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1、石油化工腐蚀与防护经验交流Corrosion&ProtectioninPetrochemicalIndustry2004,21(3)·45·加氢裂化装置高压阀门的特点与选用沈红杰(中国石化有限股份公司上海高桥分公司,上海200137)摘要:针对加氢裂化装置高压阀门使用特点,通过对阀门设计制造中具体问题的探讨(如阀体锻造和铸造关系、阀体材料选择、密封面Stellite6与Stellite21区别、压力自密封、合理填料密封结构、加氢裂化阀门阀杆材料等)以及提升式轨道球阀的特殊结构与要求的介绍,提出了加氢裂化装置高压阀门的选用要求与质量控制要点。关键词:加氢裂化高压阀门阀体阀杆密封面中图分类号:T
2、E624.432文献标识码:B文章编号:1007-015X(2004)03-0045-051加氢裂化装置高压阀门特点铸造工艺是影响材料性能的关键因素,它涉及加氢裂化工艺具有高压、高温和临氢(并含有到了铸模材料选择、木模外形设计、浇铸温度控制硫化氢)特点,其压力一般为14～20MPa,在反应系和浇铸方法选择等方面。总之,有利于改善铸件质统温度高达400℃左右。量的工艺如精密铸造、压力铸造和真空浇铸等应作目前国内生产的加氢裂化高压阀门在工程使为阀门制造厂今后的发展方向。用中主要存在以下问题:阀体泄漏(铸造阀体砂眼、焊补是处理铸件缺陷的一种补救措施。但每裂纹等)、阀门密封面内漏、填料函密封泄漏、阀
3、盖个阀门的焊补数量、焊补面积和焊补次数等应有限与阀体连接处泄漏及阀杆断裂等。国外制造的优制,否则会导致材料的综合性能下降。目前,加氢质阀门因采取合理的结构设计、制造工艺和材料选裂化高温、高压、临氢阀门一般不允许承压部件采择等措施,则较好地解决了上述问题。用焊补。[1～2]2阀体锻造和铸造3阀体材料的选择阀门承压部件的制造方法有铸造和锻造两种。阀体是阀门主要承压部件,在加氢裂化装置中锻造阀体晶粒组织均匀,不存在气孔、疏松、大低温部位选择碳钢阀体,高温、临氢(和硫化氢)部尺寸圆形夹杂、柱状组织等缺陷,而且金属致密,综位一般选用347不锈钢。合机械性能好,应力集中区域材料呈流线型,抗高3.1WCB
4、与WCC温蠕变、疲劳能力高,因此锻造是制造加氢裂化高目前碳钢铸件阀体常用WCB和WCC(其化学压临氢阀门承压部件的理想方法。但大多数承压成分和机械性能见表1),它们都属于ASTMA216标部件的外形比较复杂,故国外大多数阀门厂对于准,WCC的碳含量比WCB稍低。在750℉(399℃)DN>100mm阀门的主要承压部件仍采用铸件。以下,WCC许用应力比WCB稍高,在750～1000℉不锈钢321材料只有锻造材料标准,而无铸造(399～538℃)间两者许用应力相同。加氢裂化阀材料标准。为了保证铸件质量,应从冶炼、铸造工门采购中,如对WCB阀体与管道采用焊接连接时,艺和焊补3个主要方面进行控制。目
5、前国内阀门规定碳含量在0.25%以下。通过碳含量和相应的厂普遍采用电炉冶炼,而国外大多数阀门厂则采用VOD或AOD冶炼方法。VOD/AOD与电炉冶炼相收稿日期:2004-02-24。比,其有益合金元素烧损少,材料成分更容易接近沈红杰(1972-),男,1998年毕业于西安交通大学焊接专业,获硕士学位,工程师。现从事润滑油加氢设备技术管理理想状态,而且脱气性好,有害杂质元素少,故获得工作,已发表论文3篇。材料品质也就比较高。·46·石油化工腐蚀与防护第21卷[1]焊后热处理,确保阀体硬度小于22HRC以满足阀体任何焊接修理后,应进行消除应力处理或焊后NACEMR0175-94标准中防止湿硫化氢
6、应力腐蚀热处理,也是基于上述原因。开裂的规定。ASTMA216标准中:对WCB和WCC表1WCB和WCC化学成分和机械性能化学成分,%机械性能材料CMnPSSiσb/MPaσ0.2/MPaδ,%ψ,%WCB≤0.30≤1.00≤0.04≤0.045≤0.60485～655≥250≥22≥35WCC≤0.25≤1.20≤0.04≤0.045≤0.60485～655≥275≥22≥353.2不锈钢347阀体材料4阀门阀杆材料的选用因为347不锈钢抗高温氢腐蚀、硫化氢腐蚀以目前国外加氢裂化装置阀门常用的阀杆有:及连多硫酸腐蚀性能较好,在加氢裂化装置中同时A182-F6aCL2,A479-410CL
7、3和A638-660。其置于高压、高温、临氢和硫化氢工况的阀门阀体材中A182-F6aCL2和A479-410CL3为Cr13系列料一般选用347不锈钢。其锻件一般执行ASTM的马氏体不锈钢,A182-F6aCL2为锻钢,A479-A182《高温用锻制或轧制合金钢管道法兰、锻制管410CL3为棒材,主要用于非腐蚀工况。SY/T0599配件、阀门和零件》标准,牌号为F347。347不锈钢标准规定:马氏体不锈钢不
