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高温耐磨球阀维修及养护 

随着经济的发展,工业装置不断向高参 数、大型化方向的发展,工业装置的工况条件 也越来越复杂,在很多情况下,阀门应用的工 况条件甚至同时具有高温、高压、含有大量硬 固体颗粒情况(比如:连续重整装置、延迟焦化 装置、多晶硅装置、催化剂脱硫吸附装置、煤 气化装置、冶金矿浆管道等),传统阀门无法 适用,金属硬密封耐磨球阀是目前一种普遍认同的阀门类型,正因为如此,近年来金属硬密封 耐磨球阀得到非常迅速的发展,其应用领域与范围 将更加广泛。 过去由于工艺的限制国内无法生产这类阀门, 长期依靠进口,这几年随着工艺和装备的不断发展 和完善,金属硬密封耐磨球阀的国产化也变得切实 可行。 我公司在设计、开发金属硬密封耐磨球阀之 前,维修大量进口品牌耐磨球阀(MOGAS 、VTI、NELES、KTM、PERRIN、BURGMANN ARGUS、VELAN 、HARTMAN、KINDER ) 等;在维修进口耐磨球阀的过程中吸收掌握国外 耐磨球阀关键的技术优点,并对其不足之处进行 改进,积累了丰富的设计制造经验。 针对连续重整装置用催化剂的苛刻工况条件, SHK研发团队投入大量的时间和精力、深入了解 生产工艺,现已成功开发催化剂耐磨球阀。 

维修方案 

根据连续重整装置的实际工况条件,结合 我公司多年的高温耐磨球阀设计制造经验,在确 定催化剂耐磨球阀方案时主要考虑问题如下:如 何保证高温下不出现“卡死”现象;如何保证高温 条件下涂层的耐磨性、耐冲刷性;如何保证高温 条件阀门的密封性能;如何进行高温模拟型式试 验,保证出厂的阀门能符合工况条件要求。 

根据工艺工况条件,催化剂耐磨球阀采用浮动球结构,该 阀除了流阻小,启闭迅速,力矩较小,密封性能好等优点 外,还具有以下的优点: 

(1)阀座和球体配对研磨,保证球体密封面和阀座密封面100%接触 

(2)阀杆进行特殊的硬化处理,保证不会被拉伤或“咬 死。 

(3)阀座刮刀结构设计:阀门每 次开启或者关闭过程中能对球体密 封面进行刮擦作用,为了防止固体 颗粒进入阀座密封区域影响阀门的密封性能。 

(4)阀杆的材料采用耐高温高强度不锈钢ASTM A638 Gr.660具有足够强度,当扭矩增加到正常值的两倍,阀杆不会被扭断。 

(5)为了防止颗粒进入阀座背密 封区域,使用了防颗粒阀座设计, 阀座后面有防尘设计,防止颗粒 介质进入弹簧后造成弹簧失效。 

(6)采用弹性加载结构,在正常关闭情况下确保 了球体密封面和阀座密封面间的接触,在高温下 能有效补偿内件受热膨胀,避免因高温而导致的 卡阻。 

(7)高温耐磨球阀的填料符合弹性预加载设计,其压 紧螺帽下面有一叠小板簧,可以给填料一个预紧力,必 要使还可以在运行期间调整。 

(8)为了保证实际运行时阀座与阀球之间有一个足够 的接触力,从而保证阀座的泄漏等级达到ANSI/FCI Class Ⅵ,阀座后面必须有一个弹性元件。阀座后弹簧 采用Inconel750,无论温度和压力如何变化,它始终给 阀座一个推力,使其紧紧地靠在阀球上,从而保证阀座 泄漏等级。 

(9)阀体采用偏芯结构设计: 通常情况下,主阀体装 填料部位是薄弱的部位。 通过采用偏芯结构设计 使得薄弱部位的强度大 大增强,满足强度要求。 

特殊阀门维修和养护 

(1) 试件以及所要求的机械试验符合相关 ASTM 及相关标准规范的要求。无损检测应 

符合阀门制造所参照的设计标准的要求,符合相应的材料等级及/或级别所适用 ASTM 

标准规范的要求。 

(2) 所有试验与检测应在最终热处理后进行。 

(3) 所有阀门逐个 MSS SP-55(美标阀门)、JB/T7927(国标阀门)进行外观检查(VT), 

对于铸件泪眼及裂纹缺陷不允许出现,对于锻件不允许存在发纹、裂纹、夹层、折叠、 

夹渣等缺陷。其余缺陷合格标准不低于 MSS SP-55(美标阀门)、JB/T7927(国标阀 

门)的 B 级要求。 

(4)尺寸检查: 阀门的连接尺寸、外形尺寸及阀门开启高度应采用符合尺寸精度要求 

的测量工具进行检查。测量工具必须经过计量校检,并在校检有效期内。端部尺寸和 

偏差应符合 ASME B16.5、B16.25、B16.11 等标准要求。 

(5)在热处理以及去除氧化皮后,按 ASME B16.34 的 8.3.1.1 节对同尺寸/类型/炉号 

和和材料的铸钢阀门的阀体、阀盖等承压件,100%进行 X 射线检验。验收标准按 ASTM 

E466。 

(6)在完成热处理以及清除氧化皮后,验收标准参见 ASTM E446、E186 或 E280,并满足上述规范中严重等级 2 的要求。射线照相检验按 ASTM E94 进行,不同壁厚的参照照片参见 ASTM E446、E186 或 E280。磁粉检验锻件按 ASTM A275 进行, 铸件按 ASTM 

E709 进行,验收标准见 MSS SP-53,参照照片见 ASTM A125。液体渗透检验按 ASTM E 165 进行,表面缺陷验收标准见 MSS SP-93,参照照片见 ASTM A125。超声波检验锻件按 ASTM A 388 进行铸件按 ASTM A609/E114 进行。不得允许有任何深度为 5%壁厚的缺陷存在。 

(7)压力试验所有阀门在装配完成后,根据其制造时所遵照的标准的要求进行压力试验。所有的阀门按 API598(美标阀门)、JB/T909(国标阀门)进行检验,这些检查和试验均出具报告。 

1:阀体水压试验; 

2:高压密封试验; 

3:低压氮气密封试验; 

4:上密封试验(有上密封要求的阀门做上密封试验) 

(8)手动和带驱动装置的阀门应当在阀门整机装配后进行 10 次(或以上)完整带压运 

循环操作。带驱动装置的阀门进行压力试验时整机带压操作阀门。 

(9)奥氏体不锈钢阀门的压力试验符合以下附加要求: 

1:压力试验用水中的氯离子含量应低于 25 ppm (cm3/m3)。 

2:压力试验完成后,试验用水应立即排净,阀门用空气或干燥氮气吹干。 

(10)具有防静电结构的阀门进行防静电荷聚集试验。 

(11)脱脂试验 阀门在试验合格后,对阀体内腔和外表面及所有零件再次进行脱脂处理,再用无油干燥的氮气吹刷干净,直至确认无油污尘埃和脏物为止,检验方法用樟脑或荧光灯检查法。 

(12)材料鉴定 对所有高合金钢、低合金钢、中合金钢以及不锈钢承压材料(阀体、法兰、阀盖、丝堵、放空和相关焊缝),在进厂后加工前按照要求进行材料鉴定(PMI)并标记,旨在核实材料的化学组份,可提供检测报告。 

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