重庆海王联控仪表股份有限公司

 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 ClassⅥ，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。

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