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2008年中国各类阀门技术发展分析
报告出处:中国市场调查网  发布日期:2009年03月19日 09:38
一、海洋石油用阀技术

  海上采油平台的采油、防喷、注水、注气、水下设备等系统需要开发一些耐海水、盐雾侵蚀要求的特种阀门。这些阀门要求有较强的抗腐蚀性、抗风暴等异常外力的能力,并且要求密封可靠、操作灵活、维修方便。海洋石油用阀发展的具体类型、参数如下:

  (1)锻钢单闸板或双闸板带导流孔或不带导流孔平板闸阀

  该阀的结构可参照美国卡麦隆F型闸阀、“AF”型海底阀门(用于海下1000米)、“DF”型海底阀门(用于海下3000米)、MCEVOY公司C型、E型闸阀。

  这类阀门的公称通径:DN46-162mm(113/16in-63/8in);公称压力级为API2000psi、3000psi、5000psi、10000psi、15000psi、20000psi;工作温度:-59-343℃;技术要求按API6A的规定。

  (2)双瓣蝶式止回阀

  该阀技术参数:公称通径:DN53-280mm(21/16in-11in);公称压力级为API2000psi、3000psi、5000psi、10000psi、15000psi、20000psi;温度等级为K(-60-182℃)、L(-42-182℃)、P(-29-182℃)、R(室温)、S(-18-166℃)、T(-18-182℃)、U(-18-121℃)、V(2-121℃);材料要求为AA、BB、CC、DD、EE、FF、HH;材料性能要求按36K、45K、60K、75K;产品技术要求按PSL1(产品规范等级1)、PSL2(产品规范等级2)、PSL3(产品规范等级3)、PSL4(产品规范等级4)。

  (3)带压平衡阀杆的角式节流阀

  该阀的设计、制造按API6A标准;其公称压力级为API3000psi、5000psi、10000psi;公称通径:DN50mm、DN80mm、DN100mm、DN150mm(2in、3in、4in、6in);使用温度:-29-121℃。(该阀的节流头可设计为针型节流头或套筒节流头)。

二、冶金系统用阀技术

  冶金系统用阀,由于介质常为粉状和悬浮固体颗粒状,加之温度较高,故对阀门的耐磨、耐温及耐蚀等要求较高。

  冶金系统用阀发展的具体类型、参数如下:

  (1)圆顶阀

  用于火力发电厂气力除灰、进料、放料系统的圆顶阀。该阀由阀体、主动轴、从动轴、球体等组成,其公称通径:DN50-300mm;工作压力:PN1.0-0.6MPa;最高使用温度:1050℃。设计该阀时,其密封面应考虑采用喷涂钴基碳化钨合金材料,使其更加坚硬,增强耐磨性能。

  (2)排灰平板闸阀

  用于炼钢厂炼铁除灰系统的“排灰平板闸阀”。该除灰系统的介质——“灰粉”,不仅形状是颗粒的(有时是分散形状,有时是混合形状),而且具有一定的粘性,还夹有一氧化碳(CO)。由于介质“灰粉”中的颗粒,阀座往往有不同程度的损伤、擦伤、磨损,故,要求其“排灰平板闸阀”的主件,例如闸板、阀座等零部件均应具有较强的耐磨性。炼铁除灰系统工况的使用压力在0.25MPa左右的低压范围内;温度在≤250℃的范围内(一般情况下为常温,有时瞬间温度可达250℃);公称管径仅从DN50mm-DN400mm(DN300mm的管径最常见)。

  该阀其结构如采用带导流孔,并且“加大密封面”的密封设计,不仅能提高其耐磨性;满足其密封性能;而且能避免灰粉进入阀体底腔。在设计中,可充分利用现行带导流孔平板闸阀产品,将阀座改为“加大密封面”的密封状态。对耐磨性而言,其金属对金属硬密封寿命虽最长,但金属对金属“加大密封面”的硬密封,一则标准上允许漏,(如设计为零泄漏成本将十分高昂且加工难度大);二则密封不如非金属材料。其密封不如非金属材料,是因为金属表面磨蚀时会产生一层氧化物,尽管这层氧化物覆盖在受到腐蚀作用的部位上,能减慢金属的进一步腐蚀,但如果发生滑动的话,该层氧化物就会被清除,使裸露出来的金属表面受到进一步的腐蚀,从而加快磨损,削弱其密封性能。而采用非金属材料,不仅能节约成本,降低加工难度,而且能保证其密封性能。

  由于钢厂炼铁除灰系统的工况温度一般为常温,有时瞬间最高温度也只有250℃。故采用非金属材料(建议采用对位聚苯)作密封面,既可以满足其工况温度、耐磨,又可以满足其密封性能。非金属材料——对位聚苯,适用温度为≤300℃,且比硬质的PTFE更硬,能满足炼铁厂除灰系统的工况,不失为较理想的密封面材料。阀座材料建议采用1Cr13。

  (3)耐强酸腐蚀的不锈钢阀

  冶金系统用耐强酸腐蚀的不锈钢阀。该阀其公称通径:DN50-2400mm;公称压力0.05-1.6MPa;最高使用温度:1050℃。

三、氧化铝工业用阀技术

  氧化铝工业在生产过程中,介质多为碱性泥浆和颗粒状物质,结疤现象极为严重,且介质对阀门体腔及内件的冲蚀现象也很严重。因此,氧化铝工业用阀要求其抗结疤耐结疤;抗冲蚀耐冲蚀。

四、石化、电力用阀技术

  石化、电力阀门产品,其结构调整的重点是发展缺门产品。如下:

  (1)高温高压调节阀

  用于大型火电机组的高温高压调节阀,其结构设计应根据它的流量特性和工况控制要求来确定,可以是单座,也可以是双座或套筒结构。该调节阀的公称通径:DN50-500 mm;公称压力:≤42.0MPa;使用温度:510-570℃。

  (2)减温减压阀

  该减温减压阀,石化行业要求能设计成类似费希尔的CVS阀,并将压力和温度控制在一个阀内完成,减压后的喷水降温控制要精确(在4-7℃范围内),关阀严密,低噪声,长寿命。

  (3)高温高压大口径安全阀

  用于蒸汽系统的高温高压大口径安全阀,其设计结构可采用弹簧式。设计中主要解决的关键问题是:该类阀门的整定压力、回座压力、密封性能、重复动作稳定性及弹簧的疲劳。其公称通径:DN200-400 mm;公称压力:≤5.0MPa;最高使用温度:570℃。

  (4)高压蒸气疏水阀

  用于高压蒸汽系统排除凝结水的高压蒸汽疏水阀,其开发的结构可以为热动力型HRW、HRF圆盘式;机械型高压自由浮球式;热静力型BK27、BK28、BK212双金属片式。该类阀门的公称通径:DN15-50 mm;公称压力:15.0MPa。

五、石油、天然气用阀门技术

1、石油、天然气井口装置用阀。然气井口装置用阀主要为符合美国API 6A标准的单闸板或双闸板、有导流孔或无导流孔的锻钢平行式闸阀、泥浆阀、角式节流阀(CHOKE阀)、先导式安全阀和止回阀。这些阀门的公称压力级为API 2000psi、3000psi、5000psi、10000psi、15000psi、 20000psi;公称通径为DN46工程-228mm(113/16in-9in);温度等级为K(-60-182℃)、L(-42-182℃)、P(-29-182℃)、R(室温)、S(-18-166℃)、T(-18-182℃)、U(-18-121℃)、V(2-121℃);材料要求为AA、BB、CC、DD、EE、FF、HH;材料性能要求按36K、45K、60K、75K;产品技术要求按PSL1(产品规范等级1)、PSL2(产品规范等级2)、PSL3(产品规范等级3)、PSL4(产品规范等级4)。

2、石油、天然气长输管线用阀。石油、天然气长输管线用阀主要为符合美国API 6D标准的单闸板或双闸板、有导流孔或无导流孔的锻钢平行式闸阀;锻钢或铸钢三体式、上装式或全焊接式固定球球阀;油密封或压力平衡式旋塞阀;旋启式或蝶式止回阀、通球止回阀;清管阀等。这些阀门的公称压力级为CL150(PN2.0MPa)、CL300(PN5.0 MPa)、CL400(PN6.4MPa)、CL600(PN10.0MPa)、CL900(PN15.0MPa)、CL1500(PN25.0MPa)、CL2500(PN42.0MPa);公称通径为DN50-1500mm(2in-60in);耐火试验技术要求按ISO10497;阀门的压力试验按ISO5208。

六、大型化工成套装置用阀技术

  大型化工成套装置主要是乙烯、合成氨、空分等装置

  ⑴ 乙烯装置用阀

  乙烯生产常用的原料是常压轻柴油和减压重柴油,并且乙烯装置的工况条件极其恶劣,高温(900℃)、高压(10.0 MPa)、超低温(-196℃)、大流量等工况都在乙烯中体现。

  乙烯装置用阀发展的具体类型、参数如下:

  a 高温裂解平板闸阀

  该阀为自密封式和撑开式两种。其公称通径:DN15-1200 mm;公称压力:0.05-1.6MPa;最高使用温度:800℃。

  b低温阀

  该阀的结构形式可以是闸阀、截止阀的结构形式,也可以是止回阀的结构形式。其公称通径:DN50-700 mm;公称压力:1.6-6.4MPa;最低使用温度:-196℃。

  


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