上海申弘閥門有限公司
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1 化工醋酸裝置鋯合金旋塞閥設(shè)計選型總則
1.1 本技術(shù)要求適用于醋酸裝置工藝手閥旋塞閥的設(shè)計、制造、供貨范圍、檢驗與試驗、性能保證、資料交付、技術(shù)服務(wù)等方面的技術(shù)要求。
1.2 賣方要充分了解旋塞閥的使用工況和應(yīng)用環(huán)境，并對閥門的選型，設(shè)計、制造負有的責任，由于技術(shù)不能滿足和選型不當造成的一切后果全部由賣方負責。鋯材閥門制造工藝研究工作主要有材料的加工刀具及加工參數(shù)和補焊方法確定、制造過程中防污染措施、裝配方法確定。
1）鋯及鋯合金加工具有硬化傾向明顯、切削時易發(fā)火的特點。經(jīng)過對刀具材料、刀具參數(shù)、切削參數(shù)、磨削材料以及磨削參數(shù)進行的試驗與篩選，選擇硬質(zhì)合金刀具、用慢速、大進給量，同時采用充足的冷卻劑和潤滑劑，可以在加工表面質(zhì)量和效率上取得了較為理想的效果。磨削時磨輪采用碳化硅砂輪。鋯屑鋯粉因鋯燃點低而易自燃，因此切屑宜儲存在盛水的容器中，以免著火。
2）鐵污染控制。鋯與鈦類似，產(chǎn)品在制造過程中，其表面易受鐵污染，與腐蝕介質(zhì)接觸時會造成電偶腐蝕，易導致鋯陰極析氫與鋯氫脆。因此，鋯制品在制造過程中應(yīng)避免鐵污染，或者最后進行化學鈍化處理或陽極化處理以消除鐵污染。鋯材閥門通常在制造過程中避免鐵污染，采取使用專用量刃具、專用周轉(zhuǎn)箱、潔凈的壓力試驗介質(zhì)、最終整臺閥門使用超聲波清洗機清洗，采用菲洛林溶液檢測鐵離子。
3）密封卡套多級鑲配工藝。密封卡套是旋塞閥的主密封元件，它與塞體形成通道密封和通向閥門內(nèi)上部腔體的首道密封，需要牢固安裝在閥體內(nèi)并保持良好的彈性來進行密封。采用專用工裝和加熱－壓制循環(huán)工藝，與一次性壓裝相比，多次熱壓使得卡套充分冷流，在有效保持PTFE及其基材所制卡套彈性的同時冷流部分較為飽滿地嵌入閥體凹槽等固定部位并與閥體上預(yù)設(shè)的環(huán)形密封帶貼合緊密，形成良好密封和固定，保證了卡套在工況下的密封效果和使用壽命。
在卡套經(jīng)長期使用或受到意外損傷而喪失密封能力需要更換時，使用該工藝重新鑲配密封卡套維護后的閥門具有與新閥門同等的密封性能，大大節(jié)約了資金，并縮短了因更換整臺閥門造成的長周期。
三、化工醋酸裝置鋯合金旋塞閥設(shè)計選型產(chǎn)品檢測與驗證
1.出廠檢測與驗證
在閥體完成機加工鑲裝密封卡套之前進行1.5倍公稱壓力的強度試驗，對成品整機按API599進行常溫強度試驗、低壓密封試驗、高壓密封試驗等常規(guī)檢測，進行了常溫啟閉動作及密封性測試。考慮到工況壓力溫度較高，對整機進行了高溫密封性測試、溫度交變密封性測試，完成了其可靠性和模擬工況性能的驗證。
2.工業(yè)化考核
經(jīng)過上述設(shè)計、制造、檢測和驗證的兩個規(guī)格型號鋯材閥門于在國內(nèi)某兩家化工有限公司進行工業(yè)考核，運行6個月后狀況良好，至今尚在使用。
該產(chǎn)品針對醋酸工藝要求優(yōu)化開發(fā)，和進口閥相比，性能指標相當，特別是在使用的可靠性和經(jīng)濟性上，應(yīng)該說是更具有針對性和實用性的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。
通過一系列的試驗、理論研究和實踐驗證，解決了熔煉鑄造工藝技術(shù)，通過設(shè)計準則與標準的制定、針對結(jié)構(gòu)的設(shè)計改進、加工制造工藝技術(shù)研究國內(nèi)鋯材閥門產(chǎn)品理論研究與制造的空白。經(jīng)過工業(yè)應(yīng)用實踐證明，鋯材閥門的國產(chǎn)化研制與開發(fā)是成功的。
1.3 供方應(yīng)保證計算和選型的正確性，保證所有材料、壓力等級和性能符合技術(shù)協(xié)議及設(shè)計規(guī)格書的要求
1.4 賣方負責在現(xiàn)場（陜西延長石油榆林煤化有限公司）進行貨物的開箱驗收、安裝指導、調(diào)試、性能測試等工作。
1.5 在合同執(zhí)行過程中，如果技術(shù)參數(shù)發(fā)生變更，賣方應(yīng)作相應(yīng)修改，也有義務(wù)根據(jù)買方技術(shù)要求提出更合適的改進方案并提交用戶確認后實施。
1.6 本技術(shù)要求要求，賣方所提供的產(chǎn)品應(yīng)當至少滿足但不僅限于本技術(shù)要求的條款及相關(guān)引用文件的規(guī)定。
1.7 賣方投標時必須提供在醋酸裝置上的特材閥（鋯材）應(yīng)用業(yè)績。
1.8 如生產(chǎn)商不參加投標，投標方必須提供生產(chǎn)商出具的有效授權(quán)書。
1.9 技術(shù)和售后服務(wù)由生產(chǎn)商負責。
1.10 其他未盡事宜雙方協(xié)商解決。
2 化工醋酸裝置鋯合金旋塞閥設(shè)計選型標準和規(guī)范
2.1 旋塞閥的設(shè)計與制造應(yīng)不低于下面列出的規(guī)范、標準的最新版本。如果幾種
規(guī)范和標準適用于同一情況，則應(yīng)遵循最為嚴格的規(guī)范。若規(guī)格書與相關(guān)的規(guī)范
和標準有沖突，按照通用最新標準執(zhí)行。
ISO9001 閥門質(zhì)保體系
HG/T20615～20635 鋼制管法蘭、墊片、緊固件
API1599 法蘭端 螺紋端和焊接端金屬旋塞閥球閥
API598 閥門實驗與檢驗標準
API RP 550 煉油廠儀表安裝手冊
ASTMB752 鋯與鋯合金鑄件
ASTMB493 鋯與鋯合金鍛件
ANSI B16.10 閥門的結(jié)構(gòu)長度標準
API 6D 管線用閥門設(shè)計和測試標準
ASME/ANSI B16.104/FCI 70-2 閥門泄漏等級標準
IEC 79-0-1 part1 電氣設(shè)備耐壓防爆密封結(jié)構(gòu)和試驗
GB 4208 外殼防護等級（IP 代碼）
GB3836 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備
GB50058 爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范
化工醋酸裝置鋯合金旋塞閥設(shè)計選型產(chǎn)品特點
鋯旋塞閥選用的材料鋯屬于稀有金屬，價格相對昂貴，但由于其的物理和化學耐蝕性，在核工業(yè)、航天、航空和民用化工工業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用有著不可替代和優(yōu)異的性價比被廣泛應(yīng)用于特殊的苛刻工藝管線控制，保證工藝管線安全長久、穩(wěn)定可靠運行。特別是抗穩(wěn)定100℃以上的還原性鹽酸和硫酸，磷酸、醋酸，有著其它材料如鈦合金、鎳及鎳合金等的優(yōu)異抗蝕性，的鋯旋塞閥的耐蝕性比鎳合金高一個到幾個數(shù)量等級，被廣泛用于苛刻腐蝕工況。
鋯旋塞閥特點：
1.鋯旋塞閥閥體進出口端窗口設(shè)計為雙道溝槽密封環(huán)結(jié)構(gòu)，旋塞在旋轉(zhuǎn)過程中，其密封副間的密封比壓在逐漸變化，直至到達全開或全開位置時，產(chǎn)生足夠的密封比壓，密封副達到零泄漏。
2.雙溝槽密封環(huán)，既可以使軟密封襯套，穩(wěn)固的在閥體內(nèi)不產(chǎn)生遷移，也可吸收由于溫差變化引起襯套產(chǎn)生的微量變形，同時襯套與旋塞之間產(chǎn)生有力的擠壓作用，以提高了密封面的使用壽命。
3.鋯旋塞閥塞軸上部采用一個的PTFE（或增強PTFE）膜片和楔形墊與調(diào)節(jié)墊片組合，既可調(diào)整密封面的密封比壓，使塞子轉(zhuǎn)動靈活，又可能保證進出口端和中法蘭連接端的密封。
4.PTFE密封襯套，可根據(jù)使用溫度和工作介質(zhì)采用不同的填充物，潤滑好、壽命長。
5.鋯旋塞閥閥體中腔進、出口金屬唇邊在旋塞轉(zhuǎn)動時，有刮掃作用，同時閥門沒有空腔給介質(zhì)積聚，特別適合粘稠、易結(jié)垢、結(jié)晶工況。
化工醋酸裝置鋯合金旋塞閥設(shè)計選型規(guī)格參數(shù)
壓力等級：PN1.0-10.0MPa CLASS150-600Lb
公稱通徑：DN15-DN300 1/2"-12"
驅(qū)動方式：手動、蝸輪、氣動、電動
相對應(yīng)的型號： X43F-10Zr、X43F-16Zr、X43W-25Zr、X43W-40Zr、X43W-64Zr、X43W-100Zr、X43F-150LB(Zr)、X43F-300LB(Zr)、X43F-600LB(Zr)、X343F-10Zr、X343F-16Zr、X343W-25Zr、X343W-40Zr、X343W-64Zr、X343W-100Zr、X343F-150LB(Zr)、X343F-300LB(Zr)、X343F-600LB(Zr)、X43F-10Zr、X43F-16Zr、X43W-25Zr、X43W-40Zr、X43W-64Zr、X43W-100Zr、X43F-150LB(Zr)、X43F- 300LB(Zr)、X43F-600LB(Zr)、X343F-10Zr、X343F-16Zr、X343W-25Zr、X343W-40Zr、X343W-64Zr、X343W-100Zr、X343F-150LB(Zr)、X343F-300LB(Zr)、X343F-600LB(Zr)
適用介質(zhì)：強腐蝕性介質(zhì)。
技術(shù)規(guī)范
設(shè)計標準：GB/T12240、API599
結(jié)構(gòu)長度：GB/T12221、ASME B16.10
連接法蘭：HG、GB、JB、API、ANSI、ISO、BS、DIN、NF、JIS
試驗標準：JB/T9092、GB/T13927、API598
主體材料
閥體、旋塞：Zirconium 702 、Zirconium 705
密封襯套：PTFE、RPTFE、PPL
3 化工醋酸裝置鋯合金旋塞閥設(shè)計選型氣象條件
3.1 氣溫最高氣溫 38℃氣溫 -30℃
3.2 相對濕度年平均相對濕度 36% ~ 54%
3.3 氣壓年平均氣壓 91.0kPa
4 化工醋酸裝置鋯合金旋塞閥設(shè)計選型技術(shù)要求
4.1 賣方提供的閥除滿足本文本所附的《閥門數(shù)據(jù)表》所載明的要求外，還應(yīng)滿足以下要求：
4.1.1 所有閥門及附件等不得提供轉(zhuǎn)包和貼牌產(chǎn)品。每臺閥門及附件需提供可溯源的序列號（提供電子版材料，同時在儀表銘牌上標志），提供設(shè)備生產(chǎn)監(jiān)造方便；
4.1.2 閥門應(yīng)帶有固定式蝕刻不銹鋼銘牌。銘牌至少包含以下內(nèi)容：制造廠的名稱或標志、、材質(zhì)、生產(chǎn)日期、防護等級、防爆標識、壓力等級、材料名稱、序列號或產(chǎn)品編號等。銘牌應(yīng)地牢固在閥體上。每個閥體上應(yīng)有性流體流向標識；
4.1.3 閥體、閥內(nèi)件材質(zhì)、壓力等級不得低于<<閥門數(shù)據(jù)表>>的要求，且不低于工藝管道的材質(zhì)、等級；
4.1.4 閥門通徑滿足<<閥門數(shù)據(jù)表>>要求。切斷閥應(yīng)與管道通徑相同，不得縮徑；中標后簽技術(shù)協(xié)議時必須提供閥門尺寸圖；
4.1.5 閥門的附件管線及管件材質(zhì)均采用不銹鋼；
4.1.6 閥門本體及其附件應(yīng)在其制造工廠組裝完畢，除氣源儲罐或特殊要求外，閥門所有附件均集中安裝在閥門軛架上，調(diào)試合格后整體供貨；
4.1.17 閥體、閥內(nèi)件材質(zhì)應(yīng)滿足以下使用工況：操作溫度 210℃，操作壓力2.8-3.6MPa,介質(zhì)組分：水含量 4-5％,醋酸 68-75％，碘化氫 4-8％，12-16％，醋酸甲酯 0-1％，銠 800-900PPM，鋰 3000-5000PPM；
4.1.18 閥內(nèi)襯套材質(zhì)要求增強 PTFE，滿足 210℃工況下長期使用；
4.1.19 閥門安裝使用一年內(nèi)發(fā)現(xiàn)內(nèi)外泄漏免費更換，三年內(nèi)發(fā)現(xiàn)內(nèi)外泄漏免費維修。
5 化工醋酸裝置鋯合金旋塞閥設(shè)計選型檢驗和試驗
5.1 閥門的制造、檢驗和試驗遵循 ANSI、API 等相關(guān)國際標準，閥門產(chǎn)品的主要性能及測試包括：基本誤差、回差、死區(qū)、始終點偏差、額定行程偏差、泄漏量、密封性、耐壓強度等，并提供相應(yīng)的檢測標準和檢測報告。閥門的檢驗和測試工作如下：
5.1.1 外觀檢查：包括各部件尺寸，加工精度，尺寸檢查等；
5.1.2 內(nèi)件檢查：所有內(nèi)件表面粗糙度檢查，密封圈的檢查；
5.1.3 尺寸檢查: 閥門的連接法蘭按照 HG/T 20615-2009、HG/T 20623-2009 ，閥門結(jié)構(gòu)長度按照 ANSI/ASME B16.10；
5.1.4 按照 API598 標準對閥體進行打壓測試，測試壓力為設(shè)計壓力的 1.5 倍；
5.1.5 高壓水密封試驗、低壓氣密封試驗，閥座泄漏量應(yīng)符合 ASME B16.104 要3求；
5.1.6 每臺閥門檢驗動作的準確和平穩(wěn)性等；
6 化工醋酸裝置鋯合金旋塞閥設(shè)計選型質(zhì)量保證和技術(shù)服務(wù)
6.1 質(zhì)保期內(nèi)發(fā)現(xiàn)的設(shè)備質(zhì)量問題，由賣方免費負責維護、更換，相應(yīng)零部件由賣方免費提供。質(zhì)保范圍內(nèi)對產(chǎn)品的維護以及檢測應(yīng)盡可能在買方現(xiàn)場進行，如確實不具備條件，將在賣方的售后服務(wù)中心進行，所有費用由賣方承擔。
6.2 無論是在質(zhì)保期內(nèi)，還是在質(zhì)保期外，賣方在收到買方或用戶傳真后，12 小時內(nèi)給予答復(fù)，一旦買方或用戶有要求，賣方應(yīng)在 24 小時內(nèi)派人抵達現(xiàn)場。
6.3 質(zhì)保期外賣方所提供產(chǎn)品出現(xiàn)問題需賣方處理時，賣方應(yīng)及時派技術(shù)人員到現(xiàn)場提供服務(wù)。
6.4 產(chǎn)品質(zhì)量保證期為閥門交貨到用戶后 18 個月或閥門投入運行后 12 個月，二者以先到者為準。
7 化工醋酸裝置鋯合金旋塞閥設(shè)計選型包裝
7.1 在檢查和測試以后，閥門內(nèi)部應(yīng)該經(jīng)過干燥，保證無水及其它介質(zhì)后準備交貨。
7.2 交付的閥門產(chǎn)品需提供足夠的保護以防止運輸中的機械損傷和大氣腐蝕，并
且能夠滿足在現(xiàn)場安裝前至少 6 個月的現(xiàn)場戶外貯存。
7.3 對于暴露的外表面和機加工表面（包括螺栓），應(yīng)涂防銹材料。內(nèi)部的金屬
表面應(yīng)噴涂防銹劑，并用標簽注明防銹劑的種類。
7.4 所有的開口都應(yīng)該用木材或塑料材料蓋好或塞住，并固定，以滿足在安裝前
長時間的暴露的要求。法蘭密封面應(yīng)很好保護，以免在運輸和儲存期間損壞。
7.5 螺紋連接處的臨時絲堵應(yīng)與性金屬絲堵有明顯的區(qū)別。
7.6 閥門可單獨包裝或拼裝，但包裝箱外必須印有明顯的閥門標識。
