石化工艺阀门：应用、类型及选型指南
在炼油和化工生产装置中，石化工艺阀门用于隔离设备、调节流量、防止倒流以及提供紧急关闭功能。所选阀门必须与介质、压力、温度、腐蚀风险、排放要求和运行频率相匹配。
蔚德力阀门 提供用于碳氢化合物、气体、蒸汽、酸、溶剂及公用工程介质的球阀、闸阀、截止阀、止回阀、蝶阀、旋塞阀和控制阀。
在石化厂中，阀门用在哪些地方？
石化厂在从原料储存和反应系统到分离、传热、压缩、产品处理及公用工程等各个环节中均使用阀门。每个工艺区域对密封性、材料、压降和驱动方式都有不同的要求。
| 工艺区域 | 典型媒体 | 阀门工时 | 常见的阀门类型 |
|---|---|---|---|
| 进料与输送 | 原油、石脑油、中间体和溶剂 | 隔离、管路布局和紧急关闭 | 球阀、闸阀、旋塞阀和止回阀 |
| 反应釜和工艺装置 | 烃类、氢气、催化剂和化学品 | 压力、温度和流量控制 | 球阀、球形阀和调节阀 |
| 蒸馏与分馏 | 烃类蒸汽、液体和回流 | 隔离、液位控制和节流 | 闸阀、球阀、球形阀和控制阀 |
| 蒸汽与传热 | 蒸汽、冷凝水和高温工艺流体 | 隔离、监管和单向性 | Gate, industrial globe valves, check and control valves |
| 酸和化学体系 | 酸、碱、添加剂和溶剂 | 耐腐蚀的隔离与计量 | 球阀、旋塞阀、球形阀和衬里阀 |
| 火炬与燃料气 | 燃料气、泄压气和蒸汽 | 严密关闭与安全压力控制 | 球阀、闸阀、止回阀和调节阀 |
WDL 阀门——适用于石化工艺领域
这些 WDL 产品展示了用于紧凑型隔离、高温、伴热介质以及四分之一转工艺工况的阀门设计。最终选型必须根据项目数据表和管道材料等级进行核对。
石化厂中使用哪些类型的阀门？
球阀
球阀具有操作迅速、压力损失小、关闭严密等特点。根据尺寸、压力和工作条件，可选择浮动式或支承式结构、软密封或金属密封、腔内压力释放以及防火安全功能。
闸阀
闸阀用于在碳氢化合物、蒸汽和公用管线中实现全开或全闭的隔离。其直通流道可产生较低的压力损失，但标准楔形闸阀不应用于连续节流。
球阀和调节阀
球阀和调节阀用于调节流量、压力、温度和液位。阀芯设计必须考虑空化、闪蒸、气体噪声、侵蚀、调节范围以及要求的阀座泄漏等级。
止回阀
止回阀可防止流体在泵、压缩机和工艺管线中倒流。正确的选型和关闭特性有助于减少阀门猛关、振动和压力波动。
旋塞阀
旋塞阀结构紧凑，采用四分之一转隔断方式，可处理特定的含杂质、高粘度或腐蚀性介质。带润滑、带套筒和带衬里的设计在压力、温度、维护和排放特性方面各不相同。
蝶阀
蝶阀结构紧凑，适用于大型公用工程和冷却水管线，且经济实惠。当压力、温度或截止要求超出普通软座阀的使用范围时，可考虑采用高性能或三偏心设计。
工艺条件如何影响阀门选型？
高温： 温度升高会降低材料强度，并可能超过软座的极限值。必须检查压力-温度额定值、金属座设计、阀杆填料、垫片材料以及热膨胀情况。
腐蚀性化学品： 材料的选择取决于具体的化学物质、浓度、含水量、杂质、压力和温度。一种在室温下能耐受稀酸的材料，在高温或浓溶液中可能会失效。
固体和催化剂： 颗粒会侵蚀密封件、损坏阀座，并积聚在阀体腔内。全通径流道、堆焊、腔体管理以及适当的执行器扭矩均可提高可靠性。
经常骑自行车： 自动阀门需要尺寸合适的执行机构、耐用的轴承和密封件、适当的循环寿命测试以及明确的故障应对措施。必须包括启动、停机和紧急循环测试。
低排放税： 挥发性有机化合物可能会通过填料、机体接头和连接处逸出。规格书中应明确规定填料布置、动态载荷、表面处理、螺栓连接及排放测试要求。
石化阀门材料与阀座的选择
| 材质或座椅 | 常见考虑因素 | 选项检查 |
|---|---|---|
| 碳钢 | 碳氢化合物、蒸汽及公用设施的一般职责 | 腐蚀余量、低温及含硫介质工况限值 |
| 铬钼合金钢 | 高温氢气和蒸汽工况 | 温度等级、焊接、热处理及氢损伤评估 |
| 不锈钢 | 部分化学品、溶剂及腐蚀性介质应用 | 品级、氯化物暴露量、温度和工艺杂质 |
| 双相钢或镍合金 | 更严酷的腐蚀环境 | 精确的化学成分、制造工艺、电化学效应及项目规范 |
| 软座 | 在兼容温度下实现严密关闭 | 化学相容性、压力、膨胀、渗透及防火设计 |
| 金属座椅 | 高温、磨蚀性固体和剧烈的循环工况 | 泄漏等级、堆焊、咬合、扭矩和热膨胀 |
对石化阀门而言，哪些标准至关重要？
ASME B16.34 涵盖了多种工业阀门结构的压力-温度额定值、材料、尺寸、测试及标记要求。项目规范还可参考API标准中关于球阀、闸阀、旋塞阀和止回阀的规定，以及压力试验、耐火试验和无组织排放合格性要求。
该 美国石油协会炼油设备标准页面 列出了包括API 641在内的阀门标准，该标准涉及四分之一转阀门的逸散性排放型式试验。该 美国环保署关于设备泄漏的指导意见 指出阀门是可能导致意外排放的组件之一，从而为谨慎选择、测试和维护填料提供了依据。
石化工艺阀应如何选型？
- 确定介质： 提供成分、浓度、杂质、固体含量和相态。
- 确认条件： 规定的设计、运行、启动及异常工况下的压力和温度。
- 定义以下函数： 隔离、限流、止回、紧急停机、排气或排空。
- 选择结构： 阀门类型、通径、压力等级、端部连接方式和阀盖设计。
- 指定材料： 阀体、阀座、阀杆、填料、垫片和螺栓连接。
- 州安全要求： 防火、防静电、无源排放及含硫介质作业要求。
- 定义“驱动”： 手动、电动、气动或液压，包括失效位置和关闭时间。
- 列表文档： 材料合格证、测试报告、检验计划及所需的批准文件。
阀门报价所需信息
- 阀门类型、公称尺寸、压力等级和连接方式
- 工艺流体、成分、浓度和固体含量
- 设计压力、工作压力及温度
- 所需车身、内饰、座椅、密封件和紧固件
- 控制任务中的流量、压降或Cv值
- 执行器类型、电源、控制信号和故障动作
- 适用的设计、测试、防火和排放标准
石化工艺阀门常见问题解答
哪种阀门最适合用于烃类隔离？
球阀和闸阀是常见的选择。球阀操作迅速且关闭严密，而闸阀则具有直通流道。最终的设计取决于压力、温度、防火要求、固体颗粒以及循环频率。
何时需要使用金属阀座阀？
当温度、磨蚀性颗粒或剧烈的启闭循环超出软座阀的极限时，可能需要使用金属阀座。必须对泄漏等级、涂层或堆焊、工作扭矩以及热膨胀进行评估。
为什么逸散性排放要求很重要？
阀杆填料和阀体接头可能会释放挥发性烃或有害气体。低排放填料系统、受控的表面处理、适当的螺栓连接以及合格性测试都有助于减少泄漏。
夹套阀的作用是什么？
夹套通过在阀体周围循环蒸汽或其他传热介质，以帮助维持工艺温度。技术规格中必须包括夹套压力、连接方式、排水及热膨胀等因素。
WDL Valve 进行选型需要哪些数据？
请提供流体成分、压力、温度、尺寸、等级、阀门功能、材质、阀座、驱动方式、泄漏要求及适用标准。
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