高温掺合阀.doc

Q/TFJ4.2010-2005
浙江石化阀门有限公司发布
2010-05-01实施

2010-04-30发布

高温掺合阀
High-temperature mixture valve

Q/ZSF 003-2010

Q/ZSF
浙江石化阀门有限公司企业标准
备 案 号：
备案日期：
有效期至：

1
Q/ZSF 003-2010

前 言
本标准由浙江石化阀门有限公司提出。
本标准由浙江石化阀门有限公司负责起草。
本标准主要起草人：李保升、吴尖斌、邵程达。

I
高温掺合阀
1　 范围
本标准规定了高温掺合阀的术语和定义、结构型式及基本参数、要求、材料、试验方法、检验规则以及标志、防护、包装及贮运。
本标准适用于公称压力PN16～PN25、公称尺寸DN150～DN1200，进口端温度为最高1500℃的H2S、SO2等热流介质，混合后出口端温度不超过300℃的法兰、焊接连接的高温掺合阀。
2 规范性引用文件
下列文件对于本件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB 150 钢制压力容器
GB/T 228 金属材料 室温拉伸试验方法
GB/T 699 优质碳素结构钢
GB/T 984 堆焊焊条
GB/T 1047-2005 管道元件 DN（公称尺寸）的定义和选用(ISO 6708:1995，MOD)
GB/T 1048-2005 管道元件 PN（公称尺寸）的定义和选用(ISO /CD 7268:1996，MOD)
GB/T 1176 铸造铜合金 技术条件
GB/T 1220 不锈钢棒
GB/T 5679 可锻铸铁
GB/T 9113 整体钢制管法兰
GB/T 9124 钢制管法兰 技术条件
GB/T 12220-1989 通用阀门 标志(ISO 5209:1977)
GB/T 12224 钢制阀门 一般要求
GB/T 12227 通用阀门 球墨铸铁件技术条件
GB/T 12229 通用阀门 碳素钢铸件技术条件
JB/T 106 阀门标准和识别涂漆
JB/T 308 阀门 型号编制方法
JB/T 7928 通用阀门 供货要求
JB/T 9092 阀门的检验与试验
SH 3531 隔热耐磨衬里技术规范
UNS 274 镍基高温合金
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准：
3.1
高温掺合阀 high-temperature mixture valve
安装在炼油厂的硫磺回收装置上，其功能是将高温的H2S、SO2等气体和相对较低温度的气体在阀门内混合（掺合），通过调节阀芯开度来控制高温介质流量，达到调节混合气体的温度和成份。
3.2
热流、冷流、混合流 hot flow、cool flow、mixture fow
流入高温掺合阀的气体中，有一条管线内的H2S、SO2等高温酸性气体流入阀内，经过阀芯、阀座流入阀体内腔，与另一条管线流入温度较低的气体，在阀体内混合。第一种流体称为热流，第二种流体称为冷流，它们混合后的流体称为混合流。
3.3
冷流管、混合流管、热流口、热流管
cool flow pipe、mixture flow pipe、hot flow inlet、hot flow pipe
冷流经过的管道称为冷流管，混合流经过的管道称为混合流管，热流经过的内径通道称为热流口，热流经过的热流管道称为热流管。
4 结构型式及基本参数
4.1 结构型式
高温掺合阀典型结构型式如图1所示，允许设计者在符合本标准技术要求的前提下设计成其它结构型式。

1——保温隔热材料； 7——蒸汽室； 13——气缸；
2——阀体； 8——蒸汽管； 14——气管；
3——阀芯； 9——填料； 15——手动机构；
4——散热器； 10——填料压盖； 16——手动气动转换手柄；
5——阀杆组件； 11——连接螺母；
6——中盖； 12——定位器；

图1 高温掺合阀
4.2 型号和规格
4.2.1 型号
R阀芯密封面基体材料 (耐高温镍基合金)
阀体材质代号， C代表碳素钢
连接方式：4为法兰连接，6为对焊连接
公称压力代号，同JB/T308标准
结构：3为三通式
传动方式：6s气动带手动，9电动
HC：高温掺合阀
HC □ □ 3 R — □ C

4.2.2 规格
高温掺合阀的规格由冷流管（混合流管）、热流口和热流管的公称管径组成，例：DN400/100-600，“400”表示冷流管公称尺寸，“100”表示热流口流通直径，“600”表示热流管公称尺寸。“400”通常称为该阀门的公称尺寸。
4.3 基本参数
4.3.1 公称尺寸DN150～DN1200，应符合GB/T 1047的规定。
4.3.2 公称压力PN16～PN25，应符合 GB/T 1048的规定。
4.3.3 进口热流气体温度≤1500℃，出口混合流气体温度≤300℃。
5 要求
5.1. 外观
高温掺合阀外观不应有明显撞伤、裂纹、气孔等缺陷，外表色泽基本一致，无影响性能的锈蚀、油污等。
5.2 高温掺合阀的温度
5.2.1 在阀体内的高温气体进口端的流道内须衬一定厚度的耐高温的隔热材料, 衬里之前，内部焊牢V形保温钉，衬里应捣实并烘干.使用时,保证在阀体表面的各处温度不超过300℃；
5.2.2 当进口热流气体温度最高达到1500℃时，出口混合流气体温度≤300℃ 。
5.3 结构长度
高温掺合阀的结构长度按表1的规定，或按订货合同的要求。

表1 结构长度 单位为毫米
规格
150/50-
500
250/80-
500
350/90-500
500/150-700
600/150-800
700/180-800
800/250-1000
1000/300-1200
1200/300-1400
结构长度
900
900
900
1100
1200
1400
1500
1600
1700
5.4 法兰连接端
法兰连接按GB/T 9113的规定，密封面表面粗糙度按GB/T 9124的规定，或按订货合同要求。
5.5 焊接端
对焊连接按GB/T 12224的规定，或按订货合同要求。
5.6 阀体
5.6.1 高温掺合阀阀体的压力—温度额定值按GB/T 12224的规定。
5.6.2 阀体采用焊接成型，设计和焊接应按GB150的规定，并应按材料的特性进行相应的热处理。阀体各处的焊缝应无裂纹、夹渣等缺陷，承压焊缝应进行着色探伤检查。
5.6.3 在阀体热流通道内衬轻质保温材料和耐磨保温浇注料，其径向厚度均不得小于100mm。在浇注料中
间应焊接V形保温钉，保温钉形状、尺寸、材料等应符合SH 3531的规定。
5.6.4 阀体的最小壁厚按表2的规定。
表2 阀体的最小壁厚 单位为毫米
公称压力
PN
公称尺寸DN
150
250
350
500
600
700
800
1000
1200
16
8.1
9.2
10.8
13.0
13.6
14.3
15.1
15.8
16.5
20
8.1
9.2
10.8
13.0
14.7
16.3
18.0
19.0
21
25
8.1
11.7
14.7
18.6
20.1
23.5
26.5
30.1
34
注：其它管道尺寸的壁厚采用插入法确定。
5.7 阀盖
5.7.1 阀盖可以是焊接成型，材料与阀体材料相同。阀盖的最小壁厚按表2的规定。
5.7.2 阀盖的阀杆填料箱内孔与阀杆的导向处应有适当的间隙，保证阀杆在高温时运动灵活。
5.7.3 填料箱的外部应设置有蒸汽室，蒸汽室的两侧各焊接一根导热管，以便对填料函保温，防止硫磺
结晶，影响阀杆移动。
5.8 阀杆组件
5.8.1 阀杆组件由阀芯、头部散热器和阀杆组成，阀芯与头部散热器、头部散热器和阀杆均采用螺纹连
接，并密封焊牢。
5.8.2 阀杆内设置不锈钢冷却水进出管，以便冷却水能对阀芯进行冷却。
5.8.3 阀芯可采用锻造或铸造成形，材料应为耐高温合金材料。
5.8.4 阀芯的内部应设计成中空形，以便通过冷却介质降温。
5.8.5 阀芯的头部应设计成流线型，可以进行流量调节。
5.8.6 阀杆的最小直径应符合表3的规定。
表3 阀杆最小直经 单位为毫米
规格
150/50-
500
250/80-
500
350/90-
500
500/150-700
600/150-800
700/180-800
800/250-1000
1000/300-1200
1200/300-1400
阀杆最小
直径
38
40
45
50
55
65
80
100
120
5.9 操纵机构
5.9.1 操纵执行机构可采用气动带手动、电动等装置，操纵机构应满足阀门调节特性的要求；所配带的电器元件应满足防爆、防护要求。
5.9.2 当采用气动执行机构操作时，气动执行机构应带手动执行器，手动执行器应不影响气缸活塞的运动。
5.9.3 手动执行器由齿轮减速箱、伞齿轮副、开合螺母、气手动切换手柄和手轮等零部件组成。
5.10 压力试验
阀门壳体、阀杆组件、蒸汽室应进行压力试验。
6 材料
高温掺合阀的主要零件材料应符合表4的规定，也可按合同规定。
表4 主要零件材料

材料
零件名称
名称
牌号
标准号
阀体、阀盖、气缸体
优质碳素钢
20
GB 699
支架
铸造碳素钢
WCB
GB/T 12229
阀杆、散热器、冷却管
不锈钢
0Cr18Ni9
GB 1220
阀芯
镍合金
INCoNEL 625
UNS 274
锥齿轮
球墨铸铁
QT450-10
GB/T 12227
开合螺母
铝青铜
ZQA19-4
GB 1176
齿轮箱
铸造碳素钢
WCB
GB/T 12229
手轮
可锻铸铁
KTH330-08
GB 5679
保温钉
不锈钢
1Cr25Ni20
GB 1220
轻质保温材料
浇注料
SD-18S
SH 3531
耐磨保温材料
耐磨浇注料
SD-1.2
SH 3531
7 试验方法
7.1 外观
阀门的焊缝应无裂纹、夹渣等缺陷，阀门的外观质量按JB/T 7927检验。
7.2 阀体壁厚测量
用测厚仪或专用游标卡尺等量具测量阀体流道、中腔的壁厚。
7.3 阀杆直径测量
用游标卡尺、千分尺等测量与填料接触区域的阀杆直径。
7.4 手、气动切换动作试验
扳动气、手动切换手柄3次，手感要灵活轻松，无卡阻现象。
7.5 阀门定位器调节功能试验
在阀门组装后，要对阀门定位器的调节功能进行试验。用信号发生器向定位器输入电信号4 mA～20mA，4mA时阀芯位置在最下方，20mA时，阀芯位置在最上方。信号减弱时，阀芯要下移，然后稳定在某一位置。信号改变试验三次以上，合格方能出厂。
7.6 阀体和铭牌标志检查
目测阀体表面标记和铭牌标志内容。

7.7 材质成分分析
在阀体、阀盖和阀芯的本体材料上取样，钻屑应在表面6.5mm之下处，阀体、阀盖的成分分析应符合GB 699的规定，阀芯的成分分析应符合UNS 274的规定。
7.8 阀体材质力学性能
用阀体同炉号、同批热处理的试棒按GB/T 228规定的方法进行拉伸试验。
7.9 压力试验
7.9.1 阀门装配前应按JB/T 9092标准，对阀门壳体（包括阀体、阀盖连接件）进行压力试验。
7.9.2 阀门装配前应按JB/T 9092标准，对阀杆组件（包括阀杆、阀芯、散热器）进行压力试验。
7.9.3 阀门装配前应按JB/T 9092标准，对蒸汽室进行压力试验。
7.9.4 阀门的壳体试验压力为阀门公称压力的1.5倍，阀杆组件和蒸汽室试验压力为2.4MPa。
8 检验规则
8.1 检验分类和检验项目
8.1.1 高温掺合阀的检验分为出厂检验和型式检验。
8.1.2 检验项目、技术要求和检验方法按表5的规定。
表5 检验项目、技术要求和检验方法
检 验 项 目
检 验 类 别
技术要求
检验方法
出厂检验
型式检验
壳体试验
√
√
符合本标准5.10
按本标准7.9.1
阀杆组件和蒸汽室试验
√
√
符合本标准5.10
按本标准7.9.2
手动切换动作试验
√
√
符合本标准5.9
按本标准7.4
阀门定位器动作试验
√
√
符合本标准5.9
按本标准7.5
阀体壁厚测量
—
√
符合本标准5.6
按本标准7.2
阀杆直径测量
—
√
符合本标准5.8
按本标准7.3
阀体、铭牌标志
√
√
符合本标准9.1
按本标准7.6
阀体材质成分分析
—
√
符合本标准6
按本标准7.7
阀体材质力学性能
—
√
符合本标准6
按本标准7.8
注：“√”为检验项目，，“—”为不做检验项目。
材料化学成份和材料机械性能在原材料上取样。
8.2 出厂检验
每台阀门必须进行出厂检验，经制造商检验员检验合格后方可出厂。
8.3 型式检验
8.3.1 有下列情况之一时，型式试验产品数为一台，检验项目全部符合标准后，方可成批生产。
a) 新产品的试制、鉴定、定型；
b) 原产品结构、材料、工艺有较大改变，可能影响性能；
C) 产品停产半年以上恢复生产。
8.3.2 有下列情况之一时，型式试验采用抽样检验。
a) 正式生产时，每三年应进行一次检验；
b) 订货合同提出进行型式检验时；
C) 国家质量监督机构提出进行产品检验要求。
8.3.3 抽样方法
8.3.3.1 抽样可以在生产线的终端经检验合格的产品中随机抽取，也可以在产品成品库中随机抽取，或者从已供给用户但未使用并保持出厂状态的产品中随机抽取。每一规格供抽样的最少基数和抽样数按表6的规定。到用户抽样时，供抽样的最少基数不受限制，抽样数仍按表6的规定。对整个系列产品进行质量考核时，根据该系列范围大小情况从中抽取2～3个典型规格进行检验。
表6 抽样的最少基数和抽样数
规格
最少基数/台
抽样数/台
150/50-500
250/80-900
350/90-500
10
2
500/150-700
600/150-800
700/180-800
800/250-1000
1000/300-1200
1200/300-1400
5
1
8.3.3.2 型式检验的全部检验项目都应符合表5中要求的规定。
9 标志、防护、包装及贮运
9.1 标志
高温掺合阀应按GB/T 12220的规定进行标志，并在铭牌上应标有标准号、厂名、厂址。
9.2 防护、包装和贮运
9.2.1 高温掺合阀应按JB/T 106的规定或按用户要求涂漆；流道表面应当涂以容易去除的防锈油脂。
9.2.2高温掺合阀的包装和贮运应符合JB/T 7928的规定，阀门应放置在包装箱内，应用木质材料、
木质合成材料、塑料或金属材料的封盖，对高温掺合阀的连接管道的端口进行保护，封盖的形状应该是凸耳边的。
9.2.3 在贮运中，高温掺合阀的阀芯应处于最下方，阀门应装在包装箱内。

我们平时操作是注意这些：1 q" E9 b/ h3 a! f/ C: o3 W
1、要及时加油，有高温润滑油，还有润滑脂，但是不能加多。
( T/ D- d+ K, d5 u2、注意降温除氧水（给阀杆降温） 和降温蒸汽（给法兰片降温）的量是否足够。3 z) P8 {1 D( u0 b8 i6 U
3、停工后不能全关但一定要关小不然的话热量会反串到一冷去，造成一冷出口温度很高。一般关到5%左右。但要定时活动。
! R1 N" _. p4 ~  E, q其他的还有什么注意事项。希望大家多交流。

三通高温掺合阀的主要特点
    1、本阀设有两个填料室，内部加有耐600℃高温油；
    2、本阀门阀蕊采用软化水冷却；
    3、阀蕊、阀座采用特种高温合金制造；
    4、热口部分内衬AL203刚玉耐火泥；
    5、阀门具有气、手动切换和调节功能；
    6、阀门热流温度1400℃~1430℃，冷流160℃，混合流250℃~260℃.
在开停工时高掺阀不能全关，在异常情况紧急停工时也不能全关。我厂出现过，在异常情况停工时，高掺阀全关致使阀芯的耐火衬里脱落，将高掺阀的高温通道堵塞的现象。至少留3-5%作用的开度，防止损坏。
高温掺合阀发生过多次故障，（1）阀头掉下去，高掺打不开（2）高温掺合阀阀头烧坏。
4 `0 k) q$ R$ @. ]（1）现象：
; b6 r! i$ b5 k+ |: q( y  Q高掺打不开，一转二转的入口温度太低，制硫余热锅炉的出口温度低，液硫线容易凝，床层容易积硫。
, `1 k% q# P* a, T处理方案：1、联系仪表，调节掺合阀的盘根，看是否能活动。
0 t9 a1 ~$ F; o; b               2、停一冷的除氧水，改投蒸汽保护，提高一冷的出口温度，避免硫磺在一转、二转的床层内形成液体硫磺，尽量 在二冷三冷内回收。2 M' V0 S( {) R3 ?* J
3、等待厂家更换高掺的过程中，一转的床层控制在200度，二转的床层控制在180度运行2天，才等到厂家到货。+ P3 v, h' I+ O7 q
（2）高掺烧坏的现象：高温掺合阀漏量大，导致一转二转的床层温度上升，漏量会越来越大，床层温度上升较快，硫磺冷却效果不好，会有硫磺携带入尾气炉内，导致烟囱烟气超标，甚至会发生烟囱着火。
% N+ _  h) J3 y( q处理方案：抓紧联系仪表、厂家更换。! ~: I: w/ Y3 j7 f
               注意床层的温度严禁超过400度，一旦超出，做好停工的准备工作。7 x6 P2 ^& w7 J+ W& n# T
              注意尾气焚烧炉的炉膛温度，尾气焚烧的温度急剧升温，严禁烧坏衬里。（特别是尾气吸收未开）
1 Y& Z4 [  B4 ^' j: r( {" Q) u              尾气急冷塔很容易发生析硫，堵塞塔盘，最好切除。" }; q% q5 p' K. ?  o5 X4 b1 E
              密切注意烟囱的温度变化，如着火，即时通入消防蒸汽。
掺混阀烧坏的原因，一是腐蚀，在一个是高温，一般情况下不要将掺混阀全关时间太长，最好是能设置掺混阀关闭的下限，不要让掺混阀全关闭，始终保持一定流量这样掺混阀不容易烧坏。
; F2 N$ Q8 E2 S. @4 C0 l看楼主的分析，如果废锅出口温度低不应该是掺混阀阀芯坏所致啊？看以上原因有点象废锅的管束漏了，可以打开废锅底部排污看是否有水汽或者是有固体硫磺排出。

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