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进口高压球阀在重油加氢装置中的重要应用
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进口高压球阀在重油加氢装置中的重要应用

* 来源 : http://www.zy139.com * 作者 : admin * 发表时间 : 2017-07-26 * 浏览 : 12

目前,进口高压阀门,尤其是进口高压球阀在重油加氢装置中具有非常广泛的应用。加氢工艺具有高温.,高压.,临氢.,含硫化氢的特点,苛刻的工况对加氢装置中应用最多的进口高压球阀的设计提出了更高要求。重质原油通过加氢工艺可扩大原油的加工适应性,提高轻油回收率,改进油品质量,减少环境污染。从经济效益,保护环境及节约资源的角度,重油高压加氢技术在石油产品改质和重油加工过程中,起着非常关键的作用。

1重油加氢装置中进口高压球阀的设计标准

阀门的“压力-温度等级”参考ASMEB16.34《法兰、螺纹和焊连接的阀门》。阀门的结构长度

2重油加氢装置中进口高压球阀技术参数

以控制热高分油由热高分流向热低分的高压球阀为例。高压球阀使用参数见表1

1进口高压球阀使用参数

用途:开关

介质名称:热高分油

介质状态:液体

公称压力:ANSI2500

公称通径:DN150

操作压力(MPa)16.2

操作温度()260

全关时压力降(MlPa)17.8

泄漏等级:ANSI CLASS VI

3重油加氢装置中进口高压球阀的材质选择

热高分油介质中含有H:.,硫化氢.C1离子和酸性物质等,操作温度高达260尤。临氢工况,氢气会对阀门造成氢脆.,氢蚀及氢化物氢脆等氢损伤影响。在含有C1离子的腐蚀介质中,奥氏体不锈钢容场受应力(残余应力或施加的应力)和腐蚀的典同影响,发生应力腐蚀开裂。操作温度260尤阀门会受到高温fS腐蚀,导致阀体腐蚀减薄甚至穿孔。

综上所述,对于热高分油这种复杂的腐蚀介质,为阀门选择正确的材质至关重要。

阀体材质:S32550(ASMF61)高合金型奥氏体-铁素体双相不锈钢,锻件毛坯。S3255025%&并含有钼和氮,具有良好的耐氯化物应力腐蚀能力、良好的耐孔蚀性能和耐腐蚀疲劳性能。

阀杆材质:S20910氮强化奥氏体不锈钢,硬度HRC35S20910在抗硫化物应力腐蚀开裂和耐晶间腐蚀方面表现优良,常温下屈服强度几乎是316316L的两倍,高温下也具有非常好的机械性能。

球芯材质:基体材质SUS316奥氏体不锈钢,喷焊材质键基自熔性合金。镍基自熔性合金具有耐磨、耐热、耐腐蚀和耐气蚀的特点,采用热喷焊方式可形成几毫米厚的合金层,喷焊层组织致密,冶金缺陷少,与基材结合强度高(约为热喷涂的10)

阀座材质:基体材质SUS316奥氏体不锈钢,堆焊材质司太立耐热耐磨硬质合金。司太立硬质合金的耐磨、耐热和耐腐蚀性优良。堆焊层与基体材质的结合属于冶金结合,结合强度高,抗冲击性能好。

弹簧材质:N07750(InconelX-750)沉淀硬化镍基高温合金,固溶处理后再冷作时效处理,硬度HRC35N07750在高温下仍具有良好的、全面的抗腐蚀能力,良好的蠕变断裂强度和耐松弛性能。

阀座密封圈材质:双重柔性石墨密封环。柔性石墨密封环具有良好的耐腐蚀、耐高温、耐高压特性,极低的摩擦系数和较高的回弹性。

填料材质:高纯度石墨环,具有径向扩张性好,防火,抗腐蚀,逸散低于100PPM的特点。

3进口高压球阀的结构设计

控制热高分油的高压球阀全关时压力降17.8MPa,操作温度260℃。考虑其压差大、温度高的特点,在阀门的设计过程中采用以下结构形式:

支撑板固定球结构:阀门开启和关闭过程,球芯旋转轴线固定。与浮动球或支轴式固定球结构相比,支撑板固定球结构的球芯在联结端不会挤压阀杆,阀杆在阀门运行过程不产生弯曲变形,只承受球芯与阀座之间摩擦力产生的扭矩,进而降低阀门操作力矩。

压力自排放结构:当阀门处在全关的位置时,阀体,阀座和球芯构成封闭空间(也称中腔)。该封闭空间的介质作用在阀座上存在环形面积差S1,压强P1。阀后的介质作用在阀座上也存在环形面积差S2,压强P2。阀座承受波形弹簧提供的预紧力F。当中腔介质压力P1上升到一定值时,即P1*S1>(P2*S2+F)时,弹簧将被压缩,阀座与球芯分离,中腔的高压介质通过球芯与阀座分离产生的间隙泄放.实现压力自排放功能。

整体式阀杆防吹出结构:阀门内腔介质压力对阀杆有个向上的推力作用,当该推力大于阀杆与填料之间的摩擦力时,阀杆将被吹出阀体。阀杆防吹出结构可避免该隐患发生。与对开环式防吹出结构相比,整体式阀杆防吹出结构强度更好,承受的介质压力更高。该结构配合石墨止退垫圈使用还可以实现阀门的上密封功能,阀门可以在线更换填料。

动载压板结构:动载压板结构的原理是通过在填料压板螺栓位置安装碟形弹簧,来为填料组件提供持续的加载力,保证阀杆和填料之间持久紧密密封,防止高压介质逃逸泄漏。

结束语

目前我国在工业发展上不断大踏步前进,但是并不代表我们不重视对环境的保护以及对新能源的设计利用,重油高压加氢装置本身作为一种高效合理利用新能源的装置,其中的重要部件进口高压球阀的重要性可见一斑,因此,对进口高压球阀的结构设计改进,合理的材质选择都是十分必要的。

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