煤化工装置黑水角阀的失效分析和优化措施

2021-01-12

来源: 原创 浏览量:6056

煤炭在未来相当长的一段时间内,依旧是我国能源的主力军。对煤炭能源加以清洁高效利用是我国能源开采面临的一大主要难题。高效率的开采,自然离不开先进的技术和装置设备。黑水角阀是煤化工装置中必不可少的重要设备之一,今天西迪小编就给大家介绍一下煤化工装置黑水角阀的失效表现以及对失效如何优化的有效措施,从而保障煤化工挖掘项目顺利进行。

黑水角阀长期在进出口压差很大的气、液、固三相流介质中使用,在确保调节特性前提下,无论是材质选择,还是结构设计,都要求耐腐蚀、抗冲刷等性能。因此,黑水角阀中的阀体、阀座以及阀芯阀杆等部件,都最好选用硬质合金材料。

为保证含固多相流介质流动顺畅无阻塞,黑水角阀普遍采用了角式自洁阀腔设计。它的主要失效形式表现为:阀芯冲损严重;阀座冲损严重;下游法兰冲损严重;阀杆冲蚀严重;阀芯掉落;阀杆卡涩;气动执行器串气等。其中,阀芯和阀座冲蚀严重是最为主要的失效问题,其次是阀后下游法兰冲损问题,其余失效问题的发生概率比较小。

黑水角阀的失效风险因素主要体现在腐蚀破坏、高速冲蚀、汽蚀破坏等方面。针对腐蚀破坏,在黑水角阀选材的时候吗,就应该考虑对抗介质的腐蚀特性,选择耐腐蚀的硬质合金材料或者对其表面进行涂层来避免该类失效。

针对黑水角阀的高速冲蚀磨损问题,专家对其进行了改进研究。首先,建议选用更加耐磨耐冲蚀材料,这无疑是对抗高速冲蚀失效最为直接的手段。对黑水角阀的阀芯、阀座的节流口处堆焊或者喷焊司太立合金,或者经过涂层工艺处理等,使得黑水角阀具有更好的耐磨效果。目前,黑水角阀普遍使用的内件材质为硬质合金材质,特别是整体烧结的碳化钨,其材料的致密度高,硬度可高达HRA90,耐磨性能非常优越。

其次是对工艺流程进行优化改进,实际上材料、设备等都是依据工艺工况来进行选型设计制造,并最终服务于工艺的,所有不妨从工艺角度厨房,来控制和改善黑水角阀的使用工况。在气化原料环节,选择低灰分原料煤;维持气化系统稳定运行。

黑水角阀是多种煤化工工艺装置中不可或缺的关键设备,广泛应用于黑水闪蒸系统的工艺管线中。黑水角式调节阀应用于煤气化德士古工艺的闪蒸和灰水处理系统,主要是对来自气化炉和洗涤塔底部的黑水进行液位调节及降压闪蒸,以降低黑水温度、释放溶解性气体及浓缩黑水。针对使用工况温度高、压降大、灰渣含量高、腐蚀性强的特点,阀体结构采用角式流线型设计,阀杆采用防振、防物料沉积及防转设计,阀座出口段镶有衬管,且气缸采用大推力的双作用带弹簧结构:同时阀芯及衬管采用整体烧结硬质合金,通过以上对阀门结构和材料的优化设计,从而保证其在系统中可靠、安全的工作。

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