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化工部法蘭式截止閥在石油化工應(yīng)用
截止閥又稱截門閥,屬于強(qiáng)制密封式閥門,所以在閥門關(guān)閉時(shí),必須向閥瓣施加壓力,以強(qiáng)制密封面不泄漏。當(dāng)介質(zhì)由閥瓣下方進(jìn)入閥門時(shí),操作力所需要克服的阻力,是閥桿和填料的摩擦力與由介質(zhì)的壓力所產(chǎn)生的推力,關(guān)閥門的力比開(kāi)閥門的力大,所以閥桿的直徑要大,否則會(huì)發(fā)生閥桿頂彎的故障。按連接方式分為三種:法蘭連接、絲扣連接、焊接連接。從自密封的閥門出現(xiàn)后,截止閥的介質(zhì)流向就改由閥瓣上方進(jìn)入閥腔,這時(shí)在介質(zhì)壓力作用下,關(guān)閥門的力小,而開(kāi)閥門的力大,閥桿的直徑可以相應(yīng)地減少,截止閥的流向,一律采用自上而下。截止閥開(kāi)啟時(shí),閥瓣的開(kāi)啟高度,所以截止閥的全開(kāi)位置,應(yīng)由閥瓣的行程來(lái)決定。
石油化工工藝裝置以石油為原材料,通過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng),制成化工產(chǎn)品。蒸汽管道是石油化工裝置中的重要公用工程管道,包括蒸汽管道和蒸汽凝液管道等。由于蒸汽管道具有高溫和氣液兩相流等特點(diǎn),因此,在對(duì)其進(jìn)行配管設(shè)計(jì)時(shí),不但要考慮經(jīng)濟(jì)合理性與整齊美觀性,而且還要滿足蒸汽管道的應(yīng)力計(jì)算要求與蒸汽管架的設(shè)計(jì)要求。只有充分考慮到這些因素,才能保證蒸汽管道既經(jīng)濟(jì)實(shí)用、又安全可靠。
序號(hào) | 品 名 | 型 號(hào) 及 規(guī) 格 | 單位 | 數(shù)量 | 單 價(jià) (元) | 金 額 (元) | 閥體材質(zhì) 及其它 |
1 | 止回閥 | 旋啟式止回閥H44H-16C PN16 DN100 介質(zhì):水及蒸汽通用 水平垂直都可以安裝 | 套 | 6 | 閥體鑄鋼材質(zhì) 硬質(zhì)合金密封 | ||
2 | 截止閥 | 法蘭式截止閥 J41H-16C PN16 DN100 介質(zhì):水及蒸汽通用 水平垂直都可以安裝 | 套 | 30 | 閥體鑄鋼材質(zhì) 硬質(zhì)合金密封 |
2 化工部法蘭式截止閥在石油化工應(yīng)用管廊上蒸汽管道的設(shè)計(jì)
蒸汽管道分為四種形式,分別是0.4MPa的低低壓蒸汽管道、1.6MPa的低壓蒸汽管道、4MPa的中壓蒸汽管道和13MPa的高壓蒸汽管道。根據(jù)目前我國(guó)的管廊配管設(shè)計(jì)規(guī)定,管廊的一層和二層要布置工藝物料的管道,三層布置公用工程管道,四層則要布置火炬管道以及電氣和儀表電纜槽板。石油化工工藝裝置中的蒸汽管道是公用工程管道,一般要設(shè)置在管廊的第三層。針對(duì)不同壓力等級(jí)的蒸汽管道,也應(yīng)采取不同的蒸汽管道布置方式。一般需要注意以下幾點(diǎn):
第一,蒸汽管道最好布置在管廊一側(cè),方便集中設(shè)置“π"形補(bǔ)償器,如圖2-1所示。由于蒸汽管道屬于高溫型管道,因此需要設(shè)置“π"形補(bǔ)償器用于熱膨脹補(bǔ)償。需特別注意的是,波紋管膨脹節(jié)價(jià)格高昂又不經(jīng)久耐用,因此蒸汽管道上禁止用波紋管膨脹節(jié)來(lái)吸收管道的熱膨脹。通常,管廊上蒸汽管道的“π"形補(bǔ)償器位置設(shè)計(jì)考慮如下:高壓蒸汽(13MPa)管道應(yīng)該每隔約50m設(shè)置一個(gè);中壓蒸汽(4.0MPa)管道應(yīng)該每隔約80m設(shè)置一個(gè);低壓蒸汽(1.6MPa)或者低低壓蒸汽(0.4MPa)管道應(yīng)該每隔約100m設(shè)置一個(gè)。當(dāng)然,具體項(xiàng)目的用汽量不同,導(dǎo)致蒸汽管道管徑有所變化,最終根據(jù)應(yīng)力計(jì)算才能準(zhǔn)確確定,以上數(shù)據(jù)可以作為初期布置的參考?!唉?形補(bǔ)償器應(yīng)該盡量統(tǒng)一和集中設(shè)置安排,管徑較大、溫度較高需要較大補(bǔ)償量的管道宜設(shè)置在外,而管徑較小、溫度相對(duì)而言較低的管道則設(shè)置在內(nèi)。
在兩固定點(diǎn)的中部設(shè)置“π"形補(bǔ)償器是最佳的,如果不能滿足此條件,它與固定點(diǎn)的間距應(yīng)該盡可能的小,一般不能超過(guò)兩個(gè)固定點(diǎn)間距的三分之一;另外,應(yīng)該在“π"形補(bǔ)償器的兩邊設(shè)置與“π"形補(bǔ)償器的距離相適應(yīng)的管道應(yīng)力導(dǎo)向架。補(bǔ)償器固定點(diǎn)的推力也應(yīng)該根據(jù)管道應(yīng)力的計(jì)算結(jié)果決定。在計(jì)算蒸汽管道支架的推力和應(yīng)力時(shí),蒸汽管道不應(yīng)該將固定點(diǎn)分成幾個(gè)管系進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算,而是作為一個(gè)統(tǒng)一的、完整的管系進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算。
第二,在需要裝設(shè)多層管廊時(shí),蒸汽管道應(yīng)當(dāng)設(shè)置在上層,比如第三層,。若蒸汽管道只能布置在下層時(shí),就要設(shè)置在管廊的外側(cè),需要注意的不能與液態(tài)烴管道、低溫管道等相鄰,保溫后的最小距離也應(yīng)保持在500mm以上,或者將其隔開(kāi)。當(dāng)蒸汽管道與公用工程管道必須布置在同一層時(shí),保溫后的最小距離不但要滿足大于500mm的要求,同時(shí)還要考慮到蒸汽管道橫向熱位移的作用。電氣和儀表電纜槽板可以布置在蒸汽管道的同層或上層(比如第四層)。若選擇同層布置,則保溫后的最小距離應(yīng)當(dāng)大于200mm,或用公用工程管道將其隔開(kāi);若選擇布置在蒸汽管道上層,則保溫后的最小距離應(yīng)大于500mm。
化工部法蘭式截止閥在石油化工應(yīng)用工作原理
J41H法蘭式手動(dòng)截止閥的工作原理是靠旋轉(zhuǎn)閥戀來(lái)使閥門暢通或閉塞。閘閥開(kāi)關(guān)輕便,體積小,可以做成很大口徑,密封可靠,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維修方便,密封面與球面常在閉合狀態(tài),不易被介質(zhì)沖蝕,在各行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。截止閥的密封副由閥瓣密封面和閥座密封面組成,閥桿帶動(dòng)閥瓣沿閥座的中心線作垂直運(yùn)動(dòng)。截止閥啟閉過(guò)程中 啟高度較小,易于流量的調(diào)節(jié),且制造維修方便,壓力適用范圍廣。
截止閥密封面不易磨損及擦傷,閥門啟閉過(guò)程中閥瓣與閥座密封面之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng),因此對(duì)密封面的磨損與擦傷較小,所以提高了密封副的使用壽命截止閥在全閉過(guò)程中閥瓣行程小,其高度相對(duì)較小。截止閥的缺點(diǎn)是,啟閉力矩較大且難以實(shí)現(xiàn)快速啟閉,因閥體內(nèi)流道比較曲折,流體流動(dòng)阻力大,造成流體動(dòng)力在管路中損失較大。
化工部法蘭式截止閥在石油化工應(yīng)用的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1、啟閉無(wú)摩擦。這一功能完了傳統(tǒng)閥門因密封面之間相互摩擦而影響密封的問(wèn)題。
2、上裝式結(jié)構(gòu)。對(duì)裝在管道上的閥門可直接在線檢查與維修,能有效減少裝置停車,降低成本。
3、單閥座設(shè)計(jì)。消除了閥門中腔介質(zhì)因異常升壓而影響使用安全的問(wèn)題。
4、低扭矩設(shè)計(jì)。特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的閥桿,只需配一個(gè)小手把閥門就能輕松啟閉。
5、楔形密封結(jié)構(gòu)。閥門是靠閥桿提供的機(jī)械力,將球楔壓到閥座上而密封,使閥門的密封性不受管線壓差變化的影響,在各種工況下密封性能都有可靠保證。
6、密封面的自清潔結(jié)構(gòu)。當(dāng)球體傾離閥座時(shí),管線中的流體沿球體密封面成360°均勻通過(guò),不僅消除了高速流體對(duì)閥座局部的沖刷,也沖走了密封面上的聚積物,達(dá)到自清潔的目的。
7、閥門口徑DN50以下的閥體、閥蓋是模鍛件、DN65以上的閥體、閥蓋是鑄鋼件。
8、閥體與閥蓋的連接形式各有不同、夾箍銷軸式連接、法蘭墊片連接和自密封螺紋連接。
9、閥座、閥瓣密封面均采用等離子噴焊或堆焊鈷鉻鎢硬質(zhì)合金,密封面硬度高、耐磨、抗擦傷、使用壽命長(zhǎng)。
10、閥桿材料為滲氮鋼、滲氮后的閥桿表面硬度高、耐磨、抗擦傷、同時(shí)防腐蝕、使用壽命長(zhǎng)。
化工部法蘭式截止閥在石油化工應(yīng)用執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
設(shè)計(jì)與制造 | 結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度 | 法蘭尺寸 | 壓力-溫度 | 試驗(yàn)-檢驗(yàn) |
GB12235 | GB12221 | GB9113 JB79 | GB9131 | GB/T13927 JB/T9092 |
化工部法蘭式截止閥在石油化工應(yīng)用性能參數(shù)
型號(hào) | J41H-16C~160C | J41Y-16C~160C | J41W-16P~160P | |
工作壓力(MPa) | 1.6~16.0 | |||
適用溫度(℃) | ≤425 | ≤150 | ||
適用介質(zhì) | 水、蒸汽、油品 | 弱腐蝕性介質(zhì) | ||
材料 | 閥體、閥蓋 | 碳素鋼 | 鉻鎳鈦不銹鋼 | |
閥桿 | 鉻不銹鋼 | 鉻鎳鈦不銹鋼 | ||
密封面 | 堆焊鐵基合金 | 堆焊硬基合金 | 本體材料 | |
填料 | 石棉石墨、柔性石墨、聚四氟乙烯 |
化工部法蘭式截止閥在石油化工應(yīng)用壓力試驗(yàn)MPa
公稱壓力 | 1.6 | 2.5 | 4.0 | 6.4 | 10.0 | 16.0 |
強(qiáng)度試驗(yàn) | 2.4 | 3.8 | 6.0 | 9.6 | 15.0 | 24.0 |
水密封試驗(yàn) | 1.8 | 2.8 | 4.4 | 7.4 | 11.0 | 18.0 |
上密封試驗(yàn) | 1.8 | 2.8 | 4.4 | 7.04 | 11.0 | 18.0 |
氣密封試驗(yàn) | 0.4-0.7 |
化工部法蘭式截止閥在石油化工應(yīng)用主要零件材料及性能
體蓋扳 | 閥桿 | 密封面 | 墊片(環(huán)) | 填料 | 工作溫度℃ | 適用介質(zhì) |
WCB | 2Cr13 | 13Cr STL 本體材料 尼龍 | 增強(qiáng)柔性石墨 1Crl3/柔性石墨 08軟鋼 0Cr18Ni9Ti OCr18Ni12Mo2Ti | 柔性石墨 增強(qiáng)柔性石墨 SFB-260 SFP-260 | ≤425 | 水、蒸汽、油品 |
WC1 | 38CrMoAI 25Cr2MoV | ≤450 | ||||
WC6 | ≤540 | |||||
WC9 | ≤570 | |||||
ZGCr5Mo | ≤540 | |||||
ZG1Cr18Ni9Ti | 1Cr18Ni9Ti | ≤200 | 硝酸類 | |||
ZGCr18Ni12Mo2Ti | 1C18Ni12Mo2Ti | ≤200 | 醋酸類 |
J41H法蘭式手動(dòng)截止閥的啟閉件是塞形的閥瓣,密封上面呈平面或海錐面,閥瓣沿閥座的中心線作直線運(yùn)動(dòng)。閥桿的運(yùn)動(dòng)形式,(通用名稱:暗桿),也有升降旋轉(zhuǎn)桿式可用于控制空氣、水、蒸汽、各種腐蝕性介質(zhì)、泥漿、油品、液態(tài)金屬和放射性介質(zhì)等各種類型流體的流動(dòng)。因此,這種類型的截流截止閥閥門適合作為切斷或調(diào)節(jié)以及節(jié)流用。J41H法蘭式手動(dòng)截止閥的閥桿開(kāi)啟或關(guān)閉行程相對(duì)較短,而且具有切斷功能,又由于閥座通口的變化與閥瓣的行程成正比例關(guān)系,適合于對(duì)流量的調(diào)節(jié)。
法蘭式手動(dòng)截止閥在安裝時(shí)應(yīng)注意哪些方面
1、安裝閥門時(shí)注意介質(zhì)的流向,嚴(yán)格按閥門流向箭頭指示的方向安裝。
2、閥門可安裝的管道的任何位置、同時(shí)根據(jù)介質(zhì)和介質(zhì)的溫度選擇碳鋼或合金鋼的閥門。
3、J41H法蘭式手動(dòng)截止閥盡量垂直安裝,閥桿向上。
4、手輪、手柄及微動(dòng)機(jī)構(gòu),不允許作起吊用。