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阀门的使用材料及使用注意事项

发布日期:2013-12-18      浏览次数:2967

(1)铸铁

①灰铸铁:如HT200、HT250等,适用于公称压力不大于PN16,工作温度在一10〜100°C之间的油类、一般性质的液体介质(水、蒸汽、石油产品等);公称压力不大于PN10,工作温度在一10〜 200°C之间的蒸汽、一般性质气体、煤气、氨气等介 质(氨、醇、醛、醚、酮、酯等腐蚀性较低的介质)。 它不适用于盐酸、硝酸等介质。但能用于浓硫酸中, 这是因为浓硫酸能对其金属表面产生一层钝化膜,以阻止浓硫酸对铸铁的腐蚀。

②可锻铸铁:如KTH350-10、KTH450-06等, 适用于公称压力不大于PN25,工作温度在一 10〜 300°C之间的蒸汽、一般性质气体和液体、油类等介质。其耐蚀性能与灰铸铁相似。

③球墨铸铁:如QT400-15、QT450-10等,适用于公称压力不大于PN25工作温度在一10〜300°C 之间的蒸汽、一般性质气体及油类等介质。其耐腐蚀性较强,能在一定浓度的硫酸、硝酸、酸性盐中工作。但不耐氟酸、强碱、盐酸和三氯化铁热溶液的腐 蚀。使用时要避免骤热、骤冷,否则会破裂。

④镍铸铁:耐碱性能比灰铸铁、球墨铸铁阀门强;用于稀硫酸、稀盐酸和苛性碱中,镍铸铁是一种理想的阀用材料。

(2)碳素钢

碳素钢有WCA、WCB和WCC等,适用于工作温度在一29〜425°C之间的蒸汽、非腐蚀性气体、石油及相关制品等介质。

(3)不锈钢 

①304系列不锈钢一般适用于工作温度在一 196〜 650°C之间的蒸汽、非腐蚀性气体、石油及相关制品等介质;工作温度在一30〜200°C之间的腐蚀性介质。 其耐大气性优良,能耐硝酸和其他氧化性介质,也能耐碱、水、盐、有机酸及其他有机化合物的腐蚀。 但不耐硫酸、盐酸等非氧化性酸的腐蚀,也不耐不干燥的氯化氢、氧化性的氯化物和草酸、乳酸等有 机酸。

②在304的基础上增含2%〜3%钼的316系列不锈钢,其耐蚀性能比304系列不锈钢更为优越,它在非氧化性酸和热的有机酸、氯化物中的耐蚀性能比铬镍不锈钢好,抗孔蚀性也好。

③含钛或铌的321、347系列不镑钢对晶间腐蚀有较强的抵抗力。

④含高铬、高镍的904L系列不锈钢,其耐蚀性能比普通不锈钢更高,可用于处理硫酸、磷酸、混酸、亚硫酸、有机酸、碱、盐溶液、硫化氢等,甚至可用于某些浓度下的高温场合。但不耐浓或热的盐酸及湿的氟、氯、溴、碘、王水等的腐蚀。

(4)

铜合金主要适用于公称压力不大于PN25,工作温度在一40〜180°C之间氧气、海水管路用的阀门中, 其对水、海水、多种盐溶液、有机物有良好的耐蚀性能。对不含有氧或氧化剂的硫酸、磷酸、醋酸、稀盐酸等有较好的耐蚀性,同时对碱有很好的抗力。但不耐硝酸、浓硫酸等氧化性酸的腐蚀,也不耐熔融金 属、硫和硫化物的腐蚀。切忌与氨接触,它能使铜及铜合金产生应力腐蚀破裂。选用时应该注意,铜合金的牌号不同,其耐腐蚀性有一定的差异。


(4)铝合金

铝合金对强氧化性的浓硝酸的耐蚀性好,能耐有机酸和溶剂。但在还原性介质、强酸、强碱中不耐蚀。铝的纯度越高,耐蚀性越好,但强度较低,只能用作压力很低的阀门或阀门衬里。

(5)钛合金

钛合金主要适用于公称压力不大于PN25,工作温度在一30〜316°C之间的海水、氯化物、氧化性酸、 有机酸、碱类等介质。钛是活性金属,在常温下能生成耐蚀性很好的氧化膜。它能耐海水、各种氯化物和次氯酸盐、湿氯、氧化性酸、有机酸、碱等的腐蚀。 但它不耐较纯的还原性酸,如硫酸、盐酸的腐蚀,却耐含有氧化剂的硝酸腐蚀。钛合金阀门对孔蚀有良好的抗力,但在红发烟硝酸、氯化物、甲醇等介质中会产生应力腐蚀。

(6)错合金

锆也属于活性金属,它能生成紧密的氧化膜,它 对硝酸、铬酸、碱液、熔碱、盐液、尿素、海水等有良好的耐蚀性能,但不耐氢氟酸、浓硫酸、王水的腐蚀,也不耐湿氯和氧化性金属氯化物的腐蚀。

(7)陶瓷

陶瓷以二氧化硅为主熔化烧结制成的,如氧化锆、氧化铝、氮化硅等,除有*的耐磨、耐温、隔热性能外,还具有很高的耐蚀能力,除不耐氧氟酸、 氟硅酸和强碱外,能耐热浓硝酸、盐酸、王水、盐溶液和有机溶剂等介质,陶瓷阀门一般适用于公称压力不大于PN6的管路中。这类阀门如使用了其他材料, 选用时,应该考虑其他材料的耐蚀性能。

(9)玻璃钢

玻璃钢的耐蚀性能随着它的胶黏剂而异。环氧树 脂玻璃钢能在盐酸、磷酸、稀硫酸和一些有机酸中使用;酚醛玻璃钢的耐蚀性能较好;呋喃玻璃钢有较好的耐碱、耐酸以及综合性耐蚀性能,其一般适用于公称压力不大于PN16的管路中。

(10)塑料

塑料阀门的zui大特点是耐蚀性强,甚至有金属材料阀门所不能具备的优点。一般适用于公称压力不大于PN6的管路中,随着塑料种类的不同,其耐蚀性差异较大。

①尼龙,又称聚酰胺,它是热塑性塑料,有良好的耐蚀性。能耐稀酸、盐、碱的腐蚀,对烃、酮、 醚、酯、油类有良好的耐蚀性。但不耐强酸、氧化性酸、酚和甲酸的腐蚀。

②聚氯乙烯:是热塑性塑料,有优良的耐蚀性能。能耐酸、碱、盐、有机物。不耐浓硝酸、发烟硫 酸、酸酐、酮类、卤代类、芳烃等的腐蚀。

③聚乙烯:有优良的耐蚀性能,它对盐酸、稀 硫酸、氢氟酸等非氧化性酸以及稀硝酸、碱、盐溶液和在常温下的有机溶剂都有良好的耐蚀性。但不耐浓硝酸、浓硫酸和其他强氧化剂的腐蚀。

④聚丙烯:是热塑性塑料,其耐蚀性与聚乙烯相似,稍优于聚乙烯。它能耐大多数有机酸、无机酸、碱、盐,但对浓硝酸、发烟硫酸等强氧. 化性酸的耐蚀能力差。

⑤酚醛塑料:能耐盐酸、稀硫酸、磷酸等非氧化性酸、盐类溶液的腐蚀。但不耐硝酸、铬酸等强氧化酸、碱和一些有机溶剂的腐蚀。

⑥氯化聚醚,又称聚氯醚,是线型、高结晶度的热塑性塑料。它具有优良的耐蚀性能,仅次于氟塑料。它能耐浓硫酸、浓硝酸外的各种酸、碱、盐和大多数有机溶剂的腐蚀,但不耐液氯、氟、溴的腐蚀。



⑦聚三氟氯乙烯:与其他氟塑料一样,具有优异的耐蚀性能和其他性能,耐蚀性能稍低于聚四氟乙烯。它对有机酸、无机酸、碱、盐、多种有机溶剂等有良好的耐蚀性能。在高温下含有卤素和氧的某些溶剂,能使其溶胀。它不耐高温的氟、氟化物、熔碱、 浓硝酸、芳烃、发烟硝酸、熔融碱金属等。

⑧聚四氟乙烯:具有非常优异的耐蚀性能,它除了熔融金属锂、钾、钠、三氟化氯、高温下的三氟化氧、高流速的液氟外,几乎能耐所有化学介质的腐蚀,缺点是其具有冷流性。

(11)衬里

由于塑料强度低,很多阀门采用金属材料作外壳,用塑料、橡胶等作衬里。衬里阀门一般适用于公称压力不大于PN16的管路中,随着衬里材料的不同,其耐温、耐蚀性也不相同。

①塑料衬里:塑料衬里的耐蚀性与上述塑料中的相应材料相同。但选用时,应该考虑塑料衬里阀门中使用的其他材料的耐蚀性能。

②橡胶衬里:橡胶较软,因此很多阀门采用橡胶作衬里,以提高阀门的耐蚀性能和密封性能。随橡胶种类的不同,其耐蚀性差异较大。经过硫化的天然橡胶能耐非氧化性酸、碱、盐的腐蚀,但不耐强氧化剂,如硝酸、铬酸、浓硫酸的腐蚀,也不耐石油产品 和某些有机溶剂的腐蚀,因此,天然橡胶被合成橡胶逐渐代替。合成橡胶中的丁腈橡胶耐油性能好,但不耐氧化性酸、芳烃、酯、酮、醚等强溶剂的腐蚀;氟橡胶耐蚀性能优异,能耐各类酸、碱、盐、石油产品、烃类等,但耐溶剂性不及氟塑料;聚醚橡胶可用于水、油、氨、碱等介质。

③铅衬里:铅属活性金属,但因材质软,常用作特殊阀门的衬里。铅的腐蚀产物膜是很强的保护层,它是耐硫酸的有名材料,在磷酸、铬酸、碳酸及中性溶液、海水等介质中具有较高的耐蚀性能,但不耐碱、盐酸的腐蚀,也不适于在它们的腐蚀产物中 工作。

(1)阀体材料选用

对于钢和镍合金阀体和阀盖材料的选择在 ASMEB16.34表1中已经列出。这个表被分为三组:


第1组是黑色金属材料;第2组是奥氏体不锈钢材料;第3组是与特殊的压力-温度等级表相关的镍合金材料。在 ASME B16.1 (铸铁)、ASME B16. 24(铜合金)、ASME B16. 42 (球墨铸铁)中含有其他材料。

对于表中涉及温度和热处理范围的注释,需要给 予特别关注。通过查阅这些温度-压力表,压力-温度额定值为选择合理的满足机械强度需求提供了依据。 此外材料对许多存在于过程流体流动工况中材料性能下降机理,也应该给予考虑,例如受到腐蚀、应力开裂、低温和高温、含氢工况影响等。

(2)阀门内件选用

①通则阀门内件材料的选用不只是阀座密封面材料,在API 600和API 602包含的内件表中对其有明确定义。通常对于所有类型的阀门其内件包括所有与过程流体接触的部件。如果没有定义特殊的要求,那么API标准要求内件材料的耐蚀性必须至少与阀体材料的耐蚀性相同。


闸阀对于闸阀,其内件为关闭件和阀座密封面以及阀杆和上密封座。正如API标准中所指出的,一个避免阀座磨损的关键因素是为与其相配合的一对密封面提供一个不同的硬度,除非两个密封面都是硬面。在参考标准中提供了内件表。某些合理内件是在一个或两个表面进行耐磨堆焊,以更好地确保密封面长期具有耐磨损性能、耐蚀性能和耐磨性能。

③其他阀门内件对于止回阀,其内件被定义为关闭件和阀座密封面。在参考标准中提供了内件表。某些合理的内件是在一个或两个表面进行耐磨堆 焊,从而更好地确保阀座在长期磨损、腐蚀和磨蚀性工况使用中不会失效。

对于球阀,其关闭件被定义为阀门的内部金属件,例如球体、阀杆和金属阀座或阀座支撑圈。这些件都可以具有与壳体相同的名义化学成分,以及具有与壳体材料相似的力学性能和耐蚀性能。

对于蝶阀,所有与过程流体接触的材料都应遵循 制造商的标准,除另有规定外。蝶阀内件被定义为阀体阀座密封面、蝶板、蝶板与轴连接件(例如键、 销、螺钉等)和全部与过程流体接触的内部紧固件。 轴和轴套的材料与内件材料的腐蚀性能相似。

对于旋塞阀,要求旋塞和阀杆材料的耐蚀性至少与阀体材料相同。

对于截止阀,其内件见API 602中定义。

(3)阀座密封面软阀座

球阀和蝶阀经常使用带有弹性的、非金属的阀座来提供密封。API 608和API 609中包含带有压力-温度额定值规定的PTFE和增强型PTFE材料。其他软阀座材料的压力-温度额定值,经购买者和制造商商定。PTFE阀座的使用温度范围往往是177〜225°C (350〜400T)。对于一些用于液体工况中的软阀座球阀,应该考虑中腔泄压要求。

(4)阀杆密封逸散性排放

通常用于工艺管道中的阀杆填料为一种柔性石墨。新阀门填料典型设计方法是:放置几个压制成形的几道填料环,填料环上面放置一个编织材料环以及在堆叠填料的底部放置一个编织材料环。这种编织材料“擦拭环"有助于防止压制填料环被挤出填料函。

与先前使用的石棉材料相比,目前阀门填料技术有效地阻止了轻烃泄漏(逸散性排放)。影响柔性石墨填料材料性能的关键因素有:碳的百分含量、填料密度和耐蚀/氧化剂。为提高阀杆填料性能,MSSSP-120中对用于升降阀杆阀门的柔性石墨填料系统进行了很好的讨论。API 622的填料应予以考虑。

虽然石墨材料在温度高于343°C (650T)时易氧化,但是其已经被成功地用于使用温度大于等于 538°C (1000T)的阀门中。

动加载和超时工况中的填料,由于“填料压实" 可能会导致其密封性能降低。这使压盖载荷减小,导致填料泄漏。这种“动加载"的过程可能是合理的选择,包含由碟形弹簧加载的填料压盖,从而提供了一 种维持填料压盖载荷的方法以帮助延长填料有效使用 时间。

某些1/4旋转阀门的阀杆可能会用弹性0形圈密封。这些密封圈的使用温度范围可能会低于PT- FE。

波纹管密封阀门已经被用于蒸汽和某种有危险/ 有毒的工况中,从而减少潜在的填料泄漏。在API 602中阀门的公称尺寸为NPS 1/2〜2。API 602除传统填料外还包括波纹管阀杆密封的设计方法和试验细节。

(5)阀盖垫片

API 600提供了几种阀盖垫片的选择类型:金属环形垫、金属包复垫片、柔性石墨复合金属齿形垫片 (仅仅适用于150磅级),环连接,缠绕式(大于等于 300镑级)和增强型柔性石墨垫片其仅仅适于150磅级(买方批准时)。这种阀盖垫片在一 29〜538°C (―20〜1000下)温度中使用时是合理的。

API 602要求阀盖法兰垫片类型为填充柔性石墨的缠绕式垫片,另有规定除外。设计要求防止垫片的过度压缩。

API 603阀盖垫片设计与API 600相似。带有压缩限制和柔性石墨填料缠绕式垫片(压力等级>300磅级)是被允许的。API 603没有定义一个更高的温度要求。

选用阀门应满足以下基本原则。


(1)安全可靠性

石化、电站、冶金等行业生产要求连续、平稳、 长周期运行。因此,要求采用的阀门应有高的可靠性,安全系数大,不能因为阀门故障造成重大生产安 全及人身伤亡事故;满足装置长周期运行的要求,长周期连续生产就是效益;另外,减少或避免由于阀门引起的泄漏,创建清洁、文明工厂,推行HSE (即 健康、安全、环境)管理。

(2)满足工艺生产要求

阀门应满足使用介质、工作压力、工作温度及用途需要,这也是阀门选用zui基本的要求。如需要阀门起超压保护作用,排放多余介质的,应选用安全阀、 溢流阀;需要防止操作过程中介质回流的,应采用止回阀;需要自动排除蒸汽管道和设备中不断产生的冷凝水、空气及其他不可冷凝性气体,同时又要阻止蒸汽逸出的,应选用疏水阀。另外,当介质有腐蚀性时,应选用耐蚀性好的材料。


(3)操作、安装、检(维)修方便

阀门安装好后,应能使操作人员正确识别阀门方向、开度标志,、指示信号,便于及时果断地处理各种应急故障。同时,所选阀门类型结构应尽量简单,安装、检(维)修方便。

(4)经济性

在满足工艺管道正常使用的前提下,应尽量选用制造成本相对较低、结构简单的阀门,降低装置成本,避免阀门原材料的浪费以及减少后期阀门安装、 维护的费用。

选用阀门一般遵循以下步骤:

①根据阀门在装置或工艺管道中的用途,确定阀门的工作状况。例如,工作介质、工作压力及工作温度等。

②根据工作介质、工作环境及用户要求确定阀门的密封性能等级。

③根据阀门的用途确定阀门的类型和驱动方式。 类型如截断阀类、调节阀类、安全阀类、其他特殊阀类等。驱动方式如蜗轮蜗杆、电动、气动等。

④根据阀门的公称参数选用。阀门的公称压力、 公称尺寸的确定应与安装的工艺管道相匹配。阀门是安装在工艺管道中,因此其使用工况应与工艺管道的设计选择相一致,管道采用的标准体系及管道公称压力确定后,所采用阀门的公称压力、公称尺寸、阀门设计制造标准就可确定下来。有些阀门则是根据介质额定时间内流经阀门的流量或排量来确定阀门的公称尺寸的。

⑤根据实际操作工况及阀门的公称尺寸确定阀门端面与管道的连接形式。如法兰、焊接、对夹或螺纹等方式。

⑥根据阀门的安装位置、安装空间、公称尺寸大小来确定阀门类型的结构形式。如暗杆闸阀、角式 截止阀、固定球阀等。

⑦根据介质的特性、工作压力及工作温度,来正确合理地选择阀门壳体及内件的材料。

(1)阀门的使用要求

①普通闸阀、球阀、截止阀按其结构特征是严禁作调节用的。但在工艺设计中,普遍将其用于调节使用。由于调节使用,阀门密封件长期处于节流状态,油品中杂质冲刷密封件,损伤密封面,造成关闭不严或因操作人员为了使已经损伤密封面达到密封, 造成阀门的过关、过开现象。

②阀门安装位置不合理,当使用介质含有杂质时,没有在其前端安装过滤器或过滤网,使杂质进人阀门内部,造成密封面损伤,或者杂质沉积于阀底部,引起阀门关闭不严,而产生泄漏。

(2)从工艺要求角度考虑

①对腐蚀性介质而言,如果温度和压力不高, 应该尽量采用非金属阀门;如果温度和压力较高,可用衬里阀门,以节约贵重金属。在选择非金属阀门时,仍应考虑经济合理性;对于黏度较大的介质,要求有较小的流阻,应采用直流式截止阀、闸阀、球 阀、旋塞阀等流阻小的阀门。流阻小的阀门,能源消耗少;当介质为氧气或氨等特殊性介质时,应选用相应的氧气阀或氨用阀等。

②双流向的管线不宜选用有方向性的阀门,应选用无方向性的阀门。例如炼油厂重质油管线停止运行后,要用蒸汽反向吹扫管线,以防重油凝固堵塞管线,这里就不宜采用截止阀,因为介质反向流入时, 容易冲蚀截止阀密封面,还影响阀门的效能,而应选用闸阀为佳。

③对某些有析晶或含有沉淀物的介质,不宜选用截止阀和闸阀,因为它们的密封面容易被析晶或沉淀物磨损。因此,应该选用球阀或旋塞阀较合适;也可选平板闸阀,但采用夹套阀。

④在闸阀的选型上,明杆单闸板比暗杆双闸板更适应腐蚀性介质;单闸板适于黏度大的介质;楔式双闸板对高温和对密封面变形的适应性比楔式单闸板要好,不会出现因温度变化产生卡阻现象,特别是比刚性单闸板更加优越。

⑤一般水、蒸汽管道上的阀门,可采用铸铁阀门,但在室外蒸汽管道若停汽,会造成凝结水结冰, 从而冻坏阀门。所以在寒冷地区,阀门采用铸钢、低温钢材质或加以有效保温措施为宜。

⑥对危险性很大的介质或其他有害介质, 应采用波纹管结构的阀门,防止介质从填料中泄漏。

⑦闸阀、截止阀和球阀是阀门中使用量zui大的阀门,选用时应综合考虑。闸阀流通能力强,输送介质的能耗少,但安装空间较大,截止阀结构简单,维修方便,但流阻较大,球阀具有低流阻、快速启闭的特点,但使用温度受限制,石油产品等黏度较大的介质中,考虑到闸阀流通能力强,大多选用闸阀;而在水和蒸汽类管路上,应用截止阀,压力降不大,故截止阀在水、汽等介质管道中应用较多,球阀则在使用工况允许的条件下二者皆可。

(3)从操作方便角度考虑

①对于大直径阀门和远距离、高空、高温、高压场合,应选用电动和气动阀门,对易燃易爆场合下,要采用防爆装置,为了安全可靠,应用液动和气动装置。

②对需要快开、快关的阀门,应根据需要选用蝶阀、球阀、旋塞阀或快开闸阀等阀门,不宜选用一般的闸阀、截止阀。在操作空间受到限制的场合,不宜采用明杆闸阀,应选用暗杆闸阀为宜,但选用蝶阀。

(4)从调节流量的准确性考虑

需要准确调节流量时,应选用调节阀,当需要调节小流量的准确性时,应采用针形阀或节流阀。需要降低阀后压力时,应采用减压阀,要保持阀后压力的稳定性时,应采用稳压阀。

(5)从耐温耐压能力考虑

高温高压介质常采用铸件的铬钼钢及铬钼钒钢, 对于超高温高压介质应考虑选用其相应锻件,锻件的综合性能优于铸件,耐温耐压能力也比铸件优越。

(6)从可洁净性考虑

食品和生物工程生产运输中,工艺管线上对阀门的要求需要考虑介质的洁净性,一般的闸阀和截止阀都无法保证。从可洁净性考虑,没有任何一种阀门可以和隔膜阀相比拟。

①隔膜阀结构简单,阀体和隔膜材料多种多样, 可广泛应用于食品和生物工程领域,而且也适用于一些难以输送的和危险的介质。

a.仅有阀体和隔膜与物流接触,其他部分全部隔离,可用蒸汽对阀门进行彻底灭菌。

b.具有自身排净能力。

c.可在线维修。因此隔膜阀已成为食品和生物工程领域使用的阀门。

②底阀。在对灭菌要求严格的情况下,储罐底部的放料阀几乎没有什么选择的余地。底阀在设备制造时直接焊在储罐的底部封头上,与通常采用的在罐底部做一管口,再在管口上连接阀门的做法有很大区别,该阀关闭时,其阀芯与储罐的内底相平,故它有 效地消除了罐内的死角,使罐内的所有液体在发酵过程中都能充分混合,再加上特有的蒸汽密封系统,大大降低了产品染菌的可能性。

应用于加工工业中的大多数流体介质涉及不同腐蚀性级别的油气流。这些包括介质流在内的流动工况被认为要么是干净的、要么是污秽的、要么是磨损的 (泥浆工况中),其区别主要在于导致阀门堵塞或腐蚀破坏的固体悬浮颗粒的数量和类型。除此之外,含有硫和其他混合物的介质流在与高温结合时将有助于形成腐蚀环境。对于这样的介质流需通过认真选择材料来保持阀门具有足够的使用寿命。腐蚀工程师继续研究和开发材料来解决这些问题。

(1)炼油加氢裂化、焦化装置阀

炼油延迟焦化装置是将减压渣油经揮度热裂化生成气体、轻质馏分油及焦炭的加工过程,是炼油厂提高轻质油收率和生产石油焦的重要手段。其工艺分为焦化和除焦两部分。焦化为连续生产,除焦为间断式生产。加热炉和焦炭塔的进出口用四通阀连接。四通阀是切换加热炉进入焦炭塔的重要通道。它属于特殊阀门,用于高温场合,其质量的好坏直接影响到装置的生产能力,国内无论新设计还是旧装置大都采用进口四通旋塞阀,但价格昂贵。而国产四通阀,一般存在结构不合理,质量不稳定,易发生故障的问题。

炼油厂加氢裂化是主要的原油炼制工艺之一。由于加氢裂化装置在高温高压下操作,介质为易燃易爆的氢气和烃类,工况特殊,所以密封必须可靠。因此对阀门的设计和结构提出了较高的要求。目前国内大 部分选用不锈钢楔式闸阀及直流式截止阀。

(2)油气阀

为了实现对油气流的控制,油气阀应具备以下基本性能:密封性,耐压强度,安全性,可调节性,流体通流性及幵关灵活性。对于高压、易燃、易爆的油气介质,首先要解决密封性,要考虑油气阀特殊工况要求:

①在含硫化氢及二氧化碳气体的湿天然气中, 对阀体材质提出了特殊要求;

②在井口装置及集输系统中存在着菌水、残酸及其他腐蚀介质,对阀体材料的选择及防腐要求;

③粉尘及固体颗粒加快了阀门关闭件的冲刷、 磨损,使密封副很快失效;

④在高原、沙漠及高寒地区的室外,阀门材料的低温脆变,弯曲变形等;

⑤用于长距离输送管道上的油气阀,要求与管道同等寿命,几十年不换所有这些都说明油气阀有别于普通阀门,在恶 劣条件下要具有高可靠性,满足高强度和不泄漏的要求。

(3)含氯工况

含氯工况阀门的选用应该参照美国氯气学会编写 的《干氯气管道系统》。

含氯气或液氯的工况是高腐蚀工况,特别是这种工况中含有水。氯与水混合形成的HC1 (盐酸)将会腐蚀阀体和内件。由于氯具有高的热膨胀系数,如果液氯封存于阀门中腔,将导致阀门中腔的压力高速增力口。使用于这种工况的阀门应该具有一种可靠的中腔泄压功能。

(4)冷冻(低温)工况

虽然用于低温工况的阀门基于ASMEB16. 34标准和API标准,但是这些阀门也带有其他设计功能进而确保其在低温工况中具有一定的可靠操作。这样的阀门也可能包含阀盖延长设计即延长填料和操作机构与低温流体的距离,从而允许在一个较高的温度上 对阀杆填料进行操作及确保在使用中阀门操作装置不会被冰冻住。MSSSP-134提供了包含阀盖延长设计的一些细节。


(5)含氢氟酸工况

用于氢氟酸工况中的阀门,应该仅仅局限于已经在使用中论证过的或在测试中能成功处理这种工况的阀门类型。通常不为固体物质堆积提供机会的阀门是的阀门类型。应由持有资格证书的技术人员进行氢氟酸处理操作,这些人严格控制上市的阀门。对于这些阀门(典型的带有特殊蒙乃尔内件或实心蒙乃尔内件的碳钢阀门)的设计和材料要求及内部几何体的细节是非常详细的,这种阀门应该被设计为具有耐氢氟酸腐蚀的特殊结构。在含氢氟酸工况中,阀门的检验和试验应高于典型的过程阀门所用的标准。

(6)含氢工况

这种工况中使用的阀门相比于常规铸造用品往往规定其具有很高铸造质量。因为氢是一种渗透性的流体,压力等级大于或等于600磅级的焊接连接阀门在使用中减少了潜在泄漏源。API 941包含氢工况中材料的选择和使用范围。

(7)含氧工况

含氧工况中使用的阀门当适用时应该遵循美国压缩燃气协会标准CGA G4. 4—2003《氧气管道系统》。用于这种工况的阀门应该是完全脱脂的、干净的和在干净条件下安装以及恰当的包装和密封,因为油和脂在氧气存在下是极易燃的。有关的指南在CGAG4.1氧工况的清洗设备中给出。安装之前有必要进行适当的处理和储存。适合于含氧工况的青铜或蒙乃尔阀体和内件材 料,经常用来防止由于髙能的机械碰撞产生火花和着火。有特殊配制的硅基润滑脂用于含氧工况中,因为在氧气存在下标准烃润滑油不应使用。

(8)脉动或不稳定流动

用于脉动或不稳定流动中的止回阀,其选用需给予特殊考虑,例如用于往复式压缩机中的止回阀,可能会随着流量的变化被快速打开和关闭,这可能会导致锤击和阀门的损坏。关于脉动和不稳定流动中使用的阀门类型可能会存在不同的意见,但是通常蝶形止回阀、斜盘式止回阀和轴流式止回阀被推荐用于脉动或不稳定流动。

(9)含酸工况(湿H2S工况)

含酸工况中阀门材料使用应该服从NACEMR0103标准。这个针对下游烃加工工业的标准限制了所有钢的硬度;要求奥氏体钢固溶退火;禁止承压件(包括阀杆)使用某些材料;以及对螺栓连接、焊接阀门等提出了特殊的要求。

应该注意在NACE MR0103中用户的责任,其规定用户应详细地说明是否将螺栓暴露于含H2S环境中。除非用户已有规定,否则未在阀门内部的螺栓 如阀盖连接螺栓往往服从产品标准,含硫工况未包括在此标准中。如果螺栓连接用材料没有直接承受过程 流体,那么阀体-阀盖栓接不需要满足NACE的要求。如果含硫油品的任何硫泄漏不能排除或蒸发(例如隔断阀门),那么螺栓连接应该服从NACE标准。如果NACE允许的材料被认为是不需要的,那么螺栓连接材料应该给予特别关注。这种强加的硬度 要求将会导致强度的减少。阀盖连接螺栓的强度将减小可能不适合于按标准栓接材料的相同的设计条件。

(10)黏性或固化工况

用于黏性或固化流体工况中的阀门,例如液态硫或重油,为使阀门具有可操作性,经常需要蒸汽伴热或蒸汽套管来维持足够的操作温度。因为止回阀的滞后反应会引起操作问题,对其应给予特别关注。

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