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        進口高壓球閥在重油加氫裝置中的重要應用
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        進口高壓球閥在重油加氫裝置中的重要應用

        * 來源 : http://www.cunuf.com * 作者 : admin * 發表時間 : 2017-07-26 * 瀏覽 : 63

        目前,進口高壓閥門,尤其是進口高壓球閥在重油加氫裝置中具有非常廣泛的應用。加氫工藝具有高溫.,高壓.,臨氫.,含硫化氫的特點,苛刻的工況對加氫裝置中應用最多的進口高壓球閥的設計提出了更高要求。重質原油通過加氫工藝可擴大原油的加工適應性,提高輕油回收率,改進油品質量,減少環境污染。從經濟效益,保護環境及節約資源的角度,重油高壓加氫技術在石油產品改質和重油加工過程中,起著非常關鍵的作用。

        1重油加氫裝置中進口高壓球閥的設計標準

        閥門的“壓力-溫度等級”參考ASMEB16.34《法蘭、螺紋和焊連接的閥門》。閥門的結構長度

        2重油加氫裝置中進口高壓球閥技術參數

        以控制熱高分油由熱高分流向熱低分的高壓球閥為例。高壓球閥使用參數見表1

        1進口高壓球閥使用參數

        用途:開關

        介質名稱:熱高分油

        介質狀態:液體

        公稱壓力:ANSI2500

        公稱通徑:DN150

        操作壓力(MPa)16.2

        操作溫度()260

        全關時壓力降(MlPa)17.8

        泄漏等級:ANSI CLASS VI

        3重油加氫裝置中進口高壓球閥的材質選擇

        熱高分油介質中含有H:.,硫化氫.C1離子和酸性物質等,操作溫度高達260尤。臨氫工況,氫氣會對閥門造成氫脆.,氫蝕及氫化物氫脆等氫損傷影響。在含有C1離子的腐蝕介質中,奧氏體不銹鋼容場受應力(殘余應力或施加的應力)和腐蝕的典同影響,發生應力腐蝕開裂。操作溫度260尤閥門會受到高溫fS腐蝕,導致閥體腐蝕減薄甚至穿孔。

        綜上所述,對于熱高分油這種復雜的腐蝕介質,為閥門選擇正確的材質至關重要。

        閥體材質:S32550(ASMF61)高合金型奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼,鍛件毛坯。S3255025%&并含有鉬和氮,具有良好的耐氯化物應力腐蝕能力、良好的耐孔蝕性能和耐腐蝕疲勞性能。

        閥桿材質:S20910氮強化奧氏體不銹鋼,硬度HRC35S20910在抗硫化物應力腐蝕開裂和耐晶間腐蝕方面表現優良,常溫下屈服強度幾乎是316316L的兩倍,高溫下也具有非常好的機械性能。

        球芯材質:基體材質SUS316奧氏體不銹鋼,噴焊材質鍵基自熔性合金。鎳基自熔性合金具有耐磨、耐熱、耐腐蝕和耐氣蝕的特點,采用熱噴焊方式可形成幾毫米厚的合金層,噴焊層組織致密,冶金缺陷少,與基材結合強度高(約為熱噴涂的10)

        閥座材質:基體材質SUS316奧氏體不銹鋼,堆焊材質司太立耐熱耐磨硬質合金。司太立硬質合金的耐磨、耐熱和耐腐蝕性優良。堆焊層與基體材質的結合屬于冶金結合,結合強度高,抗沖擊性能好。

        彈簧材質:N07750(InconelX-750)沉淀硬化鎳基高溫合金,固溶處理后再冷作時效處理,硬度HRC35N07750在高溫下仍具有良好的、全面的抗腐蝕能力,良好的蠕變斷裂強度和耐松弛性能。

        閥座密封圈材質:雙重柔性石墨密封環。柔性石墨密封環具有良好的耐腐蝕、耐高溫、耐高壓特性,極低的摩擦系數和較高的回彈性。

        填料材質:高純度石墨環,具有徑向擴張性好,防火,抗腐蝕,逸散低于100PPM的特點。

        3進口高壓球閥的結構設計

        控制熱高分油的高壓球閥全關時壓力降17.8MPa,操作溫度260℃。考慮其壓差大、溫度高的特點,在閥門的設計過程中采用以下結構形式:

        支撐板固定球結構:閥門開啟和關閉過程,球芯旋轉軸線固定。與浮動球或支軸式固定球結構相比,支撐板固定球結構的球芯在聯結端不會擠壓閥桿,閥桿在閥門運行過程不產生彎曲變形,只承受球芯與閥座之間摩擦力產生的扭矩,進而降低閥門操作力矩。

        壓力自排放結構:當閥門處在全關的位置時,閥體,閥座和球芯構成封閉空間(也稱中腔)。該封閉空間的介質作用在閥座上存在環形面積差S1,壓強P1。閥后的介質作用在閥座上也存在環形面積差S2,壓強P2。閥座承受波形彈簧提供的預緊力F。當中腔介質壓力P1上升到一定值時,即P1*S1>(P2*S2+F)時,彈簧將被壓縮,閥座與球芯分離,中腔的高壓介質通過球芯與閥座分離產生的間隙泄放.實現壓力自排放功能。

        整體式閥桿防吹出結構:閥門內腔介質壓力對閥桿有個向上的推力作用,當該推力大于閥桿與填料之間的摩擦力時,閥桿將被吹出閥體。閥桿防吹出結構可避免該隱患發生。與對開環式防吹出結構相比,整體式閥桿防吹出結構強度更好,承受的介質壓力更高。該結構配合石墨止退墊圈使用還可以實現閥門的上密封功能,閥門可以在線更換填料。

        動載壓板結構:動載壓板結構的原理是通過在填料壓板螺栓位置安裝碟形彈簧,來為填料組件提供持續的加載力,保證閥桿和填料之間持久緊密密封,防止高壓介質逃逸泄漏。

        結束語

        目前我國在工業發展上不斷大踏步前進,但是并不代表我們不重視對環境的保護以及對新能源的設計利用,重油高壓加氫裝置本身作為一種高效合理利用新能源的裝置,其中的重要部件進口高壓球閥的重要性可見一斑,因此,對進口高壓球閥的結構設計改進,合理的材質選擇都是十分必要的。

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