高温耐磨油浆泵特殊阀门试制报告

第一篇：高温耐磨油浆泵特殊阀门试制报告

关于开发高温耐磨油浆泵特殊阀门的

研制工作总结报告

我们向各位专家汇报我公司开发高温耐磨油浆泵特殊阀门的情况，请指导！

任何一个炼油厂都有油浆泵阀门，虽然各个炼油厂规模不一样；工艺可能有差别，但是油浆的共性和油浆泵阀所处的恶劣工况基本上是一致的。特别是油浆泵阀门的磨损及磨损后无法密封是个普遍存在的严重问题。因此，当需要关闭阀门检修油浆泵时，阀门因磨损严重无法密封，于是只能用干冰等各种办法堵住油浆泄漏，不但污染环境，而且严重时油浆泄漏会引发火灾。因此，有的炼油厂用两台闸阀串装，须知1台阀门不行，两台阀门也是不能解决问题的。因为含催化剂的高温油浆在管路中高速流动时，既然能对第1台阀门磨损，同样也会对第2台阀门产生磨损。而且有的炼油厂由于工艺要求，需要对油浆的流量进行调节控制，这对普通闸阀更是难题。阀门制造行业有规定，普通闸阀是不具备流量调节功能的，普通闸阀要求要么全开要么全关。所以，普通闸阀不允许用调节闸板开度的高低来作流量调节用。因此，油浆泵阀门一直是多少年来困扰炼油厂的一个大难题。

现在，我公司与大连石化合作，研制开发了高温耐磨油浆泵特殊阀门，在大连石化和燕山石化油浆管线的关键部位工业考核使用，从大连石化试用结果表明，效果非常好。大连石化提供的“高温耐磨衬里油浆泵阀经济评价报告”中指出：“四联合二催化于2006年8月装 置检修期间，在油浆系统的关键部位（油浆泵的出口、油浆换热器的出口、油浆下返塔线等）安装了由兰州高压阀门有限公司研制开发的YTZ41Y.GY64PII新型阀门9台，安全运行至今已14个月有余，使用状况良好。与装置上个运行周期内3次阀门外漏相比，使用新型阀门安全性显著提高，同时减少经济损失至少941198.625元×3≈280万元，经济效益相当明显。”所以，我们已经成功地攻克了油浆泵阀门的难题！

下面是我公司生产的高温耐磨油浆泵特殊阀门在大连石化重催装置上服役的照片。1.阀门型式的选择

油浆泵出口阀门是炼油厂的重要控制阀门，在全国各大炼油厂一直使用闸阀。选用闸阀是合理的,因为油浆泵阀为弹性闸板闸阀, 弹性闸板在介质压力的作用下可以随着介质压力的增高而涨开；而随着介质压力的降低而收缩;也会随着介质温度的增高而膨胀.而随着介质温度的降低而收缩。因此阀门密封可靠。也有极少数厂试用过硬密封球阀,但效果很不好,原因是: 1)高温硬密封球阀,阀座后面必须设置弹簧或弹性补偿器,因弹簧受力不均,并且在长期高温状态中,会造成弹性疲劳；另外,安装弹簧的部位难于作到严格密封,油浆及催化剂颗粒和杂质会进入阀座后面的弹簧及弹性补偿器中,时间一长就会沉淀结垢,使弹簧及弹簧补偿器就会失去弹性;又硬密封阀座一旦没有弹簧及弹性补偿器的补偿作用,就无法严密密封,这样锐利的催化剂中颗粒及杂质在渗透时就会磨损阀座和球体的密封面，造成密封失效。

2)阀座在介质温度和压力变化时，因无法得到弹簧和补偿器的弹性补偿，因此，有可能阀座将球体抱死，造成阀门开关失灵； 3)在高温时，球阀在常开或常关时，油浆中的杂质会结垢，将阀座和球体紧密粘连在一起，使阀门开关变得失效。2.高温耐磨油浆泵特殊阀门主体材质选用 2.1.主体材质选用的工况要求

因为油浆泵阀门工作温度高（380℃），工作介质为含硫化物(S:0.35~0.5%)及催化剂（8g/L）固体颗粒,流速为 5 m/s的高温油浆。所以,用于高温耐磨油浆泵特殊阀门的主体材料,应具有耐高温；抗硫化物腐蚀;耐冲刷;耐磨损等优异性能。2.2.主体材质选用的要求

用于高温耐磨油浆泵特殊阀门的主体材料,应具有耐高温,考虑到温度有可能波动上升,及保留一定的保险系数,所以,我们选用PI级高温级(≤550℃)耐热合金钢;同时高温耐磨油浆泵特殊阀门的主体材料还必须能抗硫化物腐蚀,所以,我们选用含Cr和Mo量高的合金钢；为了提高阀门耐冲刷;耐磨损的性能,我们选用了强度高和硬度高的高强合金钢。用于高温耐磨油浆泵特殊阀门的主体材料选用我公司自主开发的 PI级高温级(≤550℃)耐热合金钢。其材质代号为：PI-CrEMoRT,简写为: P1I

3.高温耐磨油浆泵特殊阀门的设计及型号 3.1.创新点——高温耐磨油浆泵特殊阀门的设计

油浆中含有高流速的催化剂固体颗粒,这是我们必须高度重视的关键点。因此,我们在阀门的设计上作了大量的工作。

⑴.将阀体的壁厚加厚;保证通道及阀体内腔有足够的抗催化剂磨损和抗硫腐蚀的余量;⑵.将阀体中腔阀座间内档尽可能大的加宽，这样作有如下好处： a.是使油浆在以往闸阀内档很窄时,高速含催化剂的油浆在该处产生的“掏底”紊流的冲刷有一个相对平缓的缓冲区。

b.是有利于衬里前龟甲网的焊接及衬里,可保证衬里材料不脱落。⑶．在阀体内腔及闸板中间凹窝部位焊304材质的20mm厚带反爪“加 固型”的龟甲网,龟甲网焊接不允许点焊,必须采用周边焊,使龟甲网牢固地与阀体焊结在一起。然后在阀体内腔所焊的龟甲网上再焊10mm高的扭曲保温钉,使其总高度不低于30mm,再衬耐磨材料。⑷．闸板下端的两面,因是催化剂油浆冲刷最严重的部位,按设计要求将闸板下端需衬里的地方,经铣床加工后焊带S形不锈钢加固片再衬耐磨材料。

⑸.将阀体阀座和闸板的密封面加宽,堆焊有效厚度不小于3mm的Co-Cr-W硬质合金

⑹．我们在设计这种专利产品时,保证了阀门的所有连接处(如结构长度和法兰尺寸)尺寸符合相关的标准,这样便于用户使用我们的专利产品时不需改动管道就能安装使用。3.2.高温耐磨油浆泵特殊阀门的型号

YT Z41Y·GY－150LB～300LBP1I－DN100～300;YT Z541Y·GY－150LB～300LBP1I－DN350～400(伞齿轮传动);YT Z41Y·GY－25～64P1I－DN100～300.YT Z541Y·GY－25～64P1I－DN350～400(伞齿轮传动).4.关键制造工艺 4.1.衬里前准备工作

对阀体,阀盖粗加工后先作强度试验,强度试验合格后方可投入下道工序;清洗:彻底清理和清洗阀体内腔中的残砂和氧化皮及油污;干燥:用高压风将阀门内腔吹净吹干，然后再放置4小时自然干燥;焊龟甲网:其总高度不低于30mm。

闸板下端(两面)因是催化剂油浆冲刷最严重的部位,按设计要求将闸板下端需衬里的地方,经铣床加工后焊带S形不锈钢加固片。彻底地清除焊豆和焊渣。

配门:精加工阀体口环密封面和“配门”;研磨清洗:研磨阀体口环密封面及闸板密封面,彻底用有防锈剂的清洗液清洗阀体和闸板及阀盖等;装配阀门;按API-598标准的要求对阀门作强度试验及水密封和气密封试验(含上密封)和检验。

干燥:对试压合格的阀门用高压风吹干水分使其干燥,并将其吊至到准备衬里的地方。4.2.衬里 4.3.养生

衬里后阀门不允许搬动或碰撞;自然养护不少于48h。4.4.热处理

将阀体闸板装入阀体,缓慢升温，升温时间不少于2h。使阀体的温度在我公司“高温衬里耐磨阀门的衬里热处理工艺”规定的温度范围和时间进行保温后，缓冷至常温。4.5.阀门出厂试压检验:

试压检验: 不允许用水试压，我公司规定用0.6MPa的压缩空气进行气密封试压检验(用抹肥皂液观察),气密封试压检验合格产品出厂。油浆泵特殊阀门我公司出厂时作了严格的检验,用户不要用水试压！以防水渗入衬里材料中影响产品质量。同时在运输和安装时,要防止剧烈震动和碰撞。

以上这些陈叙内容，许许多多都涉及到了我们的专利.谢谢！

兰州高压阀门有限公司技术发展部、品保部

2007-11-8