别的油氣流 。這些包括介質流在内的流動(dòng)工況被認爲要麽是幹淨的、要麽是污穢的、要麽是磨損的(泥漿工況中),其區别主要在於(yú)導(dǎo)緻閥門堵塞或腐蝕破壞的固體懸浮顆粒的數量和類型。除此之外,含有硫和其他混合物的介質流在與高溫結合時将有助於(yú)形成腐蝕環境。對於(yú)這樣的介質流需通過認真選擇材料來保持閥門具有足夠的使用壽命 。腐蝕工程師繼續研究和開發材料來解決這些問題 。

、煉油加氫裂化、焦化裝置專用閥

  煉油延遲焦化裝置是将減壓渣油經深度熱裂化生成氣體、輕質餾分油及焦炭的加工過程,是煉油廠提高輕質油收率和生産石油焦的重要手段。其工藝分爲焦化和除焦兩部分。焦化爲連續生産,除焦爲間斷式生産。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。它屬於(yú)特殊閥門,用於(yú)高溫場合,其質量的好壞直接影響到裝置的生産能力,國内無論新設計還是舊裝置大都採(cǎi)用進口四通旋塞閥,但價格昂貴。而國産四通閥,一般存在結構不合理 ,質量不穩定,易發生故障的問題。

  煉油廠加氫裂化是主要的原油煉制工藝之一。由於(yú)加氫裂化裝置在高溫高壓下操作,介質爲易燃易爆的氫氣和烴類,工況特殊,所以密封必須可靠。因此對閥門的設計和結構提出瞭(le)較高的要求。目前國内大部分選用不鏽鋼楔式閘閥及直流式截止閥 。

、油氣專用閥

  爲瞭(le)實現對油氣流的控制,油氣專用閥應具備(bèi)以下基本性能:密封性,耐壓強度,安全性,可調(diào)節性,流體通流性及開關靈活性。對於(yú)高壓、易燃、易爆的油氣介質,首先要解決密封性,要考慮油氣專用閥(fá)特殊工況(kuàng)要求:

①在含硫化氫及二氧化碳氣體的濕天然氣中,對(duì)閥體材質提出瞭(le)特殊要求;

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

③粉塵及固體顆粒加快瞭(le)閥門關閉(bì)件的沖刷、磨損,使密封副很快失效;

④在高原、沙漠及高寒地區的室外,閥(fá)門材料的低溫脆變(biàn),彎曲變(biàn)形等;

⑤用於(yú)長(zhǎng)距離輸送管道上的油氣專用閥,要求與管道同等壽命 ,幾十年不換。

  所有這些都說明油氣專用閥有别於(yú)普通閥門,在惡(è)劣條件下要具有高可靠性,滿足高強度和不洩漏的要求。

、含氯工況

含氯工況閥門的選用應該參(cān)照美國氯氣學會編(biān)寫的《幹氯氣管道系統》。

  含氯氣(qì)或液氯的工況(kuàng)是高腐蝕工況(kuàng),特别是這種工況(kuàng)中含有水。氯與水混合形成的HCl(鹽酸)将會腐蝕閥體和内件。由於(yú)氯具有高的熱膨脹系數,如果液氯封存於(yú)閥門中腔,将導(dǎo)緻閥門中腔的壓力高速增加。使用於(yú)這種工況的閥門應該具有一種可靠的中腔洩壓功能。

、冷凍(低溫)工況

  雖然用於(yú)低溫工況的閥(fá)門基於(yú)ASME B16.34标準和API标準,但是這些閥門也帶有其他設計功能進而確(què)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計即延長填料和操作機構與低溫流體的距離,從而允許在一個較高的溫度上對閥杆填料進行操作及確(què)保在使用中閥門操作裝置不會被冰凍住。MSS SP-134提供瞭(le)包含閥蓋延長設計的一些細節。

、含氫氟酸工況

  用於(yú)氫氟酸工況中的閥門,應該僅僅局限於(yú)已經在使用中論證過的或在測(cè)試中能成功處理這種工況的閥門類型。通常不爲固體物質堆積提供機會的閥門是首選的閥門類型 。應由持有資格證書的技術人員進行氫氟酸處理操作,這些人嚴格控制上市的閥門。對於(yú)這些閥門(典型的帶(dài)有特殊蒙乃爾内件或實心蒙乃爾内件的碳鋼閥門)的設計和材料要求及内部幾何體的細節是非常詳細的,這種閥門應該被設計爲具有耐氫氟酸腐蝕的特殊結構。在含氫氟酸工況中,閥門的檢驗和試驗應高於(yú)典型的過程閥門所用的标準。

、含氫工況

  這種工況中使用的閥(fá)門相比於(yú)常規鑄造用品往往規定其具有很高鑄造質量。因爲氫是一種極具滲透性的流體,壓力等級大於(yú)或等於(yú)600磅級的焊接連接閥(fá)門在使用中減少瞭(le)潛在洩漏源。

  API 941包含氫工況(kuàng)中材料的選擇和使用範(fàn)圍。

、含氧工況

  含氧工況中使用的閥(fá)門當(dāng)适用時應該遵循美國壓縮燃氣協會标準CGA G4.4—2003《氧氣管道系統》。用於(yú)這種工況的閥門應該是完全脫脂的、幹淨的和在幹淨條件下安裝以及恰當的包裝和密封,因爲油和脂在氧氣存在下是極易燃的。有關的指南在CGA G4.1氧工況的清洗設備(bèi)中給出。安裝之前有必要進行适當的處理和儲存。

  适合於(yú)含氧工況的青銅或蒙乃爾閥體和内件材料,經常用來防止由於(yú)高能的機械碰撞産生火花和著(zhe)火。有特殊配制的矽基潤滑脂用於(yú)含氧工況中,因爲在氧氣存在下标準烴潤滑油不應使用。

、脈動或不穩定流動

  用於(yú)脈動或不穩定流動中的止回閥,其選用需給予特殊考慮,例如用於(yú)往複式壓縮機中的止回閥,可能會随著(zhe)流量的變化被快速打開和關閉,這可能會導緻錘擊和閥門的損壞。關於(yú)脈動和不穩定流動中使用的閥門類型可能會存在不同的意見,但是通常蝶形止回閥、斜盤式止回閥和軸流式止回閥被推薦用於(yú)脈動或不穩定流動。

、含酸工況(濕H2S工況)

  含酸工況中閥(fá)門材料使用應該服從(cóng)NACE MR0103标準。這個針對下遊烴加工工業的标準限制瞭(le)所有鋼的硬度;要求奧(ào)氏體鋼固溶退火;禁止承壓件(包括閥杆)使用某些材料;以及對螺栓連接、焊接閥門等提出瞭(le)特殊的要求。

  應該注意在NACE MR0103中用戶的責任,其規定用戶應詳細地說明是否将螺栓暴露於(yú)含H2S環境中。除非用戶已有規定,否則未在閥門内部的螺栓如閥蓋連接螺栓往往服從産(chǎn)品标準,含硫工況未包括在此标準中。如果螺栓連接用材料沒有直接承受過程流體,那麽閥體-閥蓋栓接不需要滿足NACE的要求。如果含硫油品的任何硫洩漏不能排除或蒸發(例如隔斷閥門),那麽螺栓連接應該服從NACE标準。

  如果NACE允許的材料被認爲是不需要的,那麽螺栓連接材料應該給予特别關注。這種強加的硬度要求将會導(dǎo)緻強度的減少。閥蓋連接螺栓的強度将減小可能不适合於(yú)按标準栓接材料的相同的設計條件。

、黏性或固化工況

  用於(yú)黏性或固化流體工況中的閥門,例如液态硫或重油,爲使閥門具有可操作性,經常需要蒸汽伴熱或蒸汽套管來維持足夠的操作溫度。因爲止回閥的滞後反應會引起操作問題,對(duì)其應給予特别關注。