加氢裂化装置高压阀门的特点与选用研究

董飞宇 权刚

摘 要：加氢裂化装置高压阀门属于加氢裂化装置中较为重要的部分，但是，目前在实际应用的过程中，经常会出现密封泄漏现象与连接处泄漏现象，不能保证使用的效果。这就需要在实际工作中，结合加氢裂化装置高压阀门的特点，合理选用材料，保证各种材料的应用效果，有效预防和规避高压阀门的应用问题，为加氢裂化装置的高效化应用提供帮助。

关键词：加氢裂化装置;高压阀门;特点;选用

加氢裂化装置高压阀门的选用，应该合理选择阀体材料、阀杆材料，保证阀门应用的密封性，有效预防加氢裂化装置高压阀门的应用问题，从根本上增强阀门的应用效果，增强阀门密封性与完整性的情况下，提升阀门的应用效果。

1 加氢裂化装置高压阀门特点分析

加氢裂化装置在运行的过程中具有高压特点、高温特点、临氢特点，通常情况下，压力会在14MPa到20MPa之间，反应系统的温度在400℃左右，高压阀门应用期间，具有高压性、高温性的特点，面临复杂的环境，需要充分发挥阀门的积极作用。当前我国的加氢裂化装置高压阀门在实际应用的过程中，具有阀体容易泄漏的特点，阀门密封面、阀盖部分和阀体部分的连接处、阀杆位置经常会出现泄漏问题，不能确保高压阀门的应用效果。而国外在加氢裂化装置高压阀门产品方面，工艺技术与原材料的应用效果较好，可以合理选用先进的工艺技术与原材料，能够确保高压阀门的应用效果和水平。

2 加氢裂化装置高压阀门的选用措施

为了确保加氢裂化装置中高压阀门的应用效果，应该注重材料的合理选用，確保高压阀门的高效化运行。具体的选用措施为：

2.1 合理选用阀体材料

高压阀门中阀体属于较为重要的承压部件，所以必须要合理选用阀体材料，以免出现高压阀门的质量问题。①可以选用WCB与WCC碳钢材料，属于标准性的材料，其中WCC材料中的碳含量要比WCB材料中的含量低，在400℃

之下的温度环境中，WCC材料许用应力会比其他材料高，在400℃到540℃的环境中，二者的许用应力处于相同状态。在选用相关阀体材料的过程中，使用WCB材料和管道焊接连接处理，碳含量在0.25%之内，在全面分析碳含量与相关的焊接热处理情况之后，可以保证阀体的硬度在22HRC范围之内，能够满足当前的防腐蚀、抗裂的规定标准。为了确保阀体的质量，在实际工作中选用WCB材料、WCC材料应该注意在焊接处理以后，做好消除应力的处理工作，在焊接之后合理开展热处理工作，满足当前的工作标准[1];②选用不锈钢347材料。通常情况下，347不锈钢材料在应用的过程中，具有一定抗高温性能与抗腐蚀性能，尤其是高温氢腐蚀的抵抗能力非常好，将其应用在加氢裂化装置中能够适应到高压环境、高温环境与硫化氢的环境中，所以在选用阀体材料的过程中，应该积极采用347不锈钢材料，保证阀体的质量符合要求。采用347不锈钢材料期间，可以使用ASIM A744标准的材料处理，不仅可以确保阀体的质量，还能在修复腐蚀介质表面以后，简化焊接之后的热处理形式，预防出现腐蚀性问题，同时价格也很低，可以降低阀体的制造成本，属于良好的阀体材料。

2.2 合理选用阀门阀杆材料

近年来在国外的加氢裂化装置高压阀门制造过程中，阀杆主要使用A638-660材料与A479-410CL3材料，在腐蚀环境中的应用效果较好，可以确保阀杆的制造质量和抗腐蚀性能，预防阀门的应用问题。在此期间我国在选用阀门阀杆材料的过程中，也必须要结合实际情况合理选用材料，确保阀杆的制造效果。根据相关的研究可以得知，马氏体不锈钢材料不适合应用在加氢裂化装置环境中，采用此类材料制作阀杆很容易出现腐蚀问题或是应力问题，不能确保阀杆的稳定性。而A638-660材料在应用期间，可以有效进行固溶、沉淀硬化处理，改善合金的力学性能。且在加氢裂化装置之内，阀杆的运行环境具有高温性、高硫化氢腐蚀性的特点，应该积极选用A638-660材料制作阀杆，改善理性性能与机械性能，保证其中化学成分符合要求，促使阀杆质量的提升[2]。

2.3 合理选用阀门密封材料

为了确保高压阀门的密封性能符合要求，在实际工作中应该合理选用阀门密封材料，确保阀门的密封性能。在此期间，应该选用钴基合金材料制作阀门的密封面结构，改善机械性能与化学性能，增强结构的硬度比，在加工硬化之后可以增强耐冲击性能与耐腐蚀性能，延长密封结构的使用寿命。一般情况下，在高压阀门应用一段时间以后，密封面很容易受到现场补焊因素与研磨因素的影响出现开裂现象，为了预防补焊与研磨因素的影响，应该选用钴基合金材料制作密封部件，保证密封性能。在此期间还需要合理设置压力自密封系统，在阀门之内设置流体压力，使得阀体还有阀杆都能紧紧密封。目前国外已经开始采用组合类型的压力自密封系统，将垫片和阀杆、阀体之间相互整合，虽然能够取得一定的密封效果，但是也可能会出现泄漏现象，在此情况下，我国在设置压力自密封系统的过程中，就必须要积极改进相关结构，合理设计密封面，保证可以达到线密封的标准，增加垫片的压力，保证密封的成效。与此同时，在设置压力自密封系统期间，还可以使用金属垫材料、柔性石墨复合垫材料开展处理工作，保证垫片性能，有效预防出现密封的问题[3]。

3 加氢裂化装置高压阀门选用的注意事项

在选用加氢裂化装置高压阀门的过程中，必须要明确注意事项，保证材料选用的科学性与合理性。具体的注意事项为：

3.1 改进工艺技术

当前我国在高压阀门方面，对进口产品的依赖性较高，主要因为我国在制造高压阀门期间的生产工艺技术落后，不能在加氢裂化装置的运行环境中保证高压阀门的稳定性和安全性。这就需要在生产制造的过程中，积极和国外的厂家相互沟通交流，借鉴先进的生产技术，全面分析和调查目前先进的生产技术与产品，并且和客户、设计单位之间相互沟通交流，及时反映高压阀门的应用状况，一旦发现其中存在问题，就必须要提出问题的解决对策，改善高压阀门的生产现状，促使相关阀门产品的良好应用[4]。

3.2 注意细节的管理

在选用高压阀门材料过程中，必须要注意细节的管理，按照加氢裂化装置高压阀门运行环境的高压特点、高温特点、硫化氢含量高特点等，合理选择阀体材料、阀杆材料、密封材料等等，注意其中的细节，合理设计结构选择工艺技术，保证材料的合理应用，从根本上提升相关阀门的制造质量和水平，满足当前的时代发展需求。与此同时还需要注意的是，提升阀杆类型的单阀座球目前已经应用在加氢裂化装置中，设计具有一定的独特性，可以确保阀门的应用效果，在此情况下，我国在选用相关材料的过程中，必须要归纳总结丰富经验，按照单阀座球的实际情况，合理开展各方面的设计分析工作，从根本上提升各方面的产品设计科学性与合理性[5]。

4 结语

综上所述，加氢裂化装置高压阀门在应用的过程中，应用环境具有高压特点、高温特点与硫化氢含量多的特点，如果不能合理选用相关的材料，将会诱发阀门的问题，很容易诱发阀门泄漏现象与稳定性问题，不能确保工作效果。这就需要在实际工作中，按照加氢裂化装置高压阀门的应用特点，合理选用相关的阀体材料、阀杆材料、密封材料，有效预防出现阀门的应用问题，合理选用材料开展设计工作，保证高压阀门材料的高效化应用，从根本上预防出现阀门问题。

参考文献：

[1]张飞.加氢裂化装置反应系统压力降增大及处理措施[J].石油化工腐蚀与防护，2018，35（2）：26-29.

[2]乐精华，张琳，李晓刚，等.茂名石化240×104t/a加氢裂化CL2500 DN400 CF8C T型止回阀国产化报告[C]//第十四届中国铸造协会年会论文集，2018，23（11）122-124.

[3]呼立红，金聚慧，杨阳，等.加氢裂化装置高压注水线阀门阀体开裂原因分析[J].石油化工腐蚀与防护，2016，33 （5）：58-60.

[4]李立权.加氢裂化装置事故案例及分析[J].炼油技术与工程，2016，46（12）：77-98.

[5]柯松林.加氢裂化装置用高压轨道球阀的研制[J].阀门，2018，1（2）：7-8.