大型化肥裝置進口調節閥國產化一例|資料

大型化肥裝置進口調節閥國產化一例
四川化工機械廠徐洪濤

關于進口調節閥國產化，我廠曾經在中型尿素裝置中做過工作，并且取得了預期的成功，如我廠生產的年產11萬噸尿素裝置專用調節閥簡稱P4閥便是一例。在大型化肥裝置的年產48萬噸尿素裝置中，U—LRCA—401調節閥又是一例。
U—LRCA—401調節閥裝在甲銨泵出口至高壓吸收塔冷卻器之間的副線上，用它來控制高壓吸收塔冷卻器液位。U—LRCA—401調節閥在年產48萬噸尿素裝置中的重要性，據用戶介紹，僅次于尿素合成塔出口壓力調節閥U—PRCA—101，居第二位。

U—LRCA—401調節閥使用條件如下：

流體：甲銨液

流量（最大/正常）：38000/18300kg/h

閥前壓力P1：240kg/cm²

壓差△P（正常/最大）：200/250kg/cm²

溫度：100℃

比重：1.15

Cv：4.0

流量特性：等百分比

作用方式：氣關式

配用執行機構有效面積：950cm²

行程：19.05mm

從以上可看出，該閥具有前后壓差大，節流孔處的流速快，甲銨液有極強的腐蝕性這樣一些特點。

此外，從四川化工廠使用的該閥（由日本山武一霍尼韋爾公司制造）閥座的損壞形貌來看，還有嚴重的氣蝕現象。總而言之，鑒于存在著沖刷、腐蝕、氣蝕三者的作用，因此該閥的工作條件惡劣。為此，日本山武—截尼韋爾公司采用了特殊合金（據用戶分析為鑄合金）作為閥芯閥座的材料。但是即使這樣其使用壽命也只有150天左右。我廠針對U—LRCA—401調節閥在使用中所存在的問題，結合我國的國情，在保證連接尺寸、流通能力、流量特性、壓差等不變的情況下，對U—LRCA—401調節閥進行了較大的修改。主要做法敘述如下：

首先分析了膜室的有效面積，U—LRCA—401調節閥執行機構膜室的有效面積為950cm²，而我國定型的高壓5型執行機構膜室的面積為1000cm²，看來相當接近，并且比該閥略大50cm²。因此決定改變膜室的有效面積。采用國內定型的高壓5型執行機構的膜蓋和膜片。這樣做，一方面可以加快試制進度，另一方面可以節省制作膜蓋和膜片所需的新模具的各種費用。其次，由于改變了執行機構膜室的有效面積，但為了保持原來的特性，所以重新設計了執行機構的心臟—彈簧。又針對U—LRCA—401調節閥閥座使用壽命短（由于流向是側進底出，損壞主要表現在閥座上）的原因，我們進行了分析，認為主要是選材不十分恰當。因為日本山武——霍尼韋爾公司也許過分著眼于耐腐蝕而疏忽了耐氣蝕，致使其使用壽命僅為153天。從耐腐蝕的觀點來看，在此場合選用鋯合金是無可非議的，問題是該閥還存在著嚴重的氣蝕現象，這就要求材料要更硬一些。我們對損壞的閥座作了一下硬度試驗，其HB只有143左右。閥芯閥座材料的選擇主要決定于兩個因素，一是壓差，二是流通介質。一般說來，壓差越大，則應選用硬度高的材料；流通介質有腐蝕性，則應選用耐腐蝕的材料。因此我們對U—LRCA—401調節閥的使用條件進行了綜合考慮，決定選用耐腐蝕的材料。A4鋼對尿素和甲銨液有良好的耐蝕性，并且具有較好的綜合機構性能和工藝性能，尤其是HB大于250是我國當前尿素用鋼中的主要鋼種。

最后，還修改了填料函結構，采用了聚四氟乙烯V形圈，使密封更加可*。經修改設計后的U—LRCA—401調節閥在四川化工廠使用至今，情況良好，未發現任何故障，能適應各種生產負荷，而其價格僅為進口閥的十二分之一。