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    阀门质料要求

    一、直接液化也叫加氢液化。在加氢历程中，其阀门、管道及相关装备处于高温高压氢气中，氢损伤就是一个很大的问题。高温高压硫化氢与氢共存时的侵蚀也很严重。正由于云云，为抗高温硫化氢的侵蚀通常阀门质料会选用奥氏体不锈钢。这样又有可能泛起不锈钢的氢脆、奥氏体不锈钢的硫化物应力侵蚀开裂及堆焊层氢致剥离征象等损伤。另外尚有Cr-Mo 钢的回火脆性破损的问题。并且，物流中保存的氨和硫化氢等侵蚀介质可能引起的损伤等也是必需加以稳重思量的。由于煤直接液化反应中有油煤浆的保存，煤浆对阀门、管道等装备质料的磨损问题必需要举行思量。因此要求用于制造阀门的质料要具有切合使用要求的综合性能。详细来说，应该具有： 

    (1) 作为形貌质料内质特征的致密性、贞洁性和均质性性能要优越，这关于厚( 或大断面) 钢材尤为主要。 

    (2) 要具备知足设计规范要求的化学因素、室温顺高温力学性能的要求。 

    (3) 要具有能够在苛刻情形下恒久使用的抗情形脆化性能。 

    在阀门招标文件中关于阀门的致密度有明确的要求，关于铸造阀门，一样平常会通过对锻件的铸造比、晶粒度等要求，来实现控制致密度的要求。可是，关于铸造阀门，只是在相关的手艺文件中，提到应使铸件体致密度匀称，消除铸件的缩孔与缩松，少有见到量化指标。着实恰恰是铸造阀门，往往由于对铸造工艺的质量控制差别，造成阀门铸件的质量差别很大，主要影响因素有：成型质料的选择差别，浇冒口的设置差别，冷铁位置与数目的选择差别，凝固顺序的差别，以及冷却时间的差别等，都会导致其致密度、均质性性能差别很大。后续的热处置惩罚工艺也是阀门质量包管的很是要害的办法之一，热处置惩罚炉的温控、铸件在热处置惩罚炉中的码放、保温时间及冷却方法与速率等因素都会影响最终阀门铸件的机械性能。 

    二、阀门工艺要求

    煤直接液化既有加氢装置高温、高压、临氢的特征，又有煤化工侵蚀磨损工况并存的特点，因此，原质料的泉源很是要害，现在，还没有找到一个行之有用的要领来控制原质料的选用，一样平常来讲，对阀门材质的因素尤其是有害元素含量，如S、P、O、N 及总碳当量等，提出响应的明确的指标要求，虽然这种要求往往高于质料的基本通俗要求，可是，关于最终产品质量，仅靠这些因素指标照旧不敷的，由于影响原质料机械性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危害质料机械性能的微量元素予以控制，并没有也不可能完全将所有可能泛起的对金属质料机械性能有害元素因素所有枚举出来。因此，铸造厂应该严酷控制质料泉源，关于所加工的质料不但应该举行熔炼，还应该进一步举行精炼，特殊是增强炉前控制，只有这样才有可能包管铸件质量。 

    在包管原质料质量的条件下，针对该类装置尚有一些特殊的要求： 

    (1) 关于现代煤化工装置的铸造阀门不可接纳细密铸造工艺。由于煤液化即是加氢裂化工艺，由于氢分子对金属质料特殊的穿透性，而细密铸造出来的铸件较量松散，匀称性也较差，因此，关于临氢工况和高温高压工况都不相宜接纳细密铸造工艺取得阀门铸件； 

    (2) 奥氏体不锈钢要举行固溶化热处置惩罚( 固溶化热处置惩罚温度为1050 ± 10℃) ，关于321 和347质料，还应举行稳固化热处置惩罚( 稳固化温度为900± 10℃)； 

    (3) 热处置惩罚炉不应接纳燃煤加热炉，应接纳电加热炉或者是自然气加热炉，铸件在加热炉内码放应利于炉内气流循环。由于煤加热炉会加大炉体各部位的温差，因此，不可接纳燃煤加热炉； 

    (4) 铸件试棒的选取应为联体试件。“分体”试棒无论是浇铸历程照旧热处置惩罚历程都无法真正代表铸件自己的特征，与铸件自己现实的机械性能保存较大的误差，因此，不可接纳“分体”试棒磨练； 

    (5) 所有阀门必需对铸件举行射线检查，检查的规模包括阀体、密封元件、阀盖，铸钢件在凝固历程中易爆发缺陷，尤其关于铸钢件的要害部位、应力集中区域、承压能力薄弱的部位等，应特殊加以关注。关于碳钢、合金钢铸造阀门，应逐件举行磁粉或液体渗透检查。检查规模： 阀体、阀盖和密封元件的外外貌及可触及的内外貌和阀杆。关于不锈钢铸造阀门，应逐件举行液体渗透检查。检查规模： 阀体、阀盖和密封件的外外貌及可触及的内外貌和阀杆； 

    (6) 每个承压铸件的所有补焊面积总和应不凌驾铸件的外貌积的10%；每个承压铸件的重大补焊数目，DN50～DN100 不凌驾1个；DN150 ～DN250 不凌驾2 个；DN300 ～DN350 不凌驾3 个。 

    上述铸造缺陷的补焊应在最终热处置惩罚之前举行；当在射线探伤时发明有缺陷，且属于可补焊修复的，允许举行1 次补焊。补焊后应重新拍片磨练，磨练及格后该铸件必需重新举行热处置惩罚。补焊应具备焊接规程及工艺判断证书，填充金属的物理、化学性能及耐侵蚀性均应与母体金属靠近。所有受压组件的缺陷最终热处置惩罚之后，均不允许通过焊补举行修理。 

要具有能够在苛刻情形下恒久使用的抗情形脆化性能 

    关于操作在高温高压氢情形下的阀门，在操作状态下，阀门内壁中会吸收一定量的氢。在歇工的历程中，若冷却速率太快，使吸附的氢来缺乏扩散出来，造成过饱和氢残留在器壁内，就可能在温度低于150℃时引起亚临界裂纹扩展，给阀门的清静使用带来威胁。阀门制造厂在阀门焊接时需要注重控制TP347 中δ 铁素体含量，焊态时最大值以10%为宜( 为避免焊接中爆发热裂纹，下限可控制不低于3% ) ，以阻止含量过多时在焊后最终热处置惩罚历程爆发较多的相变，而爆发脆性。

    三、阀门结构要求

    阀门结构的设计应阻止煤浆结焦使阀门失效并利便洗濯。油煤浆有一个特点：若是流通不畅或者静止不动，也就是介质的流况欠好，将会沉积并有可能爆发聚合反应，从而泛起结焦并使阀门抱死。现在在直接液化煤浆管道上使用的切断阀门所有是球阀，当操作需要切断管道将球阀关闭时，阀球内部的油煤浆由于无法倾轧，沉积在球腔内，就有可能结焦抱死。当球阀关闭后，煤浆由于沉积结焦而致阀球无法再次打并将球阀的耐磨层毁损剥落。以是，着实在此工况下选用球阀并不是最合适的选择。 

    四、阀门耐磨要求

    浆料工况下使用的球阀应接纳金属硬密封形式，且阀座与球的材质相同，确保两者有相同的膨胀系数，在高温的条件下不会泛起球体‘卡死’的征象。由于阀门的许多使用工况是在高温高压下的，凭证使用履历，有些阀门在常温下测试没有问题，可是在高温工况下爆发启闭操作难题，究其缘故原由是阀芯与阀体之间爆发差别步热胀造成的。以是，生产厂在出厂前应做高温启闭试验。但高温启闭试验绝不是将整个阀门投入热源中，使阀门整个温度升高，这样所获得的测试效果与现真相形是不切合的。由于，在真正使用历程中，阀门是因介质温度高而升温的，此时是阀芯先热而阀体外外貌随后慢热起来，若是将整个阀门投入热源中，则阀体先热而阀芯后热，与现实工况正好相反，起不到测试的目的。高温启闭试验应建设与实践工况相一致的温度梯度。 

    涂层与基本材质的膨胀率应相近。不然，在高温顺常温交变历程或者高温下，易爆发龟裂，从而更易使涂层剥落。对超音速喷涂(HVOF) 或类似的要领，涂层外貌硬度为64～68HRC，团结强度不小于10MPa；对冶金熔合或类似的要领，涂层外貌硬度为62 ～68HRC，团结强度不小于70 MPa。涂层的有用厚度(不包括过渡层) 为0.2 ～0.5mm。阀座应接纳刮刀式设计。在球体转动时可提供一个挂刷的行动，避免阀球与阀座间的颗粒沉积。在设计时，应该注重，使用刮刀可以将球体与阀座间的颗粒挂刷掉，可是，这种刮刀设计在有的工况下会带来另一个问题： 由于附带了刮刀设计，在刮刀处形成了一个锐角，而这种锐角势必爆发应力集中征象，越发倒运于涂层与基材之间的团结，在磨蚀工况下，更易导致涂层的剥落，致使阀座毁损。

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