煤化工對閥門的選定要求有哪些?
現(xiàn)在工業(yè)發(fā)展速度比較快,現(xiàn)代煤化工對閥門產(chǎn)品的要求越來越高,煤化工技術(shù)更新也越來越快,對于閥門行業(yè)來說,如何優(yōu)化來順應(yīng)煤化工行業(yè)的發(fā)展。
煤化工是將煤通過熱加工和催化加工轉(zhuǎn)化為各種燃料和化工產(chǎn)品的過程。煤化工及煤制油項目首先要進(jìn)行煤氣化,在高溫下將煤、焦炭等固體燃料與氣化劑反應(yīng),轉(zhuǎn)化為氣體產(chǎn)物和殘渣。(而煤氣化所用的氣化劑主要為蒸汽、高壓高純度氧氣及其混合氣體,氣化反應(yīng)包括了一系列均相與非均相化學(xué)反應(yīng)。所得氣體產(chǎn)物因所用原料煤質(zhì)、氣化劑的種類和氣化過程不同而具有不同的組成,可分為煤氣、半水煤氣及水煤氣等。)在煤化工產(chǎn)業(yè)的煤制油、煤制烯烴及大型煤化成套系統(tǒng)中,金屬密封耐磨球閥作為一種耐磨損的管路系統(tǒng)截斷及流量控制的部件得到了極為廣泛的應(yīng)用。
煤化工對閥門的選定要求有哪些?
一、工況條件
首先,從工況條件說起,針對煤制油、油改煤及煤氣化等煤化工系統(tǒng)處于介質(zhì)(煤渣)高硬度、高壓力及高溫度的工況:
閥門怎么選?
閥門應(yīng)具有耐磨、耐沖刷、防結(jié)垢、防結(jié)疤及快速切斷等功能。閥門口徑大(一般為DN300~DN450)、啟閉頻繁且速度快(30min動作一次,5~10s/次),要求閥門密封性能好,可靠性高。
目前,特級耐磨球閥已廣泛用于德士古爐煤化工和煤制油行業(yè),其介質(zhì)水煤漿中包含58%~67%的煤粉固體。黑水系統(tǒng)及灰漿系統(tǒng)中含有大量渣漿等特硬固體顆粒,在閥門腔體內(nèi)沉積、堵塞或結(jié)垢,難于清除。
二、閥門材料
針對溫度的不同,閥門材料的選用也存在很大的區(qū)別:
Class600~1500的常溫(-29~200℃)耐磨球閥,閥體材料為ASTM A105碳鋼鍛制球閥,其球體選用ASTM A182F304。對于有強腐蝕工況時,閥體材料可采用奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼、Inconel625(HastelloyC-276)。
Class2500的高溫(300~510℃)耐磨球閥閥體材料為A182F22或A182F347不銹鋼鍛鋼,球體選用Inconel718。閥桿采用沉淀硬化不銹鋼17-4PH(表2)或A638-660。
17-4PH沉淀硬化不銹鋼和不銹鋼常溫力學(xué)性能比較
三、工藝技術(shù)
金屬密封耐磨球閥結(jié)構(gòu)適用于輸送黑水、渣水及水煤漿等含固體顆粒的介質(zhì),閥門的球體和閥座用超音速噴涂(HVOF)JK117{(WC)/17Co}或閥座堆焊STL12#(D812)硬質(zhì)合金,大規(guī)模生產(chǎn)時,應(yīng)采用數(shù)控研磨中心對球體和閥座實行高精度的研磨。閥桿有防止固體顆粒進(jìn)入填料函的金屬和填料雙密封結(jié)構(gòu)。閥座彈簧具有防止灰渣堵塞結(jié)構(gòu)。球閥在其一側(cè)為最大工作壓力,另一側(cè)為大氣壓的最大壓差工況下,完成啟閉并保證可靠密封,水壓試驗的泄漏等級應(yīng)達(dá)到ANSI/FCI70-2的ClassⅤ級。
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