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高压加氢装置是石油工业深加工的一种重要手段,通过加氢工艺,不但可以提高轻油回收率,而且能够提高燃料油的质量,从而提高炼油厂的整体效益。
根据原料油的不同,加氢工艺分为汽油加氢、柴油加氢、煤油加氢、渣油加氢等。由于介质的特殊性,加氢工艺一般具有高压和临氢状态,并且伴随有硫化氢气体的产生,不仅操作压力很高(一般在15~20MPa),而且介质为氢气,易燃易爆。高压氢气具有很大的能量,一旦阀门出现问题,将产生不可挽回的损失,甚至导致重大事故的发生。
1高压闸阀使用工况分析
加氢装置中使用的高压闸阀,主要功能为紧急切断和紧急放空。紧急切断的介质为原料油、高低分液、高低分气;紧急放空的介质为高分气。原料油或高低分液都含有大量的氢气和硫化氢气体,压力为6.2~17.2MPa左右,有时会伴随着高温。因为需要紧急处理,所以要求闸阀动作速度非常快,在10s以内,而且要求实现零泄漏。
目前这类阀门主要依赖进日,一方面是由于位置重要,一般不敢尝试使用国内产品;另一方面是国内很少有厂家能够提供与国外产品性能相当的产品,包括材料选择,加工制造,结构设计等。
2、各种闸阀具体结构特点
执行机构的力作用在阀板上与阀座产生密封比压,从而达到密封效果。阀盖与阀体靠垫圈密封,密封压力不大于4.1MPa,可设计上密封结构。当温度高于400℃时,由于阀板的膨胀导致阀杆的向上膨胀,此时需要选择气动执行机构;如果选择电动执行机构,则阀杆很容易出现弯曲或动作不良现象。
在高温、长期关闭状态下,阀打开时容易出现卡死现象,这是由于内外膨胀的不均匀性所致。该阀不可应用于危险性介质,如氢气等,当快速关闭时阀板对阀座会产生极大的冲击力,容易产生火花而出现危险状况。
2.1楔形闸阀(自密封型阀盖)
自密封结构可承受6.2MPa以上的压力,采用上密封结构,其他特点和楔形闸阀(垫圈密封型阀盖)相同。
2.2平行闸阀(楔形转平行)
执行机构推动右侧阀板通过楔形面,从而使平行阀板与阀座产生密封比压,达到密封效果。可做成上密封结构和自密封阀盖结构,以承受更高压力。但是阀门在关闭时不能承受高温,也不能长期在高温下关闭,这一点与楔形闸阀相同。
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