加氫裂化裝置高壓閥門的特點與選用研究

董飛宇 權剛

摘 要：加氫裂化裝置高壓閥門屬于加氫裂化裝置中較為重要的部分，但是，目前在實際應用的過程中，經常會出現密封泄漏現象與連接處泄漏現象，不能保證使用的效果。這就需要在實際工作中，結合加氫裂化裝置高壓閥門的特點，合理選用材料，保證各種材料的應用效果，有效預防和規避高壓閥門的應用問題，為加氫裂化裝置的高效化應用提供幫助。

關鍵詞：加氫裂化裝置;高壓閥門;特點;選用

加氫裂化裝置高壓閥門的選用，應該合理選擇閥體材料、閥桿材料，保證閥門應用的密封性，有效預防加氫裂化裝置高壓閥門的應用問題，從根本上增強閥門的應用效果，增強閥門密封性與完整性的情況下，提升閥門的應用效果。

1 加氫裂化裝置高壓閥門特點分析

加氫裂化裝置在運行的過程中具有高壓特點、高溫特點、臨氫特點，通常情況下，壓力會在14MPa到20MPa之間，反應系統的溫度在400℃左右，高壓閥門應用期間，具有高壓性、高溫性的特點，面臨復雜的環境，需要充分發揮閥門的積極作用。當前我國的加氫裂化裝置高壓閥門在實際應用的過程中，具有閥體容易泄漏的特點，閥門密封面、閥蓋部分和閥體部分的連接處、閥桿位置經常會出現泄漏問題，不能確保高壓閥門的應用效果。而國外在加氫裂化裝置高壓閥門產品方面，工藝技術與原材料的應用效果較好，可以合理選用先進的工藝技術與原材料，能夠確保高壓閥門的應用效果和水平。

2 加氫裂化裝置高壓閥門的選用措施

為了確保加氫裂化裝置中高壓閥門的應用效果，應該注重材料的合理選用，確保高壓閥門的高效化運行。具體的選用措施為：

2.1 合理選用閥體材料

高壓閥門中閥體屬于較為重要的承壓部件，所以必須要合理選用閥體材料，以免出現高壓閥門的質量問題。①可以選用WCB與WCC碳鋼材料，屬于標準性的材料，其中WCC材料中的碳含量要比WCB材料中的含量低，在400℃

之下的溫度環境中，WCC材料許用應力會比其他材料高，在400℃到540℃的環境中，二者的許用應力處于相同狀態。在選用相關閥體材料的過程中，使用WCB材料和管道焊接連接處理，碳含量在0.25%之內，在全面分析碳含量與相關的焊接熱處理情況之后，可以保證閥體的硬度在22HRC范圍之內，能夠滿足當前的防腐蝕、抗裂的規定標準。為了確保閥體的質量，在實際工作中選用WCB材料、WCC材料應該注意在焊接處理以后，做好消除應力的處理工作，在焊接之后合理開展熱處理工作，滿足當前的工作標準[1];②選用不銹鋼347材料。通常情況下，347不銹鋼材料在應用的過程中，具有一定抗高溫性能與抗腐蝕性能，尤其是高溫氫腐蝕的抵抗能力非常好，將其應用在加氫裂化裝置中能夠適應到高壓環境、高溫環境與硫化氫的環境中，所以在選用閥體材料的過程中，應該積極采用347不銹鋼材料，保證閥體的質量符合要求。采用347不銹鋼材料期間，可以使用ASIM A744標準的材料處理，不僅可以確保閥體的質量，還能在修復腐蝕介質表面以后，簡化焊接之后的熱處理形式，預防出現腐蝕性問題，同時價格也很低，可以降低閥體的制造成本，屬于良好的閥體材料。

2.2 合理選用閥門閥桿材料

近年來在國外的加氫裂化裝置高壓閥門制造過程中，閥桿主要使用A638-660材料與A479-410CL3材料，在腐蝕環境中的應用效果較好，可以確保閥桿的制造質量和抗腐蝕性能，預防閥門的應用問題。在此期間我國在選用閥門閥桿材料的過程中，也必須要結合實際情況合理選用材料，確保閥桿的制造效果。根據相關的研究可以得知，馬氏體不銹鋼材料不適合應用在加氫裂化裝置環境中，采用此類材料制作閥桿很容易出現腐蝕問題或是應力問題，不能確保閥桿的穩定性。而A638-660材料在應用期間，可以有效進行固溶、沉淀硬化處理，改善合金的力學性能。且在加氫裂化裝置之內，閥桿的運行環境具有高溫性、高硫化氫腐蝕性的特點，應該積極選用A638-660材料制作閥桿，改善理性性能與機械性能，保證其中化學成分符合要求，促使閥桿質量的提升[2]。

2.3 合理選用閥門密封材料

為了確保高壓閥門的密封性能符合要求，在實際工作中應該合理選用閥門密封材料，確保閥門的密封性能。在此期間，應該選用鈷基合金材料制作閥門的密封面結構，改善機械性能與化學性能，增強結構的硬度比，在加工硬化之后可以增強耐沖擊性能與耐腐蝕性能，延長密封結構的使用壽命。一般情況下，在高壓閥門應用一段時間以后，密封面很容易受到現場補焊因素與研磨因素的影響出現開裂現象，為了預防補焊與研磨因素的影響，應該選用鈷基合金材料制作密封部件，保證密封性能。在此期間還需要合理設置壓力自密封系統，在閥門之內設置流體壓力，使得閥體還有閥桿都能緊緊密封。目前國外已經開始采用組合類型的壓力自密封系統，將墊片和閥桿、閥體之間相互整合，雖然能夠取得一定的密封效果，但是也可能會出現泄漏現象，在此情況下，我國在設置壓力自密封系統的過程中，就必須要積極改進相關結構，合理設計密封面，保證可以達到線密封的標準，增加墊片的壓力，保證密封的成效。與此同時，在設置壓力自密封系統期間，還可以使用金屬墊材料、柔性石墨復合墊材料開展處理工作，保證墊片性能，有效預防出現密封的問題[3]。

3 加氫裂化裝置高壓閥門選用的注意事項

在選用加氫裂化裝置高壓閥門的過程中，必須要明確注意事項，保證材料選用的科學性與合理性。具體的注意事項為：

3.1 改進工藝技術

當前我國在高壓閥門方面，對進口產品的依賴性較高，主要因為我國在制造高壓閥門期間的生產工藝技術落后，不能在加氫裂化裝置的運行環境中保證高壓閥門的穩定性和安全性。這就需要在生產制造的過程中，積極和國外的廠家相互溝通交流，借鑒先進的生產技術，全面分析和調查目前先進的生產技術與產品，并且和客戶、設計單位之間相互溝通交流，及時反映高壓閥門的應用狀況，一旦發現其中存在問題，就必須要提出問題的解決對策，改善高壓閥門的生產現狀，促使相關閥門產品的良好應用[4]。

3.2 注意細節的管理

在選用高壓閥門材料過程中，必須要注意細節的管理，按照加氫裂化裝置高壓閥門運行環境的高壓特點、高溫特點、硫化氫含量高特點等，合理選擇閥體材料、閥桿材料、密封材料等等，注意其中的細節，合理設計結構選擇工藝技術，保證材料的合理應用，從根本上提升相關閥門的制造質量和水平，滿足當前的時代發展需求。與此同時還需要注意的是，提升閥桿類型的單閥座球目前已經應用在加氫裂化裝置中，設計具有一定的獨特性，可以確保閥門的應用效果，在此情況下，我國在選用相關材料的過程中，必須要歸納總結豐富經驗，按照單閥座球的實際情況，合理開展各方面的設計分析工作，從根本上提升各方面的產品設計科學性與合理性[5]。

4 結語

綜上所述，加氫裂化裝置高壓閥門在應用的過程中，應用環境具有高壓特點、高溫特點與硫化氫含量多的特點，如果不能合理選用相關的材料，將會誘發閥門的問題，很容易誘發閥門泄漏現象與穩定性問題，不能確保工作效果。這就需要在實際工作中，按照加氫裂化裝置高壓閥門的應用特點，合理選用相關的閥體材料、閥桿材料、密封材料，有效預防出現閥門的應用問題，合理選用材料開展設計工作，保證高壓閥門材料的高效化應用，從根本上預防出現閥門問題。

參考文獻：

[1]張飛.加氫裂化裝置反應系統壓力降增大及處理措施[J].石油化工腐蝕與防護，2018，35（2）：26-29.

[2]樂精華，張琳，李曉剛，等.茂名石化240×104t/a加氫裂化CL2500 DN400 CF8C T型止回閥國產化報告[C]//第十四屆中國鑄造協會年會論文集，2018，23（11）122-124.

[3]呼立紅，金聚慧，楊陽，等.加氫裂化裝置高壓注水線閥門閥體開裂原因分析[J].石油化工腐蝕與防護，2016，33 （5）：58-60.

[4]李立權.加氫裂化裝置事故案例及分析[J].煉油技術與工程，2016，46（12）：77-98.

[5]柯松林.加氫裂化裝置用高壓軌道球閥的研制[J].閥門，2018，1（2）：7-8.