煤化工角閥在實(shí)際使用中面臨諸多挑戰(zhàn),主要由于其工況環(huán)境極為惡劣。這些挑戰(zhàn)包括:
1.高溫高壓:煤化工角閥通常工作在高溫高壓的條件下,這對(duì)閥門的材料和設(shè)計(jì)提出了很高的要求。例如,黑水角閥在GE水煤漿氣化裝置中,黑水流經(jīng)閥體前后的壓差可高達(dá)3.1MPa(G),并且黑水通過閥芯時(shí)會(huì)瞬間閃蒸成為氣液固三相,組分復(fù)雜且具有強(qiáng)腐蝕性。
2.強(qiáng)沖刷磨損:黑水流過閥芯的速度非常高,對(duì)閥芯及閥內(nèi)件造成的沖刷磨損非常嚴(yán)重。這種高速?zèng)_刷會(huì)導(dǎo)致閥內(nèi)件的使用壽命大大降低。
3.氣蝕現(xiàn)象:黑水在擴(kuò)張喇叭口體積膨脹汽化、在筒體底部受阻及溫降部分液化,產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象造成較大沖擊。
4.腐蝕問題:煤化工過程中的介質(zhì)往往含有硫化氫、氯離子等腐蝕性物質(zhì),這些介質(zhì)對(duì)閥門的腐蝕性很強(qiáng),需要選用耐磨耐蝕材料,如雙相不銹鋼,并且閥體流道采用鍍鉻硬化處理。
5.固體顆粒影響:黑水介質(zhì)中的固體含量大且硬度比較高,容易誘發(fā)黑水中的碳酸鈣等結(jié)晶,從而堵塞管道及閥門的通道。
為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn),閥門的設(shè)計(jì)和制造需要考慮到這些因素,并采取相應(yīng)的措施,如使用更耐磨耐蝕的材料、改進(jìn)閥門的流道結(jié)構(gòu)以減少?zèng)_刷、以及采用更先進(jìn)的制造工藝來提高閥門的耐用性。此外,還需要定期對(duì)閥門進(jìn)行維護(hù)和檢查,以確保其在惡劣工況下的正常運(yùn)行。
隨著國內(nèi)煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,國內(nèi)閥門企業(yè)也在不斷研究和改進(jìn),形成了幾類國產(chǎn)高壓黑水角閥,其應(yīng)用效果也逐步實(shí)現(xiàn)了對(duì)國外品牌的超越。