煤化工中阀门国产化

煤化工阀门磨损机理分析及维修方法摘要：随着能源、环境和效益等需求的不断提高，煤化工技术也在不断更新，近年来国内外煤气化技术得到不断推广，像壳牌、U-GAS技术、单喷嘴冷壁式粉煤加压气化技术、两段式加压气化技术、GE、SE、四喷嘴、多喷嘴等技术在国内的新起，对阀门使用提出了相当高的要求。

到目前为止气化专用阀在我们国内应用较多的是Argus阿克斯（德国）、burgmann博格曼（德国）、SHK上海开维喜（中国）、HS上海宏盛这四家的产品。

本文主要是对气化炉运行过程中阀门磨损进行研究。

关键词：球阀磨损修复一、引言兖州煤业榆林能化有限公司气化车间黑水、灰水工艺介质温度：100℃-240℃，固体含量：10～15% WT，阀门作用：介质隔离。

阀门因为各种条件的影响，在使用中多会出现泄漏、卡死及冲刷等现象，其中冲刷现象尤其严重。

调节角阀、煤浆切断球阀、锁渣阀、锁斗阀等关键性阀门选用国产化的同时。

维修成本也成为考虑的关键因素。

对此，该公司及阀门维修业务承接单位对阀门磨损问题进行了大量的探讨，现在就将部分阀门处理的举例说明。

二、阀门维修方案（一）调节角阀维修方案1、主阀体：主阀体经过除垢、清洗后发现阀体的通道有两处很深的冲蚀缺口。

维修方案：对缺口部位进行焊补，加工修复到测绘尺寸后通道喷涂WC。

2、副阀体：副阀体经过除垢、清洗后发现副阀体表面涂层剥落、生锈；流通冲蚀严重，多处冲刷较深沟槽。

维修方案：对阀体表面重新处理，对缺陷部位进行局部焊补，加工修复到测绘尺寸后通道喷涂WC。

3、球体：球体经过除垢、清洗后发现球体表面冲蚀特别严重，沟壑多处，无法修复。

维修方案：球体损坏严重，更换新球体。

4、阀杆：阀杆冲刷磨损拉伤严重，修复至原样有较大困难；维修方案：为保证阀门使用性能，更换新阀杆。

5、阀座：阀座经过除垢、清洗后发现阀座密封面有拉伤和冲蚀缺口，无法修复至原有形状尺寸；维修方案：为保证阀门密封的可靠性，补焊后重新车洗或更换新阀座。

反 应器等装 备 ， 以及 配套 的锁斗 阀 、 煤 浆阀 、 渣水阀等
特 殊 阀门先后实 现 了国产化 ｎ ］ ， 且 煤 化工成 套设 备 国
产化 率 已达 到 了 ９ ห้องสมุดไป่ตู้ ％ 。
《 装备 制造业调 整和振 兴规划》 中要求 ， “ 十 二五” 时期 ，石 化装备制造 业要 以重 点工程 建设 为依 托 ， 以
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ５ — ０ ３ — ２ １
作 者简 介 ： 张 明 （ １ ９ ６ １ 一 ） ， 男， 山东乳 山 ， 高级工 程 师 ， 硕士， １ ９ ８ ２年本 科毕 业 于 山东大学 热 能 动力专 业 ， 现从 事 生产 管
理 工作 ， Ｅ － ｍ ａ ｉ ｌ ： ｆ ｚ ｆ ２ ０ ０ ６ ￣ １ ２ ６ ． ｃ ｏ ｍ 。
文章 编号 ： １ ０ ０ ５ — ９ ５ ９ ８ （ ２ ０ １ ５ ） 一 ０ ３ — ０ ０ ５ ６ — ０ ３ 中图分 类号 ： Ｔ Ｑ ０ ５ 文献标 识码 ： Ａ
煤化工项 目关 键设 备的 国产化是 降低工 程投资 、
节 约外 汇 、 缩 短工程 建设 周期 、 提 供 长期便 捷售 后 服 务、 提 高产业 竞争 能力 的重要 措施 ， 也 是我 国煤 化工 健康 发展 的重要 保障 。 “ 十一五 ” 时期 ， 我 国煤化 工产 业重 要装 备 中 ， 气
甲烷化装 置是煤 制天然 气装 置中的 核心单 元 ， 废
１ 阜 新 煤 制 天 然 气 项 目设 备 的 国产 化 情 况
辽 宁大唐 国际阜新 煤 制 天然 气项 目是 大 唐 国际
发电股份有 限公 司的重点工程 ， 设 计 煤 制 天 然 气 生 产

煤化工进口阀门国产化展望孙银辉【摘要】介绍了适用于煤化工行业苛刻工况环境的几种阀门，分析了煤化工行业对阀门的需求情况，随着我国煤化工的发展，阀门需求量将不断增加；通过自主创新，消化吸收引进技术，国产阀门的研发能力、工艺装备、产品设计制造水平和产品质量都有明显提高，有力地推进了煤化工进口阀门国产化。

【期刊名称】《煤炭加工与综合利用》【年(卷),期】2015(000)010【总页数】5页(P49-53)【关键词】煤化工;阀门;国产化;需求;改进【作者】孙银辉【作者单位】神华集团包头矿业有限责任公司，内蒙古包头 014100【正文语种】中文【中图分类】TQ424.1阀门是流体输送系统中的控制部件，具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。

阀门可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。

用于流体控制系统的阀门，从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门，其品种和规格相当繁多。

煤化工领域由于氧气工况安全事故多发，且极易造成巨大的人身安全或经济财产损失，因此对氧气工况用阀门设立了远高于一般行业标准的技术与质量要求。

《煤化工设备推荐手册》推荐了上海科科阀门、苏州纽威阀门、上海开维喜、中核苏阀、浙江超达、上海精工等厂家阀门，煤化工领域国产阀门也有应用实践。

1 适用于煤化工严苛工况的几种阀门1.1 氧气切断球阀煤化工领域中的氧气切断球阀必须达到的要求：（1）严格脱油脱脂：密封等级高达ANSI B16.104 VI 级/API 598 （双向）；（2）温度要求高：煤气化工艺靠近气化炉的主氧路最后一个氧气切断阀，要求使用温度高达500 ℃；（3）压差大：氧气放空阀、氧气旁通阀，开启瞬间的压差达到4.7~8.6 MPa，造成阀门开启需要的扭矩大，氧气流速高，要求对于阀门内件的材料选择高；（4) 开关时间要求高：煤气化工艺中的主氧路阀门开关时间要求开关时间较短，尤其阀门关闭时间一般都要求<3 s；（5）密封副表面合金高：球体与阀座之间的摩擦属于干摩擦，容易造成阀门开关不流畅，表面合金容易剥落，这就要求球体与阀座表面为硬化合金。

- 40 -工 业 技 术煤焦制氢（简称POX）装置是以煤及石油焦为原料生产氢气，而生产氢气的装置对整个炼化企业是至关重要的。

POX 装置以水煤浆为原料在气化炉加压反应，气化后的煤渣在加压输送过程中，由于介质为高压煤粉及氮气，锁渣阀的阀体流道、球体、阀座及密封面必然会受到冲蚀和磨蚀，又由于在正常生产中锁渣阀的开关频率较高、压力和温度从高到低交替变化等因素，对锁渣阀的性能提出了较高的要求[1]。

1 POX 装置锁斗循环及相关阀门简介1.1 锁斗循环原理简介POX 装置的锁斗系统是一个定期收集和排放气化炉产出灰渣的水封体系，是确保气化炉连续运行的重要系统之一。

锁斗循环分为收渣、卸压、排渣和充压4个阶段（如图1所示），一个循环的时间大约为30 min [2]。

锁斗程序启动后，当排渣时间到时，锁斗进口阀关闭，锁斗循环泵入口关闭，循环阀打开，锁斗泵自身循环。

锁斗卸压阀打开，渣池溢流阀关闭，锁斗开始卸压，锁斗内压力卸至锁斗冲洗水罐12V103。

卸压后，关闭锁斗减压阀，打开自锁斗冲洗水罐12V103至锁斗的锁斗冲洗阀及自锁斗至渣池的锁斗出口阀，锁斗开始排渣。

排渣计时器开始计时，到达预定时间后，锁斗出口阀、锁斗冲洗阀关闭。

锁斗充压阀打开，用来自渣水处理单元高温热水泵13P101A/B 的高压灰水对锁斗进行充压。

当锁斗与气化炉之间的压差小于设定值时，充压阀关闭，锁斗进口阀重新打开。

与此同时，锁斗循环泵入口阀打开，循环阀关闭，锁斗开始收渣。

全部排渣循环（减压、排渣、充压）时间大约2 min。

锁斗循环重新开始。

为了保证气化炉安全运行， 锁斗顺控要求锁渣阀必须在10 s 内完成开启或关闭动作，否则，锁斗顺控程序将跳停，锁斗不能进行自动收渣、排渣。

1.2 锁斗相关阀门介绍一个气化炉典型的锁斗系统共需要配置24台锁渣阀（典型配置见表1），锁渣阀为固定球硬密封球阀，尺寸较大 （DN 450 mm ／ DN 400 mm），国内POX 装置基本以进口的ARGUS 阀体为主。

国内机械制造行业和控制元器件产品行业还有许 多路可
走 。下表是 国内外产品价格 比较 ，供大家参考 。 表 国外产 品和 国内产 品价格 比较 （ 参考 ）
进 口／台 １寸锁渣 阀 Ｏ 破渣机 洗涤塔泵
捞渣机
价 格 ／万元 约８ ０
约１ ０ ０ ０
国产 ／台 ｌ 寸锁渣 阀 Ｏ 破渣机 洗涤塔泵
Ｇｉ 通 用 机 轻 Ｍ
堕笪 塑
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维普资讯
ＧＭ躺 瘸 麓 蠢 ｊ 棼 妒 产 专 ｉ ｌ ≮ 一 Ｉ ０ ｌ 薯 ｊ 品 题二
． 刊 ０
。 一ｉ 蠢 ｌ
图３黑水调节阀结垢状况
能源消耗大 国 ，近 些年 世界能源 紧缺 问题 日趋 突 出，尤
其是石油价格飞速上涨 已给发展 中国家带 来了 巨大的压
力。我国煤碳储量丰富，是近些年煤化工得以大力发展
的原 因之一 。而水 煤浆 汽化技术又是 目 煤化工发展的 前
主要技术之一 ，其工艺的特殊性需要相应的设备和装 备。水煤浆汽化工艺生产中会产生大量的黑灰水，这些
图６ 轨道球阀在洗涤塔 根部的应用
虽然 国内硬 密封 阀门制 造 已达到应 用水 准 ，但 制 造标准化 系列化 、规范化与 国外产 品还有些差距 。产
品的外观还不及 国外产 品漂亮 ，阀门配套的控制元器件 还基本选用进 口产 品，如 电磁 阀、汽控 阀等 。随着 国内
煤化工行业的持续发展 ，必定有大量的产品需求 。为此
不能维持 正常的 工艺 生产要求 ， 至导致一 些事故发 甚 一 生 。所 以将来这些 阀门必定要进行 维修或更换 ，这些
图４上锁渣阀在锁斗上的应 用
进 口阀门送去 国外维 修 ，显然是 不太可能的 ，到国外

仪表阀门在煤化工中的应用1、单座阀的应用单座阀阀体的类型有直通型、三通型、角型等。

单座阀主要由阀体部分、阀芯部分、阀座部分和阀杆部分组合成，在阀盖结构和阀体结构相互之间存在导向套，能够起到阀芯移动的导向作用。

同时在导向套上存在小孔能够连通阀体内腔和出口端，在实际应用的过程中阀门导向套上腔的介质，会经由小孔进入到阀出口的一端，确保阀芯能够在导向套之内良好移动，直接和单座调节阀内的阀芯与阀座连通。

我国的煤化工企业在日常生产过程中，单座阀是使用率较高的调节阀设备，主要涉及到阀芯正装和阀芯反装两种使用形式。

单座阀适合应用于允许泄漏量小、压差低的煤化工生产工艺中，对阀体阀芯的形式进行改变和调整，能够确保各类流量特性的良好调节。

2、套筒阀的应用套筒阀的套筒部分和阀芯部分呈现出间隙配合的状态，在套筒上存在很多节流窗口，阀座结构主要采用无螺纹卡入类型的结构，阀座上面和阀芯上面的圆锥密封面之间相互配合，共同形成密封性的结构，能够确保阀芯在阀座上压紧的过程中阀门能够紧密切断。

与此同时，阀芯上部分和轴向对称分布的平衡孔之间相互平行，阀芯结构的上腔室和下腔室相互连通，在阀芯轴向作用力的影响下，抵消阀体内部介质的作用力，阀杆上受到介质影响所产生的不平衡力很小。

另外，套筒结构和阀芯结构存在平衡密封环部件，在阀门完全关闭的情况下阀芯和阀座之间相互压紧，平衡密封环在套筒上紧贴，能够按照具体的控制指令将阀门严密切断，确保上腔室区域的介质不会进入到平衡密孔结构内，由此形成较高的阀门切断作用力。

而在阀芯向上部分或是向下部分移动的过程中，套筒截留窗口通道面积随之发生改变，有效进行管道之内介质流量的调节、压力的调节。

煤化工企业在实际生产中，应科学合理选用套筒阀，确保稳定性符合要求，选择阀芯内部带有平衡孔的设备，避免在介质的影响下使得阀芯出现不平衡，充分发挥阀芯的自导向作用，有效预防出现震荡。

在套筒阀实际选用期间，还需保证选择使用噪声少、能够预防出现共振现象的设备，将传统的阀体结构改进成低噪声类型的阀门。

１０ ０ ｍ ／ ｉ。分析 排查后 排除 了泄漏 点缺 陷 ０ —２ｏ Ｌ ｍｎ
任何一种情况 ， 应立即停车检修。
１ 另外原 因导致 系统 停车 ， 塔时 间超 过 ）因 封 允许 时间合成 塔必 须排塔 。 ２ ）由于检漏 沟槽堵 塞严 重 ， 经处 理后 冲洗水 仍然 无法顺 利加 入检漏 系统 。为 了防止 高浓度 的 泄漏 物腐蚀 简体 必须停 车检修 。
为企业 减少 损失 。
及取样 环境 变化 可能会影 响 到泄漏组 分 的含量 和
Ｓ ＡＦＥ Ｐ ０ ＥＲＡＴＩ ＯＮ ｏＦ 瓜 ＥＡ ＣｏＮＶＥＲＴＥＲ Ｉ ＡＦＴＥＲ
ｒ ＥＬ 】 【 ＤⅡＮ ＬＥＡＫＥＤ Ｇ
Ｊａ ｇ Ｇａ ｇ ａ ｄ Ｌｉ ｈ ｎ ｌ ｎ ｉｎ ｎ ｎ ｕ Ｃ ａ ｇｉ ｇ ａ
（ ｈｎ ｑ ｇ Ｃ ｏｇｉ ｎ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ
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． ｈ ｎｑ ｇ，０６ １ ，Ｃ ｏｇ ｉ ４ ８０ ） ｎ
ｙ ｅ ｈ ｔｕ ｔｒ ｆｕ ｅ ｏ ｖ ｒｅ ，ｄ ｍｏ ｓｒｔ ｓｔｅ ｒａ ｏ ｓｆｒｃ ｎｉ ｕｎ ｐ ｚ ｓ ｔｅ ｓｒ ｃｕ ｅ ｏ ｒａ ｃ ｎ ｅ ｔｒ ｅ ｎ ｔａｅ ｅ ｓ ｎ ｏ ｏ ｔ ｉ ｇ０ — ｈ ｎ
３ ）泄漏 物 监测 过 程 中铁 含 量 持 续 出 现 跳 跃
加大 、 检漏沟槽堵塞等问题 ， 判断为检漏沟槽存在
加工 问题 ， 检漏 沟槽不 畅 ， 因此 决定 提高 日常 冲洗 水压 力 。将 冲洗 水压 力 维持 在 ８０ ａ后水 量 一 ．ＭＰ
直保 持正 常 。 ２０ ０ ７年 ７月对 合成 塔 换 衬 时发 现 ， 检漏 沟槽

水煤浆气化渣水系统国产化阀门运行分析发布时间：2022-03-10T10:54:58.143Z 来源：《新型城镇化》2022年1期作者：陈佳鑫胡峰[导读] 运行结果表明，渣水系统中选择国产化阀门，能够满足煤气化过程的耐高温、高压及磨损工况要求。

陕西延长石油榆林凯越煤化有限责任公司陕西省榆林市 719000摘要：介绍了宁波万华聚氨酯有限公司水煤浆气化工艺渣水处理工段锁斗排渣系统、气化黑水系统、灰水循环系统阀门使用工况；分析了国产化阀门在上述系统的实际应用情况；运行结果表明，渣水系统中选择国产化阀门，能够满足煤气化过程的耐高温、高压及磨损工况要求。

关键词：煤气化，渣水系统，国产化，阀门1气化渣水系统阀门使用工况分析1.1锁斗排渣系统因锁渣系统主要用于气化反应后粗渣颗粒的定期收集、排放，固体质量分数约20%。

因此，锁斗安全阀使用条件非常苛刻，要经受高温、高压的粗渣颗粒对阀门的冲刷、磨蚀。

按照气化炉运行负荷，锁渣系统的阀门一般控制在每30min开关一次，每次阀门动作都包括集渣、泄压、冲洗、排渣、充压等步骤，在此过程中，要求阀门连续动作，启闭速度快（一般为3s~10s）。

由于锁渣阀门口径较大（DN400mm），在阀门动作过程中，经常遇到粗渣颗粒的卡塞造成阀门启闭时间延长，导致锁斗运行过程中，出现联锁跳车现象。

按照气化烧嘴的使用寿命计，公司气化炉平均运行周期60d，锁渣系统阀门动作次数为2880次，由此要求上、下锁斗阀在集渣的过程中，要耐受高温、高压、高硬度的灰渣对阀门的冲刷、磨损，同时还要求阀门防结疤、结垢现象，若一旦出现上述现象，将会导致阀门开关延时；锁斗跳车或是因阀门冲刷、结疤严重，下锁斗阀密封性能差将导致锁斗冲压后压力瞬间（一般为1s~3s）降至低压（比气化系统压力低约0.5MPa~1.0MPa），此过程中，若锁斗程序在投用状态，将会造成锁斗系统瞬间承受气化炉压力，导致整个气化系统、锁渣系统设备本体支撑剧烈冲击，严重时会造成管线焊口震裂或设备本体损坏，而导致严重的停车事故发生。

大氮肥国产化项 目中的 阀门国产化及使用情况
华鲁恒升 化工有 限公 司 （ 山东 ２ ３ ２ ） 张华新 ５０４
一
前言
我 国是化肥生产大国 ，也是消费大国。 我国的
合成 氨生 产 以煤 为原 料 占７ ．％，以天 然 气为 原料 占 ０２
二 做好 阀门厂家的筛选和调研 ，确定 国产化阀门的厂家
列出煤气化专用球阀 高温阀门、低温阀门、大 口 径
、
高压阀门 氧气阀门、小型锻制阀门和特殊材料阀门 等几个类别 其中高温、大 口 径、小型锻制阀门，特殊
、
，
材料 阀 门作为通 用阀门一类 ；
而水 煤浆、灰水 、低温 阀 门作为特殊 阀门分 别进行 了调查 ； 对制 造单位的业绩 、 制 造能力 质量控制、资质和材料控制进行了较为详细
目， 在确立了国产化的目 标后，组织技术人员先后对国 内的３ 多家阀门制造企业，１多家大氮肥、大型石化企 ０ ０
！ 业进行 了调 研 ，提 出了阀门国产化的方案和风 险防 范的 措施 。 阀 门生 产 企业 的调 查 ：首 先对 大氮 肥 装置 的阀 门 根据 国内相 关企业的情况进行 了分类 ，根据介 质、关键 程 度 、温度 、压 力 、 Ｆ径 和 阀 门的类 型进 行 了分类 ； １
的产品。不是来自欧洲就是美国、日本。从总体来讲，
运行效果 良好 。由于大型装置要求稳定性高 ，作为管路
附件的工艺阀门 ，作用至关重要 ，所以在系统的关键的
部位 ，国内企业没有业绩 ，作为首套大型氮肥 国产化装 置 ，我们还是采用 了部分进 口 品；这些部分是 ：大 口 产 径的 （ Ｎ ５ 口径以上 ，６０ｂ Ｄ ２０ ０ １）的灰 水球阀 ，用 于系

煤化工装置阀门选型知识煤化工装置那可是个复杂的大家伙，阀门在里头就像一个个小卫士，起着至关重要的作用。

阀门选型要是选错了，就好比给战士穿错了铠甲，上战场的时候肯定要出问题的。

先说说阀门的类型吧。

闸阀就像是一道坚固的大门，开的时候就直直地打开，水流或者物料流就像赶路的行人，可以比较顺畅地通过。

这种阀门适合用在那些基本不需要经常开关，而且要求流阻比较小的地方。

像在一些主管道上，就像城市的主干道一样，闸阀就能很好地发挥它的作用。

再看截止阀呢，它就像一个关卡，把通道截断得死死的。

它的关闭效果非常好，可要是开的时候就有点像小胡同里倒车，有点费劲，流体通过的时候也不像闸阀那么顺畅。

不过它有个好处，就是能够精确地控制流量。

这就好比水龙头，你想一点一点放水的时候，截止阀就能做到。

球阀就比较厉害了，它像个灵活的小球在中间滚动，开关起来那叫一个快。

无论是全开还是全关，就像电灯的开关一样干脆利落。

而且它的密封性特别好，对于那些需要快速切断或者切换介质流的地方，就像救火的时候快速截断水管一样，球阀是个很好的选择。

蝶阀就像一只翩翩起舞的蝴蝶，它的结构简单，重量轻。

在一些大口径的管道上，要是用其他阀门可能就像让大象做体操，又笨又不方便，蝶阀就轻松多了。

它虽然密封性没有球阀那么好，可是在一些对密封性要求不是特别高，但是流量比较大的地方，蝶阀就可以大显身手。

那怎么根据介质来选择阀门呢？如果是腐蚀性的介质，就像硫酸之类的，你要是选个普通的铁阀门，那不是把小羊送进狼窝吗？这时候就得选耐腐蚀的阀门，像不锈钢阀门或者特殊合金制成的阀门。

对于含有固体颗粒的介质，比如说煤浆之类的，这就像粥里有沙子一样。

如果阀门的内部结构不适合，很容易就被这些颗粒磨损或者堵塞。

这时候就得选那种通道比较大，不容易被堵塞的阀门，闸阀可能就不太合适了，而球阀或者特殊设计的蝶阀可能会更好一些。

压力也是一个重要的因素。

高压的环境下，就像在深海里一样，压力巨大。

阀门得足够坚固才行，就像潜水艇的外壳得能承受水压一样。

2022年我国阀门行业现状及发展趋势分析在国民经济进展中，阀门行业作为机械装备制造业的一个重要环节，有着特别重要的作用。

阀门在关系国计民生的重要领域，如大型清洁高效率发电、超超临界火电、燃气蒸汽循环、大型船舶、大型化工船、航母、CNG、大气治理、城市工业废水处理、城市管网改造等方面都有着大量需求。

因此，我国对阀门行业特别重视，致力于将中国打造成全球阀门的主要生产基地。

以下是2022年我国阀门行业现状及进展趋势分析：“十一五”期间，在国家发改委等国家有关部门提出“争取逐步实现重大装备阀门国产化方案”，其中提出实现百万千瓦级核电站关键阀门、百万吨级大型乙烯成套设备阀门国产化等。

通过引进关键技术和自主开发，并在法规和政策上赐予优待。

到“十一五”末期，阀门产品在大型乙烯专用阀门上国产化率达到95—100%；煤化工专用阀门主要是高温加氢关键要解决材料密封副，还有一些掌握驱动装置也达到90%以上；超超临界的火电站技术等方面，阀门国产化比例要达到80%-100%；阀门行业的国产化取得了可喜进展。

“十二五”期间，我国阀门行业取得了长足进展。

据统计，2022年全国有规模以上企业（年销售收入2000万元以上的企业）共计1806家。

资产总额1948亿元，同比增长2.01%；生产阀门994.11万吨，同比增长1.32%；实现主营业务收入2566亿元，同比增长-0.47%；实现利润总额172亿元，同比增长-5.78%；利润率6.7%；阀门产品价格指数98.5%；完成出口交货值344亿元，同比增长-8.58%。

通过引进技术及消化汲取和自主开发，以及技术改造，全行业普遍提高了产品开发、设计和制造水平。

目前已具备生产3000多个型号、40000多个规格的阀门产品。

参数范围：公称尺寸从DN3到8000mm；压力从真空到600MPa；温度从深冷-196℃到高温1200℃；品种包括闸阀、截止阀、节流阀、旋塞阀、球阀、蝶阀、隔膜阀、止回阀、平安阀、减压阀、疏水阀和调整阀等，共计十二大类。

设备管理与维修2019翼10（上）甲醇气化装置黑水角阀国产化技术应用边胜利（中国石化长城能源化工（宁夏）有限公司仪表中心，宁夏灵武750409）摘要：针对甲醇气化装置高压黑水角阀国外制造商备件供货周期长价格昂贵，选择国内阀门制造单位对高压黑水角阀测绘加工技术攻关逐步替代进口阀门缩短采用周期，通过与高等院校联合建立数学模型数据库，过程监测等措施逐步提升国产阀门使用周期，达到替换进口阀门的作用，降低阀门检修费和采购周期，达到企业降本增效的作用。

关键词：高压黑水角型调节阀；阀门磨损；改造方案中图分类号：TQ053文献标识码：B DOI ：10.16621/ki.issn1001-0599.2019.10.810引言中国石化长城能源化工（宁夏）有限公司甲醇运行部气化装置采用GE 公司的徳士古水煤浆气化技术，配置3台气化炉以烟煤为原料生产甲醇50万吨/年、10万吨/年一氧化碳、6000吨/年氢气的一体化项目，高压闪蒸系统黑水角型调节阀采用美国福斯FLOWSERVE Survivor/A ngle ，阀门位号：FV -021304A1/B1/C1-2；工艺参数：介质黑水，最大关闭差压6.33MPaG ，温度246益，口径3"，压力等级CL900。

1高压黑水角型调节阀2014年1月甲醇运行部开始投料生产运行9个月后，6台高压角阀陆续出现流量无法稳定控制，离线检查发现角阀阀芯、阀座、下阀套冲刷磨损严重，WC 烧结出现损坏，阀门调节性能下降，影响装置运行操作见图1和图2，同时阀门配套的大小头变径法兰颈部文丘里附近出现孔洞，造成气化炉停车或采取带压堵漏修补变径短接见图3和图4。

2阀门磨损原因分析2.1阀芯损坏情况阀芯在A ，B ，C 等3处有损坏（图2），其中A 处损坏最为严重最大冲刷汽蚀深度3mm 左右，B 点主要是汽蚀导致尺寸变小5mm 左右，C 点喷涂层剥落，通过残留看，原来阀门表面耐磨喷涂层小于1mm 。

低温甲醇洗工艺介绍低温甲醇洗工艺是典型的物理吸收脱硫、脱碳方法。

该工艺是以甲醇为吸收溶剂，利用甲醇在低温下对酸性气体溶解度极大的特性，脱除原料气中的酸性气体。

在低温下CO2和H2S在甲醇中的溶解度会随温度的下降而显著地上升，所以低温甲醇洗工艺在-35℃～-55℃的温度下进行操作，所需的甲醇溶剂量也比较少。

此外，在-30℃下，H2S在甲醇中的溶解度是CO2在甲醇中溶解度的6.1倍，因此，能够选择性的脱除H2S。

低温甲醇洗工艺的气体净化度高，可以将变换气中的CO2脱至小于20ppm；H2S脱至小于0.1ppm。

低温甲醇洗工艺还具有技术先进、运行可靠、参数稳定等优点，是现在比较理想的脱硫脱碳工艺流程。

硫回收工艺技术介绍采用单级常规克劳斯＋H2S直接氧化组合式工艺，其特点为硫回收率高，尾气排放优于国家标准，环保效益好；工艺流程简单，操作方便；设备制造简单，投资小；公用工程消耗小，运行费用低；硫磺质量纯度高，经济效益明显；余热回收利用，节约能源。

液氮洗工艺技术介绍液氮洗工艺技术，其特点为CO2去除效果好、过程温度变化；能耗低、设备少、投资费用低。

SHELL, LURGI, GSP, TESACO等煤气化工艺里关键阀门的国产化探讨煤化工及煤制油项目首先要进行煤气化，煤气化装置的排渣系统条件非常苛刻，对阀门的要求非常严格，要求阀门具有高耐磨、耐冲刷、防结垢、防结疤、快速切断等功能。

特别是锁渣阀，高压、高温、介质（煤渣）硬度非常高、启闭频繁、启闭速度快、密封性能要好，可靠性要高。

一、目前煤化工工艺里使用的阀门品牌有：氧气：PEERIN，ARUCS，VELAN，EDW ARD，上海开维喜，中核苏阀煤浆：德国PEERIN，ARUCS，荷兰NELES锁渣阀：NELES，德国PEERIN，ARUCS，上海弘盛，开维喜渣水管道：上海弘盛，开维喜，NELES，浙江超达，兰高二、煤化工中某些环节的阀门已经基本完全国产化，比如λ黑水管线，工况温度100~220℃，压力0.01~0.5Mpa,对应的0.5”-12”，150Lb的闸阀，截止阀，止回阀，金属硬密封球阀等能满足基本要求，且全部已国产化。

1概述锁渣阀,也称之为锁斗阀,一般采用气动两位开关球阀,是液态排渣的水煤浆、多元料浆(以下统称水煤浆)和干煤粉气流床加压气化装置上最重要的阀门。

每台气化炉设置3台锁渣阀,气化炉激冷室或破渣机下部与锁斗相连的管道上,即锁斗入口侧有2台:X V 08、X V 09锁渣阀,通常称为上锁渣阀,其中,X V 09锁渣阀受程序控制,大约每30m i n 开关一次,而X V 08锁渣阀常开、在线备用,以备X V 09锁渣阀出现泄漏等故障随时投用。

当气化炉激冷室液位低,引起气化炉保安系统联锁动作时,X V 08也联锁关闭,以防气化炉工艺气窜入锁斗系统,造成不良后果。

锁斗排放口有1台:X V 10锁渣阀,通常称为下锁渣阀,该阀的下口与大气相通。

锁渣阀参加气化炉的排渣程序控制,受高温、高压灰渣的直接磨蚀,开关频繁,要求在高压差情况下,实现双向密封。

锁渣阀使用位置关键,技术要求高,造价昂贵,颇受业内人士关注。

2水煤浆加压气化排渣系统分析2.1工艺流程简介水煤浆加压气化工艺排渣系统流程示于图1。

气化炉内气化压力通常在2.7M Pa ~8.5M P a ,而渣池通大气,要使炉内的灰渣排到渣池,必须将介质的压力减至常压。

当X V 09锁渣阀打开、X V 10锁渣阀关闭时,锁斗与气化炉处于一个系统,压力相等,此时可以将气化炉内的黑水收集到锁斗;相反,当X V 09锁渣阀关闭,而X V 10锁渣阀打开时,锁斗与渣池处于同一系统,压力相等,此时可以将锁斗内的黑水排入渣池。

2.2锁渣阀使用工况2.2.1阀门所通过的介质某操作压力6.5M Pa 、日投煤量750t 的水煤浆气化装置,锁渣阀所通过的夹带灰渣约℃的黑水正常排渣时为5,最大为3,渣水混合,其中渣占5%,渣的粒度一般为3~5。

黑水介质中含有水、、S 、M O 、F O 3、S O 、O 3等成锁渣阀在水煤浆加压气化装置上的应用与国产化周夏1邹宇2王彦海2(1.内蒙古三维煤化科技有限公司,鄂尔多斯010300;2.山东华鲁恒升化工股份有限公司,德州253024)收稿日期6作者简介周夏(6—),男,年毕业于山东工业大学,高级工程师,曾在山东华鲁恒升集团有限公司工作多年,主要从事大型煤制甲醇、合成氨技术管理工作。

煤化工阀门应该怎么选择煤化工行业因其特殊的工艺流程和操作条件，对阀门的选择提出了更为严格的要求。

阀门不仅要承受高温、高压和腐蚀性介质，还要保证密封性、稳定性和长周期运行。

北高科阀门将从专业角度出发，探讨煤化工行业阀门的选型要点和应用策略。

一、煤化工行业对阀门的特殊要求煤化工过程包括煤的气化、液化和焦化等多种转化过程，这些过程常常涉及到极端的温度和压力条件，以及腐蚀性或磨损性物质的处理。

因此，在选择阀门时，必须首先考虑：1.高温环境：煤化工过程中常常伴随着高温，阀门需承受长时间的热冲击。

2.高压工况：煤化工系统中压力变化大，阀门需具备良好的承压能力。

3.腐蚀性介质：煤化工介质中含有硫化物、氯化物等腐蚀性物质。

4.磨损性介质：固体颗粒和磨蚀性流体对阀门的磨损严重。

5.频繁操作：某些工艺流程需要阀门频繁开关。

二、阀门材料的选择1.耐高温材料：选用耐热合金、不锈钢等材料，以承受高温环境。

2.耐腐蚀材料：选用双相不锈钢、哈氏合金等材料，抵抗化学腐蚀。

3.抗磨材料：选用硬质合金、陶瓷等材料，提高阀门的耐磨性。

三、阀门类型的选择1.闸阀：适用于需要完全开启或关闭的场合，如煤浆管线，不适用于调节流量。

其优点是结构简单、维护成本低，但在含固体颗粒的介质中可能不适合频繁操作。

适用于煤化工中需要切断或调节较大流量的工况。

2.球阀：在煤化工行业中广泛应用于要求紧密密封和快速启闭的场合。

其具有较好的耐磨性和抗腐蚀性，适合于含有固体颗粒的介质。

全通径设计，适用于控制介质流动和频繁操作。

3.蝶阀：蝶阀适用于需要调节流量的场合，尤其在较大口径的管道中更为经济。

但其密封性能相对较低，不适用于高压力和腐蚀性介质的工况。

结构紧凑，适用于大口径、低操作力的场合。

4.止回阀：防止介质逆流，保护系统安全。

5.调节阀：精确控制介质流量，满足工艺要求。

四、阀门设计的特殊考虑1.硬密封设计：提高阀门的密封性能，防止有害介质泄漏。

2.波纹管密封：在高温高压下保持阀门的密封性。

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煤 化 工 新 工 艺 ｆＭＴ ） 验 装 置 工 业 化 应 用 试 验 ， 国 内煤 化 工 技 术 从 实验 室走 向 实 际 生 产 的 重 要 实验 装 置 。煤 化 工 Ｆ Ｐ试 是 市 场 前 景 广 阔 ． 果 煤 化 工 特 殊 阀 门 能 够 试 验 成 功 ， 为 机 械 厂 的 阀 门 产 品 开 拓 更 为 广 阔 的 市场 。 如 将 煤 炭 是 中 国 的 主 要 能 源 品 种 ， 是 许 多 重 要 化 工 品 的 主 要 原 料 ， 着 社 会 经 济 持 续 、 速 发 展 ， 年 来 中 国 能 源 化 工 也 随 高 近 产 品 的 需 求 也 出现 较 高 的 增 长 速 度 ， 制 油 、 制 气 、 化 工 在 中 国 能 源 化 工 领 域 中 已 占有 重 要 地 位 。中 国的 煤 化 工 行 业 煤 煤 煤
增刊 １
董建 新 等 ． Ｇ ８ ４合 金 热 加 工过 程 中组 织 特 征 研 究 Ｈ６
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浅析我国工程装备国产化发展趋势据宇博智业市场讨论中心了解，纵观当今世界，能源开发、转化、利用力量的竞争，早已上升为国家整体实力的比拼，能源装备制造水平，更是成为大国间博弈的核心和不行或缺的利器。

长期以来，党中央、国务院从保障国家能源平安的高度动身，大力支持能源装备自主化进展，将振兴能源装备制造作为科学进展战略的重要组成部分。

近年来，从核电机组关键设备到重型燃气轮机、从特高压输变电设备到自然气长输管道建设，一大批先进的能源装备，实现了中国制造，并凭借着世界领先的技术水平，在国际市场站稳脚跟。

越来越多的中国能源企业，依托强劲的能源装备制造力量，跻身进世界能源企业前列，并初步具备了与国际知名企业同台竞技的力量，这些进步使我国在世界能源领域的话语权显著提升。

核心技术买不进来市场也换不来油气资源开发从陆地走向海洋、从浅水走向深水;自然气长输管道关键设备国产化治好了自然气行业的“心脏病”;三峡水电、西电东送、百万千瓦级核电等大型能源工程自主建设和运行;被誉为世界造船业“皇冠上的明珠”的LNG船实现“国货国运”……能源装备国产化水平的不断提高让世界看到了“中国制造”不仅只有衬衫和玩具，更能够开拓高端市场，与世界一流企业一争高下，造就了我国世界第一装备制造大国的地位。

曾经，购买进口重大能源装备，不仅要支付昂扬的产品费用，就连备品备件和修理服务也患病把握垄断技术的国外企业“狠宰”。

更没人会想到，承载着中国核电梦的大亚湾核电站，连食堂的餐具都是整套从法国原装进口的。

受制于人，就没有发言权，更没有自主权。

能源科技装备事关国家能源平安可持续进展，“核心技术是买不来的，也是市场换不来的”，要打破技术封锁，关键设备绝不能受制于人。

党中央、国务院高瞻远瞩、英明坚决，下定决心推动重大装备国产化，给能源装备装上“中国心”。

此后，随着一批大型水电、特高压输电、核电等重大能源装备实现国产化，能源工程建设成本大大降低，能源项目效益和能源产业竞争力显著增加;能源结构调整得到有效促进，能源运输和进口得到保障，有力增加了我国能源平安和保障力量。