1.1 進口控制球閥
進口球閥主要應用在煉油裝置中臨氫高壓、耐磨、高頻開關、超低溫等工況,最初是引進工藝包時由專利商推薦使用,進口球閥大部分是國外閥門廠與專利商合作,按工藝包要求研制的閥門,經過大量工程項目使用和持續改進,產品質量穩定、性能可靠,市場占有率很高。
常用的進口品牌有:MOGAS、HARTMANN、NELES、ARGUS、AST、VTI、KOSO、KTM、PERRIN、OMB(低溫)、POYAM(低溫) 等。
國產球閥主要應用在煉油裝置中低壓和普通工況,閥門供應商眾多,企業研發能力和管理水平參差不齊,產品整體質量水平和性能與進口品牌還有一定差距。
近幾年來,國內部分有研發實力和企業管理水平較高的供應商,針對臨氫高壓、耐磨、高頻開關、超低溫工況球閥的結構特點和進口球閥應用中出現的問題,在閥門結構設計、填料和密封材料選擇、表面硬化處理等方面,開展國產化攻關和研究,解決了球閥在苛刻工況使用中遇到的各種問題,用國產品牌替代了進口,取得了良好效果。
2.1 設計研發能力
國內供應商基本上都建立了生產管理系統(APS)和制造管理系統(MES),設有獨立的設計研發部門,采用進口或國產三維軟件開展閥門結構設計和仿真模擬計算。
國內供應商在閥門試壓和產品性能測試方面參差不齊,整體水平與國外先進企業存在較大差距。
3.1 可替代進口的國產球閥
3.2 工業應用情況
3.2.1 鎮海煉化應用實例
3.2.2 浙江石化應用實例
1)S-ZORB裝置。氫氣+催化劑管線14臺程控球閥采用國產品牌;
2)煤氣化裝置Ⅰ。74臺氧氣切斷閥、114臺氮氣切斷閥、96臺水煤漿鎖渣閥全部采用國產品牌;
3)煤氣化裝置Ⅱ。98臺氮氣切斷閥、72臺水煤漿鎖渣閥采用國產品牌。
3.2.3 中科煉化應用實例
POX裝置:33臺粉煤主管道鎖斗閥由進口品牌改用國產盤閥。
3.2.4 東華能源(寧波)應用實例
PP裝置:使用109臺國產PDS程控閥,投用2~4年。
3.2.5 青島LNG接收站應用實例
1)LNG裝車撬。使用1臺國產ANSI 150LB 3〞低溫球閥(-156℃),投用4年。
4.1 閥座和閥球密封面拉傷
4.2 涂層脫落
閥球涂層脫落實例
原因分析:涂層結合力差,涂層耐腐蝕性差等。
解決辦法有以下幾點:
1)改進表面硬化處理方案,提高涂層結合力和噴涂質量。
2)改進噴涂粉末配方,增加涂層抗腐蝕性能等。
4.3 污垢在彈簧腔內聚集或結塊
污垢在彈簧腔內聚集或結塊實例
原因分析:閥座結構設計不合理,導致油污進入閥座彈簧腔等。
解決辦法有以下幾點:
1)閥座彈簧采用內腔封閉式等防塵結構。
2)重油、粉料和含固體顆粒工況小口徑閥門盡量采用碟簧等。
1)閥桿密封結構設計不合理。
2)閥桿密封填料質量不合格等。
解決辦法有以下幾點:
1)閥桿填料密封采用多重復合密封低逸散結構。
2)閥桿密封填料采用高性能一流品牌產品等。
原因分析:
原因分析:
4.7 閥桿斷裂
原因分析:
1)閥桿直徑偏小。
2)閥桿材料強度和剛度偏低等。
解決辦法有以下幾點:
1)加粗閥桿直徑。
2)閥桿改用高強度材料。
6)閥桿填料密封采用多重復合密封低逸散結構。
關鍵零部件加工精度應注意以下幾點:
1)超音速噴涂
HVOF:噴涂燃料為煤油(油槍)
HVAF:噴涂燃料為丙烷(氣槍)
特點:涂層厚度為0.20~0.25mm,涂層結合力為70~90MPa,涂層硬度為HV750~HV1200。涂層孔隙率HVOF比HVAF大。
2)氧乙炔火焰噴涂。特點:涂層厚度為0.5~0.7mm,涂層結合力不小于200MPa,涂層硬度為HRC50~HRC65(HV500~HV830),涂層孔隙率不大于0.5%。熱噴后必須進行重熔提高噴焊層的結合力和抗氧化能力。
3)等離子噴涂。特點:涂層厚度為0.25~3mm,硬度為HV700~HV1000。
4)激光熔覆。特點:涂層厚度可達0.5mm,涂層孔隙率不大于0.1,涂層硬度較高。
5)氣相沉淀。氣相沉淀分為:化學氣相沉淀(CVD)和物理氣相沉淀(PVD)。特點:硬化層厚度為2~5μm,硬度不小于HV2000。
6.1 技術突破方向
6.2 質量提升建議