一種在純堿工業中使用的耐腐蝕旋球閥

吳紅濤，劉麗娟

(河南泉舜流體控制科技有限公司，河南鄭州 450001)

?

一種在純堿工業中使用的耐腐蝕旋球閥

吳紅濤，劉麗娟

(河南泉舜流體控制科技有限公司，河南鄭州 450001)

目前我國的純堿企業使用的閥門特別是在純堿和氯化銨生產過程中，都存在易揮發、易腐蝕、易結晶的介質，從而造成閥門的腐蝕、內腔結疤以及其執行器損壞、關不到位、卡死等現象，怎樣防止或減緩該現象的發生，是需要現場檢修人員和閥門設計廠家共同研究的課題。結合用戶的反饋及建議，我公司研制的一種耐腐蝕旋球閥，能夠幫助用戶改善這一現象的發生。

旋球閥；結構；純堿：耐腐蝕；結晶；結疤

1 純堿企業中閥門的使用工況

目前我國的純堿企業主要是采用氨堿法和聯堿法進行生產的，這兩種生產工藝，在純堿和氯化銨生產過程中，都存在NH4OH、NaCl等溶質的混合溶液, 該類溶液具有易揮發、電化學腐蝕比較明顯的特點，對設備本體以及外表面、內表面防電化學腐蝕的性能都有較高的要求。

在非腐蝕、非結疤工況下使用的閥門較多具有啟閉迅速、結構緊湊的特點，閥門在截流、節流中起到了省力、易操作的作用。

但在易腐蝕、易結疤且現場介質易揮發情況下，雖然采用了不銹鋼閥門，由于易揮發腐蝕性氣體存在，使得閥門尤其是其執行器外觀腐蝕情況比較普遍，甚至執行器內部潤滑物質也會受到影響。一般閥門使用一段時間后，閥門閥座及閥瓣之間存在結晶物，使得啟閉力矩增大，開關費力，同時執行器的潤滑部分效率隨之降低，間接造成執行器內腔機械部分傳動力矩明顯增加，最后形成執行器開關困難的現象，甚至出現打不開的情況。這種情況下如果強行開關閥門，就會造成執行器損壞，從而影響了閥門的啟閉及管道系統的通斷過程。

實際在易揮發、易腐蝕環境中，易結疤、易結晶工況閥門往往出現執行器開啟困難、甚至殼體損壞的情況，這些狀況均與以上所述的閥門密封副存在結晶物，閥門啟閉力矩增大，執行器內潤滑部分效率降低，機械部分傳動受阻等因素有關。

2 耐腐蝕旋球閥的特點

結合以上用戶在生產過程中遇到的問題以及結合廣大用戶給我們的建議，我公司針對易腐蝕、易揮發工況研制了一種耐腐蝕旋球閥，該閥門性能特點有以下幾個方面：

1)針對易腐蝕、易揮發工況，閥門執行器機械傳動部分采用耐蝕鋼，解決了原來執行器內件生銹傳動受阻、咬死等情況，同時優化了閥門執行器結構，對閥門執行器外伸連接處特別增設了多道防塵封圈，防止易揮發、腐蝕氣體進入執行器內部，從而影響執行器潤滑部分的效果，使得閥門在易腐蝕、易揮發工況條件下，保持原來的扭矩不增加，開關順暢以及良好的潤滑效果，有效地延長閥門的使用壽命。

2)閥門執行器蝸桿軸肩處增設耐磨損、自潤滑性較好材料的滑動軸承，使得執行器機械轉動部分摩擦系數有效降低，傳動效率明顯提高，從而大大減少了閥門執行器啟閉困難、甚至損壞的幾率。

3)閥門執行器內部潤滑部分采用防腐蝕潤滑脂，使閥門在易腐蝕、易揮發工況條件下潤滑性能保持不變，潤滑效果也依然良好。

4)由于一般該工況壓力基本在中低壓范圍，可以將閥門原來分體式浮動閥座改為一體式閥座，防止從介質中析出的結晶物進入原分體式閥座間隙之中影響浮動效果，閥座與閥體處增設具有緩沖作用的彈性金屬緩沖圈，當閥座及閥瓣之間存在結晶物，力矩增大時，由于閥座壓緊緩沖圈時儲存有一定量的彈性勢能，閥門啟閉時力首先通過閥瓣作用在閥座之上，這時彈性金屬緩沖圈集聚的彈性勢能有利于閥座動作，使閥座向后移動，防止因閥座及閥瓣之間存在結晶物，兩者位置相對固定發生卡死現象，另外建議在使用時對閥門最好有一定保溫措施，從而減少結晶物的析出。

3 結構與工作原理

主要結構見圖1。

工作原理：緩沖圈集聚的彈力更利于一體式閥座后退，防止因閥座及閥瓣之間存在結晶物時，發生卡死現象。耐腐蝕執行器軸肩處增設耐磨損、自潤滑性較好材料的滑動軸承，減少了減速器的操作力矩，采用防腐蝕潤滑脂，使閥門在易腐蝕、易揮發工況條件下潤滑性能保持不變，潤滑效果也依然良好，機械傳動部分轉動輕快、靈活，防止執行器因腐蝕而咬死。

1.一體式閥座 2.耐腐蝕不銹鋼閥體 3.執行器蝸桿軸肩耐磨損、自潤滑性較好材料的滑動軸承 4.執行器組合式防塵圈 5.緩沖圈圖1 耐腐蝕旋球閥的結構

4 小 結

經過純堿行業用戶多次的試用，目前該耐腐蝕旋球閥工作狀態良好，而且啟閉靈活、很少出現閥門卡死、執行器損壞現象，同時使用中也大大節省了更換頻次，性能穩定、安全、可靠。該球閥是主要用于化工工藝系統的一種耐腐蝕性閥門，也可用于供熱、供油、冶金、電力等有耐腐蝕性要求的工業領域。

[1] 沈陽閥門研究所. 閥門設計[M].沈陽： 沈陽閥門研究所，1976

[2] 朱良和.純堿企業閥門使用情況小結 [J]. 純堿工業，2006(2):45

[3] 徐灝. 機械設計手冊[M].北京：機械工業出版社，1999

[4] 吳紅濤.化工專用蝸輪減速器在純堿工業中的應用 [J]. 純堿工業，2015(6)

TQ114.15

B

1005-8370(2016)06-20-02

2016-10-13

吳紅濤(1983—)，男，工程師，主要從事壓力容器、閥門等化工設備的研發與應用。