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1、30万吨/年 乙烯 石油化工装置阀门技术分析,化学基本概念,物质：世界由物质组成，物质在不断运动。1.物质的变化和性质 2.物质的组成：物质由分子组成原子组成 分子特点：,原子：是物质在化学变化中的最小微粒,特点,元素：具有相同核电荷数的同一类质子的总称。自然界的一切物质，都是由元素组成。现发现元素114种。单质：由同一种元素组成的物质，如：O2、H2、Cu、Fe等。化合物：由多种元素组成的物质，如H2O、NaCl等。,元素周期表,元素周期表,1、原子序数（质子数）：把已发现的114种元素按原子序数的递增顺序排成一个总表，叫元素周期表。量变到质变。2、周期：具有相同电子层，按原子序数递增顺序排
2、成一个横行，有7个电子层，有7个周期，同一周期元素递变规律。化合价+1+7 金属性 左-右 金属性减弱，非金属性增强 最高氧化物的水化物，碱性减弱，酸性增强。,3、族：把最外层具有相同核电子数目的元素排成纵行叫族。分主族和副族。自上而下金属性增强，非金属性减弱4.分子的组成：离子健，离子化合物，共价健，共价化合物，金属健 元素在周期表中的位置来看物质的性质：导体、半导体、非导体酸碱性腐蚀性耐磨性,石油烃的组成,石油是非常复杂的有机化合物的混合物。主要成分：碳占8387%、氢占1114%，其它为硫、氮、氧及微量金属元素。石油有各种烃类组成。主要有烷烃、环烷烃和芳香烃。,1、烷烃随分子量的增加分别
3、以气、液、固三态存在。在常温下：气态 液态 固态 C1-C4 C5-C15 C16以上,2、环烷烃：它是戊烷和已烷的衍生物。存在于煤油、柴油馏分中，如 3、芳香烃：它是含苯的烷，存在于煤油、柴油及润滑馏分中，如,石油烃的加工反应,烃类的热裂解，有热裂解和催化裂解两种。原料有气态烃和液态烃两种。烷烃热裂解反应：,环烷烃的裂解反应：断链和脱氢生成乙烯、丁烯、丁二烯和芳烃；芳烃 裂解反应：烷基芳烃侧链断裂生成苯、甲苯和二甲苯、高级烷烃、侧链、脱碳生成低级烯烃。温度1000时都会分解成氢和炭。,烃类催化重整,30万吨/年 乙烯大型石油化工成套装置情况分析,注：1、阀类指闸阀、截止阀、止回阀等阀门名称。
4、2、规格数指口径数如DN50、65、80等，一 个口径算一个规格,特殊阀门特点,1、技术参数：温度：最低温度为-180，最高温度为816。球阀最高温度为320。蝶阀最高温度为300。压力：最低压力为真空，真空度达0.01Torr abs，泄漏量要求为0.03毫升/小时，最高压力为超高压330Mpa。口径：DN为31000（不包括低压阀门）。有气体、液体、浆料、粉末。其中有不少介质具有易燃、易爆、强腐蚀、剧毒、结焦、易结晶等特点。驱动方式：手动、电动、气动、气-液联动、电-液联动等。,结构,阀类：有截止阀、闸阀、止回阀、旋塞阀、球阀、蝶阀、柱塞阀、安全阀、调节阀、疏水阀等十一个阀类。流通型式：有
5、直通、角式、直流（Y型）、三通等。附加装置：有波纹管、清焦蒸汽管、保温套、重锤、引出管等。,材料,大部分为碳钢材料，铸、锻阀体，密封面材料绝大部分是堆焊钴铬钨硬质合金，特殊钢种如下：耐热钢：一般温度在510816之间，材料为Cr5Mo，15CrMo，12CrMoV，1Cr18Ni9Ti，Cr18Ni12Mo2Ti等。低温钢：3.5%Ni钢，1Cr18Ni9Ti等。耐腐蚀材料：1Cr18Ni9Ti，1Cr18Ni12Mo2Ti，1Cr18Ni12Mo3Ti，Ti材，以及衬聚四氟乙烯，陶瓷衬里材料等。弹簧钢：60Si2Mn、65Mn。非金属材料：聚四氟乙烯，耐高温橡胶，耐高温填料，碳素纤维，柔性石
6、墨等。,30万吨/年 乙烯装置阀门分析,我国由日本东洋工程公司引进过一套30万吨/年乙烯装置，安装在北京石油化工总厂。流程图,阀门特点：由于裂解气的高温538，677，800，820，在输送此介质的管道上需安装高温阀门。由于低温分离系统是利用C1到C4各种馏分的不同沸点和临界压力将C1C4馏分和H2以及其他杂质分离，现将C1C4馏分的沸点及临界压力列出如表1所示：,此装置工艺系统中有关设备的温度为：-6、-14、-24、-32、-37、-40、-55、-72、-75、-96、-98、-99、-101.4、-130、-165，需要安装大量的低温阀门。由于乙烯、丙烯、乙烷等介质易燃易爆，需要一定数
7、量的波纹管安全阀。由于一部分自动控制的需要，此装置采用了一定品种和数量的防爆电动阀门。现将各种阀门分别简述如下：,高温闸阀：,安装在乙烷裂解炉的出口结构如图1所示，,技术参数,压力：ANSI 300口径：最大为8最高使用温度：816工作压力：24bar介质：裂解气试验压力：强度为77.5bar，密封为53bar，气密性 为6bar空气。此装置采用了日本Yoneki阀门制造厂的产品。,结构及材料特点,闸板为弹性闸板，采用SCS14（CF8M），密封表面为stellite（钴铬钨硬质合金）。阀座为插入焊接结构，基体材料为SUS316，表面亦为stellite。阀体及阀盖上装有蒸汽管道，在填料箱，阀
8、盖上方两侧，阀体两侧出口端管道部分，体腔下部等位置均有开口（铸造出相应的凸台），供通入高温蒸汽清焦用，蒸汽管道口径为1/21，阀体材料为SCS14（CF8M）。阀杆材料为SUS316，与填料接触部分表面为colmana-nay，即Cr-Ni-B合金。,填料采用碳素纤维，牌号为T#-650P 2800，形状为成型填料，但碳素纤维极易氧化，在高温下为了避免与空气接触，填料与大气接触部分为夹镍铬丝石棉填料，也可为柔性石墨。中法兰螺栓材料为SUH33，螺母为S45C（45）或SUS304。阀杆螺母材料为AIBC2（ZQAl10-3-2）。为了降低填料处的温度，铸了四片散热片，中法兰采用八角垫密封，材料
9、为SUS316L。,膨胀（撑开）式闸阀,安装在轻柴油裂解炉出口，结构如图2所示，,技术参数,压力：ANSI 300口径：40300mm温度：350介质：裂解气工作压力：3045bar试验压力：强度77bar，密封53bar，气密性 6bar（空气）,结构特点及材料,闸板为撑开式结构，属于平行双闸板类型，中间有一双斜面，两块板用弹簧压在一起，在闸板关闭时由于斜面产生垂直于阀杆的力，使阀板向进出口阀座封面挤压，产生预密封力。由于斜面有间隙，在闸板开启时，两块闸板先消失密封面上的预密封力，以减少密封面的擦伤，延长密封面的寿命，然后提起，使闸板下面带有导管的部分与阀门进出口管道接通吻合，以减少介质的阻
10、力损失。另外在阀板下方焊有两块侧板，与阀座上的侧板组成密封付，以使在闸板动作时，介质中的杂质不易进入阀体腔，并使介质不易进入体腔结焦。而闸板本题材料为SUS403（1Cr12），表面为stellite，侧板表面为Molycoating（钼涂层），闸板弹簧两件，材料为Inconel。,阀体结构与一般闸阀不同之点为下方多一体腔，以容纳闸板的导管部分，并开有导出孔，焊上引出管，以利于及时清焦和排除其他杂质。阀体材料为SCPH2（WCB）。阀座无甚特殊要求，材料为SUS403（1Cr12），表面为Stellite。阀杆材料为SUS304，与填料接触部分表面有Molycoating涂层。此种结构的阀门，
11、在原油输送，油品、天然气长输送管线上大量应用，美国已把这种结构的阀门列入美国石油协会标准API-6D。,平板式闸阀,安装在裂解炉的出口，结构如图3所示。,技术参数,压力：ANSI 150、ANSI 300口径：230温度：250和400两种介质：裂解气工作压力：6.520bar,结构特点和材料,阀板为平行单闸板，下方带有导管，在全部开启时，导管与阀门进出口流道接通吻合，相当于管道。本体材料为SUS304。不同口径的阀门阀座及填料材料相同，但尺寸不一样，在温度不同时，材料随温度而变，250时采用Astlon（改性聚四氟乙烯），专利号为PAT-500573和488724，温度为400时采用专用的E
12、spel密封圈，专利号为PAT488724和287437。,阀体结构与膨胀式闸阀相似，只是进出口管带有缩口，400时带有蒸汽管清焦，250时则没有。本体材料为SCPH2（WCB）。板式闸阀与膨胀式闸阀的不同点是：一个是硬密封，钴铬钨硬质合金对应形成密封付，板式闸阀则是不锈钢对树脂形成的软密封付。,低温阀门,以下是低温阀门的材料选用、设计结构和试验研究方面的大致情况。,概况,随着现在化技术的发展，液氧、液氮、液氢、液氦以及液化石油气等得到广泛的应用，尤其是清净的能源液化天然气越来越受到世界各国的重视。液化氦的温度-269，液化氢的温度-254，液化氮的温度-196，液化氧的温度-183，液化天然
13、气的温度-162 从六十年代开始，对低温阀门的设计、制造和研究作了大量工作，发表了很多低温阀门的技术论文，加强了高压气体管理法，制定了低温阀门的法规和规范，这些规范许多引自低温压力容器。由于阀门在结构、材料和性能上与容器不同，各阀门厂家对这些规范的不足之处进行了补充，以质量管理标准化为目的。制定了一些低温阀门的标准。,我国规定，-40-100 为低温，-100以下为超低温。随着需要量的逐渐增大，低温阀门的品种和产量有了大幅度的增长，现在已能生产的低温阀门，压力等级常用的有150、300、600和900磅/英寸2四级，最低使用温度-254，公称通径150800mm,驱动方式为手动、齿轮传动、电动
14、、气动和液动。并在研制温度-269以下和压力高于1000磅/英寸2的超低温阀门。,低温阀门的材料选择,从金相学得知，除具有面心立方晶格的奥氏体钢以及铜、铝等以外，一般的钢在低温状态下将出现低温脆性，降低阀门的强度和使用寿命，因此在选择低温阀门的材料时应考虑以下因素：1.阀门最低使用温度。2.金属材料在低温下的韧性及组织稳定性。3.采用焊接连接时还须考虑材料的焊接性能。现在将低温阀门主要材料分述如下。,阀体、阀盖和关闭件材料 低温阀门用材料大致是温度高于-100时选用铁素体钢，低于-100时选用奥氏体钢，低压及小口径阀门选用铜和铝等材料。设计时，根据最低使用温度选择适当的材料。具有代表性的材料于
15、表1中，表2列出这些化学成分及机械性能。,阀杆和紧固件材料 对阀杆和螺栓材料采用Ni、Cr-Mo等合金钢，一般在-100以上使用，这些材料可经过适当的热处理来提高抗拉强度和防止螺纹咬伤等问题。在-100以下使用时，则采用奥氏体耐酸钢制造，但这种材料硬度低，造成阀杆与填料发生擦伤，致使填料处泄漏，所以必须在阀杆表面镀硬铬，镀层厚0.040.06mm，或进行氮化处理可以提高表面硬度。又因为这些材料比较容易粘伤，屈服点又低，故要加入硫、硅等元素来改善切削加工性能，另外采用表面加工硬化的方法可提高其硬度一倍左右。,为防止螺母与螺栓咬死，螺母一般采用Mo或Ni钢，同时在螺纹表面上涂二硫化钼。低温阀门阀杆
16、和紧固件常用材料的化学成分和机械性能列于表3中。,填料和垫片的材料 用作填料的材料有聚四氟乙烯、石棉、柔性石墨等，由于橡胶对液化天然气有泡胀性，而石棉填料对渗透性泄漏又无法避免，因此采用浸渍聚四氟乙烯的石棉填料。低温阀门用垫片必须在常温、低温、及温度变化下具有可靠的密封性和复原性，同时垫片材料在低温情况下会硬化和降低塑性，故应选择变化小的使用。当使用温度-100，低温最高使用压力30bar时，采用长纤维白石棉的石棉橡胶板T#/1910。当使用温度-200，最高使用压力50bar时，采用耐酸钢带夹石棉绕制而成的缠绕式垫片。又因橡胶在液化天然气中容易泡胀，而石棉垫片则弹性不足，最好采用聚四氟乙烯和
17、耐酸钢带绕制而成的缠绕式垫片。近几年来，填料和垫片大量采用柔性石墨材料,可用于-200的低温阀门上，柔性石墨是目前比较理想的填料垫片材料。,低温阀门的结构设计,为保证阀门在低温状态下长期安全运行，设计时，除了充分满足在强度、腐蚀和浸蚀性能，操作方便和水力性能等方面对一般阀门提出的全部要求，并尽量考虑和常温阀门零件的通行性，还应重点掌握所用材料的低温特性和介质特点，然后根据上述情况及用户的使用要求，来设计适用的低温阀门。下面对低温阀门必须注意的问题以及一般阀门不同之处介绍。,低温阀门用量较大的有闸阀、截止阀、球阀、蝶阀和止回阀等型式。闸阀如图1所示，为楔式闸阀，主要用于250mm以上的主管路上。
18、,结构型式,截止阀有直通式(图2)和直角式二种，主要用200mm以下的辅助管路中。蝶阀(图3)主要用于低压的管路中，但有向高压力的发展趋势，目前，已生产到压力25bar，口径800mm的蝶阀。,球阀(图4)近年来已开始用于低温管路中，球阀具有以下优点：(1)配管系统小，保冷容 易，省料，(2)外形尺寸小，吸收热 量少，(3)可以任意方向流动，(4)低温时，传动部分不 受影响。止回阀采用旋启式结构，但在摆动较大的场合下使用时，采用升降式结构。,安全阀、排放阀一般采用弹簧结构，但对可燃性气体、有毒气体等不允许排入大气中的场合，大都采用波纹管结构。在危险气体和液体的贮槽上，装有紧急切断阀(图5)，以
19、防止管道破坏事故，当阀内发生超过正常流速时，该阀具有能主动关闭的结构。,在低温状态下，随温度降低，填料弹性逐渐消失，防漏性能随之降低，由于介质渗漏造成填料与阀杆处结冰，影响阀杆正常操作，同时也会因为阀杆上下移动把填料划伤，引起严重泄漏。为此，低温阀门必须采用如图6所示的长颈阀盖结构，以减少体腔内的低温向填料处扩散，而使填料部分的温度保持在0以上，来改善填料的工作条件，减少冷损，以便于阀门保冷。,长颈阀盖,长颈阀盖的长度是按材料的导热系数、导热面积及表面散热系数和和散热面积等因素来决定，同时也要满足保冷层厚度的需要。合适的长度可用实验的方法求得，表4为考虑到标准低温阀门使用温度和保冷材料的厚度而
20、设计的长颈阀盖的颈部长度。,为了提高保冷效果的支持保冷材料，在长颈部分安装有隔温板(图7)。,在液化石油气管道中，当闸阀关闭时，体腔内的液化逐渐从大气中吸收热量回升常温，经汽化产生极高的压力，一般称为异常升压。例如液化天然气在-162 时，压力为24bar，但温度回升到20时，压力就增加到293bar。当异常升压现象发生时，会使闸板紧压在阀座上，导致闸板打不开，这时的高压会将中法兰垫片冲出或冲坏填料，也可能引起阀体及阀盖的破裂事故。为了预防异常升压，通常采用以下三种措施：,预防异常升压措施,(1)在弹性闸板或双闸板的进口侧钻一小孔(图8)作为体腔和进口侧的压力平衡孔，此时阀体上必须有指示流向的
21、箭头以保证安装正确。由于异常高压可使单闸板闸阀的阀体产生弹性变形排出高压，所以单闸板不需开孔。这种方法比较简单，目前得到各厂的广泛采用，但安装时压力平衡孔(泄压孔、通风孔)一定要通向介质进口侧，给安装带来很多麻烦。,(2)在阀门上设置引出管或安装安全阀(图9)用于排泄异常高压。此种方法一般在阀盖上安装有保证阀体强度的安全阀，可以排出异常高压。或在阀体下部安装排气阀，可以把中腔的残液排出来来预防异常高压。(3)在止回阀与切断阀串联的场合，应将切断阀放在止回阀的前面，若工艺上需要安装在后面时，为了排出两阀之间产生的异常高压，必须在两阀之间装设排放阀。,(1)低温阀门的关闭件和阀座密封面多采用司太立
22、合金堆焊，但也有关闭件密封面采用软密封结构。由于聚四氟乙烯膨胀系数大，低温时变脆，所以只能用于-70以上的低温阀门上。聚三氟氯乙烯可用与-162 的低温阀门上，并且使用效果好。(2)低温阀门都设有上密封机构，同时上密封部位都要堆焊司太立合金，并经过精加工和研磨。,其它,(3)低温阀门的填料函多采用带有中间金属隔离环的二段填料结构，当然也有采用一般阀门的填料函结构和阀杆能自紧的二重填料函结构等其他型式。(4)中法兰螺栓是在反复载荷下工作，常会因疲劳而产生断裂，故应有足够的强度。当螺栓预紧力大小不均匀时，易产生破坏，所以最好用扭力扳手来上紧螺栓。又因螺栓在螺纹根部最易引起应力集中，最好将螺栓全部制
23、成全螺纹。,为了确保低温阀门的安全运行，在质量管理方面比一般阀门要求更严格，因此在生产前应首先提出“生产工艺和质量检验过程卡片”，经用户同意后，生产和检验就按规定的程序进行，很多重要环节的检验用户必须参加。低温阀门与一般阀门比较，需增加如下特殊生产工艺和质量检验项目。,低温阀门的特殊生产工艺及试验,当温度降低时，产生感到冷缩和温差应力引起阀门零件不规则的变形是引起低温泄漏的一个原因，当然奥氏体耐酸钢在马氏体转变温度时部分奥氏体变成马氏体而引起体积变化导致阀门泄漏也是一个重要原因。为了提高低温阀门的密封性能，在加工或装配之前对零件进行深冷处理是防止泄漏的有效措施。一般规定，在-100以下使用的低
24、温阀门零件在加工前应采取工作温度或比工作温度更低的温度进行深冷处理。但用户有特殊要求时，高于-100使用的阀门零件也可进行深冷处理。,深冷处理,深冷处理工艺流程大体有以下三种。(1)对阀体、阀盖、关闭件、阀杆和紧固件等零件进行深冷处理。在深冷处理前应进行粗加工和热处理。深冷处理分为冷却、保温和放冷三个阶段进行。首先将零件浸放在液氮箱中（图10）进行冷却，当零件温度达到-190时开始保冷12小时，然后将零件取出箱外放冷到常温，重复循环2次。使用温度较低和质量要求严格的阀门采用此种方法。,(2)对阀体、阀盖和关闭件等铸造零件进行深冷处理。将铸件毛胚或粗加工零件放在液氮箱中降温和保冷24小时，取出在
25、大气中放冷到-4左右，重复循环34次。大多数厂家生产的-162液化天然气用低温阀门都采用这种方法，阀门密封性能比较好。(3)对于堆焊司太立合金的密封面焊后要进行深冷处理。为了使密封面的变形在使用时达到最小的程度，所以在研磨前浸在-196的液氮中，保冷26小时进行深冷处理，然后研磨装配。,用铁素体材料制造的低温阀门的主要零件，特别是铸件，应进行使用温度下的冲击试验，其试验方法（图11）是把试块放在冷却介质中浸15分钟，尔后在5秒钟内迅速试验完毕。冷却介质按表5选取。,低温冲击试验,低温冲击试验的取样方法、试样形状及评定指标按日本标准JIS的规定。用JIS Z 2202的5号试样（5mmU型缺口，
26、三个试样的平均值2.1kg-m，最小值1.4kg-m）或4号试样（2mmV型缺口，三个试样的平均值3.46kg-m，最小值2.76kg-m）。由于V型试样的低温冲击值变化最敏锐，所以多数用户提出用V型试样。热处理对铁素体钢的低温性能有很大的影响，所以要进行严格的管理。由于奥氏体耐酸钢在低温下不发生脆性，故用于低温时不要求作低温冲击实验。但如果热处理不当，在晶界处将析出碳化物，不但容易发生晶间腐蚀，也会使低温冲击值下降，所以在制造过程中要进行严格的质量管理。,由于铸钢件易发生气孔、夹渣、缩松和裂纹等内部缺陷，而这些缺陷将产生应力集中，使低温冲击值下降，故对铸钢件高应力的部位要进行无损探伤检验。对
27、铁磁性干可采用磁粉探伤或液体着色渗透检验，对非铁磁性钢则采用超声波探伤或液体着色渗透检验，有特殊要求的还要经过放射线检验。各种无损探伤方法和判废规定按美国有关标准及工厂有关标准进行。,无损探伤检验,由于用水试验时，在填料中会残存水分，在使用时会因冻冰造成阀门操作困难，致使阀杆和填料损坏，所以一般用氮气试验，试压方法与一般阀门相同。试验顺序为强度试验-上密封试验-密封试验。,强度和密封实验,低温密封及操作实验的目的是，通过使用温度下的密封及操作试验，检查低温时阀门的泄漏及操作情况。低温试验在产品常温试验合格后进行，试验前阀内不准有水分和油脂。低温试验装置如图12所示，由液氮贮罐、高压氮气瓶、低温
28、箱、支持架、检漏计、阀门管件及测温仪等组成。低温箱用耐酸钢制造，装有保冷层，其尺寸由所试验的阀门大小决定。阀的固定装置采用具有充分低温强度的材料制造。降温用的液氮是用液氮罐车从液氮生产厂运来，存放在压力25bar，容积1.53m3具有保冷层的液氮贮罐内（图13）。试验时用检漏计测量泄漏量，一般允许泄漏为：闭路阀每英寸（通径）5cc/分；止回阀每英寸（通径）50cc/分。如果用户有特殊要求，提高制造精度和增加成本，也可做到绝对不漏。,低温密封及操作试验,低温密封性能试验的方法有两种。A.浸渍法 将阀门浸在装有液氮的保冷箱中冷却（图14），当温度降到工作温度后用氮气进行密封性能试验。图15为-70
29、低温电动闸阀试验照片，其冷却介质为酒精加干冰。,低温实验时，用热电偶测定阀门各部温度，其方法是将热电偶贴在被测点上，阀内部各点的导线从阀门填料处引测温。对液化天然气用阀门进行液氮低温试验时用浸渍法测定阀各部温度。被测定的阀为楔式闸阀，型号为F20564-3，材料SCS13（CF8），压力900磅/英寸2，口径5英寸。测定的位置如下：（1）闸板（内部）、（2）阀体（内部）、（3）阀盖（外部）、（4）阀体（外部）。实际测试结果见表6，将阀取出后，经过34分钟处温度上升到-162。,图16为浸渍法试验配管图，其试验程序如下：1）试验阀关闭。2）阀和关闭，和开启。3）用真空泵抽出试验阀内的空气，一般抽
30、空时间为：2英寸以下需20分钟，26英寸需3040分钟，68英寸需4060分钟。4）阀和关闭，和开启。5）用10bar的氮气加压。6）将液氮慢慢加入低温箱中，到试验阀的阀盖完全被浸没为止。,7）液氮沸腾，经20分钟后，进行泄漏检查。8）阀关闭，开启、卸掉试验阀出口侧压力。9）在试验阀入口侧用氮气加压到规定压力。10）用量筒测量试验阀出口的泄漏量。11）阀关闭，和开启，排出试验阀内的压力，并从液氮箱中取出。,B 保冷法 将阀门安放在保冷箱中（图17），通入低温介质降温，当温度达到规定温度时，将低温介质放掉，然后通入规定压力的氮气进行试验。另外对大型阀门也可不用保温箱（图18），只是在阀门外面覆盖
31、有保温材料即可，其试验温度为室温加外壁温度，测温点46个即可。,图19为保冷法试验配管图。其试验程序如下：1）试验阀开启。2）阀和开启，氮气通入试验阀后，阀和慢慢开启，气体放出，试验阀冷却。3）当阀喷出液氮后，立即将阀关闭。4）当试验阀出口和入口的温度达到使用温度时，将试验阀关闭。5）当阀喷出液氮时，立即将阀和关闭，停止供液氮。,6）阀和开启，用氮气清洗试验阀。7）阀和关闭，将乙烯软管与阀连接，阀开 启，用氮气在实验阀入口侧加压到规定压力。8）用量筒测量试验阀出口的泄漏量。9）阀关闭，试验阀开启，将阀和开启，放出实验阀内压力，并从保温箱中取出，试验完毕。在作低温密封的同时，还应作低温下的全开、
32、全关操作试验，达到启闭灵活，无卡阻现象。低温操作和密封性能试验不作为低温阀门成品检验项目，只用于新产品研制或按用户提出的抽查比例进行检查，一般抽查10%左右。,低温阀门在生产过程中，各种零件均有油脂、尘污和铁屑等对使用有害的物质，所以在装配前必须将所有零件进行清洗。其过程是经丙酮、酒精以及碱等溶液洗涤后，再用蒸汽冲洗干净，立即干燥装配。成品经低温试验后，也要用蒸汽冲洗干净，立即干燥包装。,脱脂、去污与干燥,Y型止回阀,用于低温及400以下的大口径管道上。口径由1436，压力有ANSI 150和ANSI 300，结构如图7所示：,这种止回阀类类似于蝶阀，当回流时，阀板借助于重锤重量而饶轴旋转，向
33、阀座方向接近，在阀板与阀座基本接触后，由于介质及重锤的作用，阀板继续旋转，而使整个密封面压紧即取得密封，如果介质仍有一部分压力时，则此时压力作用在阀板上，使密封面得到应有的密封力而密封。这种Y型止回阀与一般旋启式止回阀比较，具有以下特点：在阀板旋转时，转轴上方的阀板与介质作用力方向相反，使阀板与阀座密封过程中，有一阻力，但此面积小于转轴下方的面积，而转轴下方的阀板旋转时与介质的回流方向一致，因此关闭力大于阻力，使阀板仍向阀座上接近，以取得密封，这样可以减少回流时的冲击力，避免损坏止回阀零部件，同时也可延长止回时间，减小水锤作用。比一般旋启式止回阀体积小，可减少阀盖及转轴以上的体积，基本上接近于
34、管道尺寸。阻力的大小还可以通过转轴的筒形活塞进行调节，因此人为的可以控制。,电动执行机构,电动闸阀和一部分电动蝶阀采用的电动执行机构大致结构如图8所示。,基本上满足防爆、防尘和防潮等要求，为了减少体积，减轻重量，采用了专用电机，电机轴与蜗杆轴做成一根轴，减少了轴承和结构长度。电机转子的惯性采用反接制动。其不同于一般电动执行机构，亦采用计数器调节行程，用扭矩开关控制超载。机壳用铝合金制造，由于体积小，防爆面的尺寸也随之减小，但最大问题是此种电机为专用电机，由于电机轴与蜗杆轴同轴，为了保证精度和装配质量，该专用电机最好与执行机构在同一工厂内制造。,岛津制作所制造的电动执行机构技术参数如表5所示。,
35、安全阀,此装置采用的安全阀主要是美国Crosby阀门和量具厂的产品，其次是日本Fukui se-isakusho公司和东亚阀门公司的产品。,高压蒸汽安全阀,一般采用全启式结构，由于介质无甚特殊要求，所以阀盖用开式，而且没有波纹管。阀瓣结构如图9所示。,技术参数,压力：124bar温度：326背压：0口径：34起跳压力：超过工作压力3bar阀体材料铸造碳钢，阀瓣阀座材料16%CrNi-Mo 钢，弹簧材料为合金钢。,全启式波纹管安全阀,主要用于压力小于14bar并有背压的情况下（超过14bar压力虽有背压也没有波纹管），不论什么介质：蒸汽裂解气、烃类或甲烷。全启式波纹管安全阀基本上是美国Crosb
36、y公司产品，如设波纹管的原因是为了保持精确的起跳压力，不致由于泄漏使背压改变而影响起跳压力，因此在阀瓣上方加装波纹管以保持固定背压值，结构如图10所示,技术参数,压力：1.514bar背压：10bar温度：-59160 弹簧材料选用合金钢，波纹管材料选用316L，阀瓣和阀座选用304或316不锈钢。,低温安全阀,从结构上低温安全阀与常温安全阀无特殊差别，主要是低温安全阀需考虑低温材料，但低温用材与闸阀、截止阀相同，亦无特殊要求。低温安全阀主要是美国CROSBY公司的产品技术参数为：温度-120以上，压力742.8bar全部为全启式结构。,疏水器,本装置采用的疏水器全部是日本Miy-awaki蒸
37、汽疏水器制造有限公司一家的产品。共有三种型式：浮球式、双金属片式和热动力式。分别介绍于下：,浮球式疏水器,结构如图11所示：蒸汽及冷凝水由上方之管道进入疏水器，在体腔中蒸汽滞留于上方，冷凝水积存于下部，积水逐渐增多，将空心球体浮起，则浮球上之杠杆将阀瓣压下，积存在体腔下部的冷凝水由下边的管道放出，待逐渐放出冷凝水，浮球随之下降，使阀瓣杆上升，到一定程度，阀瓣与阀座接触，继而密封，停止排水。在体腔上方有一排气口可以排出体腔内之空气。,技术参数,压力：ANSI 150、ANSI 300最多工作压力为：5.0bar、17.5bar最高温度：260、320口径：1 4 用于低压蒸汽，口径较大，排水量9
38、9014740和5302100kg/h。浮球式疏水器的材料为：阀体为SCPH2（WCB），阀瓣与阀座为SUS403，浮球为SUS304L，其余金属零件也多为不锈钢SUS13（CF8）或SUS304。,双金属片疏水器,结构如图12所示：蒸汽及冷凝水由疏水器入口进去后，通过过滤器清除介质中带来的杂质，然后进入双金属片部分的体腔，金属片用两种不同的特殊合金制造一种膨胀系数大，一种膨胀系数小，两片合为一组使金属片变形，阀杆向上移动，即阀瓣向阀座接近，直至达到密封为止。如果体腔充满冷凝水时，由于温度低，金属片收缩恢复平板状态，使阀杆向下移动，阀瓣与阀座离开，体腔内冷凝水由阀座处流至疏水器出口，达到阻气排
39、水的作用。,为了使双金属片与介质充分接触，使阀瓣有足够的移动量采用多组双金属片，在每两片金属片之间加垫片来达此目的。,技术参数,压力：ANSI 150、ANSI 300工作压力：517.5bar背压：14bar最高温度：260和320口径：3/41 压力为137bar，最高温度为350，口径为3/4，用于高压蒸汽。双金属片疏水器的材料为：阀体锻造碳钢，阀瓣SUS-420J2（3Cr13），阀座SUS304，金属片为两种不同的特殊合金，内部零件多为SUS304，进出口法兰为锻造碳钢。,尚有一种结构形式与图12大同小异，金属片为垂直于进出口法兰中心线，金属片下方加设一根弹簧，以助阀杆将阀瓣打开排水
40、，这里就不再列出结构图了。,热动力式疏水器,此装置采用了大量的热动力式疏水器，结构如图13所示。,阀瓣为一平板浮放在阀座上，排水时阀瓣上升，冷凝水伴随少量的蒸汽同时排出，但阀瓣一直作间断脉动的升起落下动作，不断排出冷凝水及少量蒸汽。不像浮球式疏水器，除非冷凝水积存到一定程度，将球抬起才能打开阀瓣将冷凝水排出，若只有少量冷凝水时则浮球不能将阀瓣打开，同时也不同于金属片式疏水器的动作。,技术参数,压力：ANSI 150最高工作压力：10bar背压：4bar温度350口径：3/4 热动力式疏水器的材料：阀体SUS420J2（3Cr13），阀瓣SUS420J2（3Cr13），其余零件SUS403，过滤
41、器SUS304。即除进出口管及法兰外均为不锈钢。,其余阀门,此装置采用的一般闸阀、截止阀、节流阀和止回阀具体压力与口径如表6所示：,阀体腔的形状近似于球形，即与阀盖组成一个完整的球形，使受力状态比圆柱形 理想。但给制造带来麻烦。此产品压力为ANSI 300，口径为2 18。,止回阀,旋启式止回阀，一般采用密封面有一倾斜角5的结构，这样可借用此倾斜面在回压趋于零时仍能起到密封作用。但本装置采用了一种无倾斜角度的旋启式止回阀的结构，如图16所示：压力为ANSI 150、ANSI 300。口径：212。,此种结构的优点是便于制造，不需配套专用胎具加工5倾斜角。目前世界各国基本不采用此种结构，我国亦无此种结构。,谢 谢！,人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。,
