对于加氢装置中介质的特点,采用锻造的阀体结构较合理。铸造结构的阀体,一方面其铸造壁厚余量不大,另一方面容易出现铸造缺陷,如金属夹杂、气孔、裂纹等缺陷,导致氢气的积聚,诱发裂纹,同时也容易出现氢脆现象;在高温情况下还容易出现脱碳现象,从而加速氢腐蚀的进程。另外,大壁厚的铸造在国内还不成熟,很难避免出现以上问题。因此,笔者采用锻造方式。
除了采用锻造结构外,应该对有害的金属元素S,P进行控制,将其质量分数控制在0.02%以内,较大质量分数只能放宽到0.03%;非金属夹杂物要求不高于2.5级;晶粒度:碳钢与合金钢不低于5级,不锈钢不低于8级,厚度大于100mm时不低于6级。
除了对承压件的材料控制外,对生产过程中的氯离子也应该严格控制,尤其是填料和产品试压时,应采用氮氢混合气进行试压。即使采用水压进行试验,也一定要控制水中的氯离子,使其质量分数合格后方可进行。所有的材料及焊接部位,都要严格进行UT探伤,探伤合格级别为I级。
阀门选择的主要材料有A105碳钢,304,316,321,347不锈钢等。其中阀板、阀座、自密封部分选用硬质司太立合金材料,堆焊材料牌号分别为STL12,STL6,STL21,从而确保了不同零件的硬度使用要求,而且所有的堆焊层厚度不得小于2mm。经过以上的材料控制和生产控制,完全能够满足加氢装置的要求。
加氢装置使用的紧急切断和紧急放空闸阀,应根据不同的工况进行选择,不可盲目地选择闸阀结构。如在高温高压的情况下,不可选择楔形闸阀,只能选择平行闸阀结构。同时,在高温高压下选择执行机构时,也需要注意高温膨胀性,较好选择气动执行机构来进行高温膨胀补偿。若一定要选择电动执行机构,则必须选择平行闸阀结构。