现代煤化工对阀门产品的4大技术要求     DATE: 2018-08-02 14:17

  间接液化也叫加氢液化。正在加氢过程中,其阀门、管道及相关设备处于高温高压氢气中,氢毁伤就是一个很大的问题。高温高压硫化氢取氢共存时的侵蚀也很严沉。正由于如斯,为抗高温硫化氢的侵蚀凡是阀门材料会选用奥氏体不锈钢。如许又有可能呈现不锈钢的氢脆、奥氏体不锈钢的硫化物应力侵蚀开裂及堆焊层氢致剥离现象等毁伤。别的还有Cr-Mo钢的回火脆性的问题。并且,物流中存正在的氨和硫化氢等侵蚀介质可能惹起的毁伤等也是必需加以慎沉考虑的。因为煤间接液化反映中有油煤浆的存正在,煤浆对阀门、管道等设备材料的磨损问题必必要进行考虑。因而要求用于制制阀门的材料要具有合适利用要求的分析机能。具体来说,该当具有:

  ( 1)做为描述材料内质特征的致密性、性和均质性机能要优胜,这对于厚(或大断面)钢材尤为主要。

  正在阀门投标文件中对于阀门的致密度有明白的要求,对于锻制阀门,一般会通过对锻件的锻制比、晶粒度等要求,来实现节制致密度的要求。可是,对于锻制阀门,只是正在相关的手艺文件中,提到应使铸件体致密度平均,消弭铸件的缩孔取缩松,少有见到量化目标。其实恰好是锻制阀门,往往由于对锻制工艺的质量节制分歧,形成阀门铸件的质量不同很大,次要影响要素有:成型材料的选择分歧,浇冒口的设置分歧,冷铁取数量的选择分歧,凝固挨次的差别,以及冷却时间的不划一,城市导致其致密度、均质性机能不同很大。后续的热处置工艺也是阀门质量的很是环节的步调之一,热处置炉的温控、铸件正在热处置炉中的码放、保温时间及冷却体例取速度等要素城市影响最终阀门铸件的机械机能。

  煤间接液化既有加氢安拆高温、高压、临氢的特征,又有煤化工侵蚀磨损工况并存的特点,因而,原材料的来历很是环节,目前,还没有找到一个行之无效的方式来节制原材料的选用,一般来讲,对阀门材质的成分特别是无害元素含量,如S、P、O、N及总碳当量等,提出响应的明白的目标要求,虽然这种要求往往高于材料的根基通俗要求,可是,对于最终产质量量,仅靠这些成分目标仍是不敷的,由于影响原材料机械机能的微量元素远不止这些。严酷的讲,我们的要求仅是对常见的风险材料机械机能的微量元素予以节制,并没有也不成能完全将所有可能呈现的对金属材料机械机能无害元素成分全数枚举出来。因而,锻制厂该当严酷节制原料来历,对于所加工的原料不只该当进行,还该当进一步进行精辟,出格是加强炉前节制,只要如许才有可能铸件质量。

  (1)对于现代煤化工安拆的锻制阀门不克不及采用细密锻制工艺。由于煤液化便是加氢裂化工艺,因为氢对金属材料特殊的穿透性,而细密锻制出来的铸件比力松散,平均性也较差,因而,对于临氢工况和高温高压工况都不适宜采用细密锻制工艺取得阀门铸件;

  (2)奥氏体不锈钢要进行固熔解热处置(固熔解热处置温度为105010℃),对于321和347材料,还应进行不变化热处置(不变化温度为90010℃);

  (3)热处置炉不该采用燃煤加热炉,应采用电加热炉或者是天然气加热炉,铸件正在加热炉内码放应利于炉内气流轮回。因为煤加热炉会加大炉体各部位的温差,因而,不克不及采用燃煤加热炉;

  (4)铸件试棒的拔取应为联体试件。“分体”试棒无论是浇铸过程仍是热处置过程都无法实正代表铸件本身的特征,取铸件本身现实的机械机能存正在较大的误差,因而,不克不及采用“分体”试棒查验;

  (5)所有阀门必需对铸件进行射线查抄,查抄的范畴包罗阀体、密封元件、阀盖,铸钢件正在凝固过程中易发生缺陷,特别对于铸钢件的环节部位、应力集中区域、承压能力亏弱的部位等,应出格加以关心。对于碳钢、合金钢锻制阀门,应逐件进行磁粉或液体渗入查抄。查抄范畴: 阀体、阀盖和密封元件的外概况及可触及的内概况和阀杆。对于不锈钢锻制阀门,应逐件进行液体渗入查抄。查抄范畴: 阀体、阀盖和密封件的外概况及可触及的内概况和阀杆;

  (6)每个承压铸件的所有补焊面积总和应不跨越铸件的概况积的10%;每个承压铸件的严沉补焊数量,DN50~DN100不跨越1个;DN150~DN250不跨越2个;DN300~DN350不跨越3个。

  上述锻制缺陷的补焊应正在最终热处置之前进行;当正在射线探伤时发觉出缺陷,且属于可补焊修复的,答应进行1次补焊。补焊后应从头拍片查验,查验及格后该铸件必需从头进行热处置。补焊应具备焊接规程及工艺判定证书,填充金属的物理、化学机能及耐侵蚀性均应取母体金属接近。所有受压组件的缺陷最终热处置之后,均不答应通过焊补进行补缀。

  对于操做正在高温高压氢下的阀门,正在操做形态下,阀门内壁中会接收必然量的氢。正在停工的过程中,若冷却速度太快,使吸附的氢来不及扩散出来,形成过饱和氢残留正在器壁内,就可能正在温度低于150℃时惹起亚临界裂纹扩展,给阀门的平安利用带来。阀门制制厂正在阀门焊接时需要留意节制TP347中 铁素体含量,焊态时最大值以10%为宜(为防止焊接中发生热裂纹,下限可节制不低于3% ),以避免含量过多时正在焊后最终热处置过程发生较多的相变,而发生脆性。

  阀门布局的设想应避免煤浆结焦使阀门失效并便利清洗。油煤浆有一个特点:若是畅通不畅或者静止不动,也就是介质的流况欠好,将会堆积并有可能发生聚合反映,从而呈现结焦并使阀门抱死。目前正在间接液化煤浆管道上利用的堵截阀门全数是球阀,当操做需要堵截管道将球阀封闭时,阀球内部的油煤浆由于无法排出,堆积正在球腔内,就有可能结焦抱死。当球阀封闭后,煤浆由于堆积结焦而致阀球无法再次打并将球阀的耐磨层毁损剥落。所以,其实正在此工况下选用球阀并不是最合适的选择。

  浆料工况下利用的球阀应采用金属硬密封形式,且阀座取球的材质不异,确保两者有不异的膨缩系数,正在高温的前提下不会呈现卡死的现象。因为阀门的良多利用工况是正在高温高压下的,按照利用经验,有些阀门正在常温下测试没有问题,可是正在高温工况下发生启闭操做坚苦,究其缘由是阀芯取阀体之间发生分歧步热缩形成的。所以,出产厂正在出厂前应做高温启闭试验。但高温启闭试验毫不是将整个阀门投入热源中,使阀门整个温度升高,如许所获得的测试成果取现实环境是不合适的。由于,正在实正利用过程中,阀门是因介质温度高而升温的,此时是阀芯先热而阀体外概况随后慢热起来,若是将整个阀门投入热源中,则阀体先热而阀芯后热,取现实工况正好相反,起不到测试的目标。高温启闭试验应成立取实践工况相分歧的温度梯度。

  涂层取根基材质的膨缩率应附近。不然,正在高暖和常温交变过程或者高温下,易发生龟裂,从而更易使涂层剥落。对超音速喷涂(HVOF)或雷同的方式,涂层概况硬度为64~68HRC,连系强度不小于10MPa;对冶金熔合或雷同的方式,涂层概况硬度为62~68HRC,连系强度不小于70 MPa。涂层的无效厚度(不包罗过渡层)为0.2~0.5mm。阀座应采用刮刀式设想。正在动弹时可供给一个挂刷的动做,防止阀球取阀座间的颗粒堆积。正在设想时,该当留意,操纵刮刀能够将取阀座间的颗粒挂刷掉,可是,这种刮刀设想正在有的工况下会带来另一个问题: 由于附带了刮刀设想,正在刮刀处构成了一个锐角,而这种锐角势必发生应力集中现象,愈加晦气于涂层取基材之间的连系,正在磨蚀工况下,更易导致涂层的剥落,以致阀座毁损。

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