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引进二氧化碳汽提尿素工程用阀如何吸收、改进和创新
类型:泵阀知识 发布者:admin 发布时间:2011-9-8 点击率:24123

    近十年,国内尿素工业迅速发展,其中二氧化碳汽提工艺生产尿素工程18-30和20-40最多,但由于工程设计院引进的工程技术资料中所选用国外阀门厂商不同,因而其阀门的代码及释义也不一样。

    一、二氧化碳汽提尿素工程典型的阀门选型及代码释义,例如:山西阳煤丰喜临猗分公司和山东瑞星集团润银化肥有限公司20~40尿素工程,其角式高压截止阀、止回阀型号分别为:GJ2M8-B08,GJ2M8C-B08,GH2M8-B08。其中代号含义:G—角式;J—截止阀;H—止回阀;2—法兰连接;M—阀体材质为316Lmod;8—压力为1500LB;B08—阀门内件材质为316L(mod);C—伞齿轮传动。同样是二氧化碳汽提尿素工程,内蒙古呼伦贝尔大唐化肥有限公司18-30尿素工程所用角式高压截止阀、止回阀型阀门代码与上边的代码就不一样,如:高压角式截止阀、止回阀,其代码分别为:AG15Z8M13A、AH15Z8M13A。其代码释义:AG—角式截止阀;AH—角式止回阀;15—1500LB;Z—法兰连接;8—阀门内件材质为316Lmod;M—阀门主体材质为316Lmod;1—填料类别; 3—316+柔性石墨缠绕垫;A—压力自封式;C—伞齿轮传动。从以上三家尿素工程来看,虽然阀门型号及其含义不完全相同,但其选用的压力、材质、结构都是一样的,另外其阀门公称通径都是采用a、英寸,通径都是1/2〞、3/4〞、1〞、 〞、2〞、3〞、4〞、6〞、8"共九个规格。b、国外工程阀门与管道连接方式在国外绝大多数是采用对焊,这种连接方式与国内透镜垫密封,螺纹法兰和双头螺栓压紧连接不同。即阀门失效后更换很麻烦,因此,现在工程设计大都改为国内易行的螺纹法兰、紧固件连接。其中阀门与管道是通过螺纹焊环过渡的,即螺纹焊环一端与管道对焊成一体,另一端密封面与阀门20º密封面加透镜垫压紧连接,这样的设计既符合中国企业的管理模式,同时也便于维修保养和降低成本。二、316LMod是一种改良型尿素级316L,即在316L的基础上将Cr、Ni、Mo等主要元素的含量更严格的控制与提高,其化学成分与316LN相近,现将三种材质的化学成分列出如下:
316LMod
C Si Mn P S Cr Ni Mo N
≤0.03 ≤1.0 ≤2.0 ≤0.04 ≤0.03 17-18.5 13-15 2.2-3.0 ≤0.22
316LN(代号:31653)
C Si Mn P S Cr Ni Mo N
≤0.03 ≤1.0 ≤2.0 ≤0.045 ≤0.03 16.0-18.0 10.0-13.0 2.0-3.0 0.10-0.16
316L(代号:31603)
C Si Mn P S Cr Ni Mo  
≤0.03 ≤1.0 ≤2.0 ≤0.045 ≤0.03 16.0-18.0 10.0-14.0 2.0-3.0  

316LMod在N含量上为0.10%~0.14%时,Ni的含量最小可以为11%,其机械性能:在常温下,抗拉强度≥485MPa;屈服强度(0.2%)≥190MPa。316LMod棒材改锻后,必须进行固溶处理,其加热温度为1000~1100ºC,但要根据固溶件的大小,在其范围内选取最佳温度和保温时间,这样才能取得最好的固溶效果,即全奥氏体(最大铁素体含量为0.6%)。其承压件必须100%进行超探,级别为3级。 316LMod不锈钢还有一个重要技术条件,即休氏实验,要求5个周期,每个周期48小时沸腾实验,所有周期腐蚀的平均值不应超过3.3μm/48小时(即0.54克/m2小时),平均腐蚀值>3.3μm/48小时的材料不能使用,应为废品。316LMod对焊接材料要求也比一般316L焊接要严格,其焊缝填充材料要求用25-22-2焊丝,以确保焊缝质量及铁素体含量最大为0.6%,从而确保焊缝基本达到母体耐蚀性能。三、结构及使用效果一台阀门的使用寿命基本由三个因素来决定:1、选材 2、结构 3、制造工艺(其中包括热加工工艺)。选材正确,结构科学合理,制造工艺先进精良,才能保证生产的阀门满足正常生产的要求。从引进阀门型号含义来说,我们认为有其先进性和合理性,但也存在一定缺陷,绝不是目前世界先进水平。如:1、选材,以上阀门型号含义中明确指出:阀体及内件均选用316LMod,这种搭配选材就有明显的缺陷,基本与我国20世纪90年代相似,那时国产尿素阀其阀体、内件也也全是选用316L(当时未有更好的尿素用材),使用效果是:阀头密封面与阀座密封面在关闭时易亲和造成拉伤,从而造成阀门非正常失效,因而阀座和阀瓣必须选用两种不同材质,而且阀瓣材质耐冲蚀高于阀座材质,或者两者硬度差拉开,阀瓣高于阀座HB>50以上。实践验证,阀瓣与阀座选用同一种材质是有缺陷的。2、结构,以上阀门型号中告知阀门结构为压力自封式,这种结构有很突出的优点,特别适宜高温高压的工作条件,我公司从1990年从事尿素专用阀生产至2005年,所有角式尿素高压阀全是压力自封式,但实践中也暴露出缺陷,除制造加工要求严格外,在使用过程中,由于温度和关闭阀门时的关闭力会使连接处渗漏,特别是停车后再开车时。因此,许多客户建议改进结构,有的客户甚至拒绝使用。所以2005年后,我公司全部更换为第三代专利产品,即“YR”密封和螺栓压紧结构,改进后的产品受到更多客户的青睐。2008年我们又推出第四代专利产品,即介质不直接冲蚀阀瓣密封面的新一代产品,此阀门更适宜高温、高压、强腐蚀的环境。2009年阳煤丰喜临猗分公司二氧化碳汽提20~40尿素工程,角式截止阀全部采用我公司第四代新产品,口径从1/2〞~6〞共计82台,该工程2010年6月正式开车(其中一段时间因故停车)至今已运行五年多,截止目前,有2台阀门因内密封问题换下来,一台是1〞角阀,装在二氧化碳压缩机放空管线上;另一台是2〞角阀,装在一甲泵出口位置。经打开检查,发现两台阀门密封面完好,主要是过滤网断丝,在阀门关闭时将断丝压在了两密封面之间,而且很细的丝已挤压成薄片,并已粘合在阀座密封面上,因而造成内密封渗漏。2012年,公司承接的山东瑞星集团80万吨尿素工程用阀,1/2〞~8〞共109台,目前已经正常运行3年多,状况良好。
    在此之前,此专利阀DN15~125已于2008年被兖矿鲁南化肥厂选为尿素合成塔出口阀和高压圈效能改造用阀,全部选用第四代工业纯钛角式高压截止阀、截止节流阀,已正常运行八年多。实践证明,性能良好。该专利阀之所以取得优异业绩,除了选材正确外,更重要的是独特的专利结构和科学精良的制造工艺起了重要作用。实践证明,任何尿素工程选用此专利阀门都能取得良好的业绩和丰厚的效益。                                            

                                                           西安亚星泵阀制造有限责任公司


 
 
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