工業閥門在石化裝置應用中的一些問題探析

嚴綱++胡陳春++周永堅

摘 要：經過幾十年的探索和發展，工業閥門在石化裝置的應用中依然存在一些問題。為此，文章詳細探析了JB閥門存在的問題、API閥門的優點、GB閥門的推廣和應用、金屬硬密封蝶閥的應用以及高壓加氫閥門的應用。以期為研究本課題的學者提供理論參考。

關鍵詞：工業閥門；石化裝置；應用

中圖分類號：TE927+.7 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）29-0147-02

1 API閥門的優點

幾十年來，JB標準的法蘭和閥門一直被當做管路設計的標準，大致上估算，現在正在使用的五分之四的石化生產裝置的管道上的法蘭和閥門都是根據JB規范制造的。所以，在以后很長的一個時期中，JB閥門將會被繼續廣泛使用，很多石化生產企業的庫存中大部分都是JB閥門。特別是一些改造老裝置的廠商，為了省去新舊交替的麻煩，使新舊交替更加方便，他們更傾向于繼續使用JB閥門。即便如此，JB閥門依然存在很多問題，API閥門在國內被制造和推廣以后，其完善的使用性能很快受到石化生產企業的青睞，無論是應用體系還是結構方面，API閥門都比其他閥門更加完善。

1.1 API閥門具有更加完善的應用體系

JB標準使用統一的代號代表一個類型的閥門，而研究已有的產品目錄可以發現，制造廠只給出了極其有限的可選范圍，使得用戶在選用時收到了限制，也就是說，用戶無法選擇合適的閥門使用。比如在溫度比較高的情況下，用戶會更多地選擇彈性閘板的閘閥，而在樣本中一般只能看到最大規格是DN 200的彈性閘板閘閥。正常條件下，傘齒輪驅動結構比正齒輪驅動結構更優，但是樣本中提供的傘齒輪驅動結構的閥門規格范圍非常小，所以在設計中必須得選擇正齒輪驅動的閥門。在設計中，一般是按照使用條件選擇閥門密封副組件和填料結構，而樣本中的型號一般無法滿足用戶的需求。如果選用的閥門超出了樣本的范圍，很多制造廠家會將其視為非標準閥門，從而對其加價，且交貨日期也無法保障。

對于這些JB閥門中出現的不完善之處，API閥門可以很好地將其解決。因為JB閥門標準體系質量尚待完善，同時每個體系之間不能有所聯系，API閥門標準就克服了這些問題，如API600、API602、API598等標準對閥門結構、零部件結構、零部件材料、閥門強度和氣密試驗等都作了具體的規定，使得用戶和制造者之間的執行標準幾乎相同，以此確保閥門的整體質量。特別是API閥門是通過相關質量認證機構進行認證的，所以其質量得到了保證。該認證對我國的閥門制造商來說顯得非常必要和有效。

1.2 API閥門具有更加完善的結構

JB閥門的閘板、支架結構以及結構長度都需要一定程度的改善。而API閥門在結構設計方面已經趨近于完善，比較短的API閥門結構使得閥門占用的空間更小了，同時降低了閥門的重量。API閥門一般會使用彈性閘板結構，由于它能自行調整同閥座之間的配合模式，良好的密封效果從根本上減少了內漏。除此之外，彈性閘板還會防止因為過緊或熱脹而產生的卡死的情況產生。API閥門的完善結構設計恰到好處地解決了這些問題，API閥門結構尺寸更加合理，操作起來極其方便，具有非常多的可選范圍，且內漏和外漏量大的問題也得到了很好的解決，這些更優的結構設計使得API閥門的使用壽命更長了。也正是因為API結構無可比擬的優越性，其逐漸成為其他閥門性能優化的主要參考對象。

值得指出的是，國外的API閥門的結構設計相對于我國來說更加優化，無論是結構尺寸、操作方法、可選范圍、使用年限，還是解決內漏和外漏問題方面，都到達了吹毛求疵的地步，如果直接使用國外的API閥門，很多工業企業會減少很多閥門修理和維護的工序和費用。但是長期采用進口閥門會浪費大量財力，雖然降低了閥門修理和維護的費用，但是大量地采購閥門會使得企業的成本費用大大地增加了。所以，為了使得企業在成本低的情況下能使用性能更好的閥門，我國的API閥門相關研究企業應該借鑒國外API閥門結構設計的優點，根據我國閥門使用企業的相關情況，參考企業所需閥門的結構尺寸、操作特點等，量身定做地設計出適合他們使用的API閥門，以此節約費用的同時，也能夠使我國的API閥門技術更加精湛。

2 GB閥門的推廣和應用問題

國內首次推出GB閥門標準是在1989年，其內容和結構都借用了API標準的特征，所以，GB閥門標準在我國閥門領域術語比較先進的。但是該標準的推廣和應用范圍極其有限，分析其沒有得到廣泛推廣的原因，有下面幾方面：一是API閥門在我國的生產和應用范圍已經非常大，很多閥門廠自身都有冶煉器具，可以提供API閥門使用的ASTM材料，所以站在制造商和用戶的角度來分析，再花費時間和精力生產和選用GB閥門，還不如沿用之前的API閥門，省時又省力，質量也有所保障。二是GB閥門對應的法蘭是大外徑系列，所以在小外徑系列的管路中也無法使用，同時GB閥門和JB閥門的溫壓曲線相互獨立且各不相同，使得兩者的配伍過程困難重重。所以，如果JB閥門的制造質量還過得去，制造廠商和用戶便會選擇JB閥門，以省去很多麻煩。三是GB閥門標準體系還有瑕疵。比如GB閥門使用GB9131規定的溫壓曲線，而GB9131所列的材料不多，且不像ANSI或API標準一樣將鑄造材料也列出來，所以不能對照著使用。四是GB閥門標準體系尚待調整和推廣，同時可以同大外徑（SH）系列和小外徑（JB）系列配伍。最好是可以用GB閥門取代現在使用的JB和API閥門。

3 金屬硬密封蝶閥的應用

現階段，國內和國外很多閥門制造廠為了更好地滿足石化裝置大型化的需要，都開始金屬硬密封蝶閥的研究和制作，目的是使其能夠替代一些閘閥。金屬硬密封蝶閥如圖1所示。有的廠家從蝶閥的結構上和密封上下功夫，比如雙偏心和三偏心結構的應用等，使用很多辦法來解決蝶閥在磨損和高溫情況下出現泄漏的問題。但是金屬硬密封蝶閥的應用還處于初期，沒有相關使用經驗作支撐。對此，希望國家相關部門或權威機構能夠對已有的產品進行技術分析和性能測試，給出應用范圍和條件的相關結論，以確保能夠正確應用。

圖1 金屬硬密封蝶閥

4 高壓加氫閥門的應用

加氫是原油深度加工的重要方法，所以該過程顯得特別重要。所以，我國的各個煉油化工廠都會加裝相應的加氫裝置。但是，很多生產廠家的大型加氫裂化裝置所用的高壓閥門均是從國外購買的，這些高壓閥門數量很少，價格卻非常高。正常情況下，國外閥門是國內同種閥門價錢的4倍左右，所以，在國內生產高壓加氫閥門很有必要。我國的很多閥門生產廠家，無論從設備上還是從技術上都已經有了生產該種閥門的水平，且有一些產品已經用到了加氫裝置上。制造商還應該進一步提高自身的制造能力和生產水平，制造出合格的加氫閥門來代替進口的閥門。如果批量生產的加氫閥門可以達到加氫裝置建設周期的需求，確保產品具有使用功能，可以在相關部門的組織下，成立相關的課題組來對國產的高壓加氫閥門以及石化裝置中的特殊閥門進行研究。

5 結束語

綜上所述，工業閥門在石化裝置的應用中還存在一些亟待解決的問題，國內閥門制造商應該更多地參考和借鑒國外優秀閥門制造商的成功經驗，結合我國閥門使用企業的特殊情況，從實際出發，以用戶需求為導向，設計和制造出更符合我國工業企業使用標準的閥門，努力提高閥門制造水平，為用戶提供更高效、更適用的產品。

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