原创《乙烯裂解大阀密封结构修复与预防处理方法》：这篇乙烯论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考。
摘 要：本文结合裂解阀的阀座密封面结构特点,分析了阀座硬化材料司太立的特性及其在堆焊中的影响因素,获得了现场条件下修复裂解阀阀座合金密封面的工艺方法.
关键词：裂解阀；司太立；堆焊
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.014
0 引言
双闸板阀是乙烯工艺裂解的关键设备之一,安装裂解炉出口用于切断带有焦油的高温裂解气.双闸板阀的运行状态直接影响裂解炉的运行和安全.随着乙烯裂解装置运行周期的延长造成了阀门超长周期服役运行,阀门阀座硬密封出现不同程度损坏或拉伤,长期运行下来,加剧阀门损坏程度,对检维阀门带来更大的修复难度.同时,双闸板阀门的密封面修复及质量验收保证,对整个装置的高负荷生产提供了有利保证.
1 裂解阀的密封结构及损坏原因分析
图1为带导流装置的双闸板平行式裂解阀,主要由阀体1、阀座2、阀板3、导流装置4、导板5组成,两个闸板与导流装置分别安装在眼镜式的阀架中,当阀门关闭时,两闸板被楔块撑开紧密地压在阀座上,形成强制密封.当阀门完全开启时,导流装置（《一种阀门用开位密封导流装置》,已申请专利）和阀座形成弹性密封,防止介质进入阀腔.
导流装置密封面a、阀板密封面b分别与阀座密封面c形成开位密封副和关位密封副.密封面一般采用整体堆焊钴铬钨合金Stellite6,该合金在高温条件下长期使用损坏情况有轻微划痕、整体磨损、合金缺失、渐进式缺失、贯穿性划伤几种情况.
密封面损坏原因分析可分为：
（1）密封面接触摩擦.因为双闸板阀门膨胀节与阀座开位弹性密封原理,膨胀节在过盈状态下装配,所以合金硬密封面出现少量轻微痕迹,或者出现硬密封面均匀磨损都属于正常使用下造成的结果（存在胶粉卡涩,长期开关时造成拉伤）.
（2）阀门开启（100%）、关闭不到位（0%）.双闸板阀在长期使用过程中密封面造成损坏,主要是介质压力变化、气相冷凝下焦油、胶粉堆积在此处,日积月累则造成硬密封面磨损,导致泄露量增大.蒸汽和裂解气在密封面处形成高速的流动,加剧密封面冲刷,局部出现不同程度的深浅划痕.對检修阀门的修复带来更大难度.
（3）阀门内件间隙中焦块卡阻.在密封面与眼镜板中间,开启阀门时受到阻碍,为了满足工艺生产需求,有时硬性开启或着关闭阀门（人力摇手轮、风动马达等）,尤其风动马达动力大,则加剧了合金硬密封面贯穿性划伤,一般情况这种密封面损坏的特点比正常磨损的宽度、深度都要大,并且合金损失较大.
2 双闸板阀合金硬密封面修复的难点
2.1 阀座合金特性
双闸板阀座堆焊材料为司太立合金（Stellite6）,Stellite6属于Co-Cr-W-C系列合金,该系列是司太立合金的经典系列,特点是合金元素少,含碳量均较高.此产品耐磨性能好、硬度高、抗高温、抗气蚀性能强、韧性较差[1].
双闸板阀座的材质为15CrMo,15CrMo合金钢管以低碳和低硫为主要特征.常用的合金元素按其在15CrMo合金钢管的强化机制中的作用可分为：固溶强化元素（Mn、Si、Al、Cr、Ni、Mo、Cu等）；细化晶粒元素（Al、Nb、V、Ti、N等）；沉淀硬化元素（Nb、V、Ti等）以及相变强化元素（Mn、Si、Mo等）.从而可大大改善15CrMo合金钢管的韧性和焊接性能,控制不当时容易出现焊缝裂纹,作为Stellite6合金堆焊基材两者属于异种金属焊接.
Stellite6合金的导热系数约为0.035X4.1868J/cm-2·cm-1·S-1·℃-1,导热性能较差.具有较好的应力松弛性能,当达到某一消除应力的温度后应力迅速下降,温度在800℃以上时应力就会消除.这些特点是现场修复合金阀座的必须掌握的材料特性,对于焊接的热输入量控制及补焊后的热处理具有尤为重要的意义.
15CrMo钢系珠光体组织耐热钢,在高温下具有较高的热强性（δb≥440MPa）和抗氧化性,并具有一定的抗氢腐蚀能力.由于钢中含有较高含量的Cr、C和其它合金元素,钢材的淬硬倾向较明显,焊接性差.
3 裂解阀阀座现场修复的工艺方法
在现场阀座修复过程中,需从焊前准备、补焊过程及补焊后处理各个环节做好充分准备工作.
3.1 焊前准备
3.1.1 堆焊区域检查及表面处理
检查需要堆焊范围,确定宽度、深度、有条件下进行划线标识, 由于Stellite合金的氧化性,首先用角向砂轮打磨彻底清理去除堆焊部位20mm范围内的渗碳层,打磨深度应大于0.4mm,测量打磨部位的硬度值,并保证施焊区域达到HB185～321的要求.按照JB4730-94检测标准,检查打磨后的导向凸肩表面质量不得有裂纹、夹渣等缺陷,达到I级标准为合格.然后用丙酮清洗阀座焊接部位及其周围50mm范围内,保证无水、油等；用砂纸清除氩弧焊丝表面的油污和锈斑等赃物.
3.1.2 温度控制
焊接工艺及参数采用氧乙炔火焰加热的方法进行焊前预热,预热温度为350～400℃,用测温仪测量预热温度,堆焊部位露出,其他部位用保温材料进行包覆,避免烧伤.预热温度达到后开始焊接,温度控制在300～400℃.
3.2 合金面堆焊
3.2.1 硬密封面堆焊
堆焊要求：直流正解,电压范围10～15V,焊接速度最好为30～50mm/min,每道摆动宽度<10mm,每层堆焊厚度<4mm,焊接过程中不许产生任何缺陷,重点检查引、收弧处,发现缺陷立即打磨,去掉氧化层,进行补焊,焊后进行局部热处理,热处理采用火焰加热至640～660℃,保温30min,用测温工具进行检测,升温及冷却速度 <300℃/h,冷却时最好用硅酸铝纤维毯包覆降温.
对堆焊后的焊件进行着色、超声波探伤检查,检测堆焊位置没有裂纹、气孔等缺陷,同时进行硬度测试,硬度值必须达到与木材相近,满足合金面使用性能.
4 预防处理办法
（1）控制好阀门切换时的阀前压力变化,在确保介质不到串情况下,尽量降低阀前工艺压力,减小介质流速,从而减轻介质对阀体密封面骤然冲刷.
（2）安排专人定期检查阀体温度变化,主要检查防焦蒸汽（MS）是否畅通,建立起巡检台账并做好记录,做好分析趋势图,调整减少气态胶粉冷凝,保证防焦蒸汽及时带出胶粉.
（3）阀门开启时遇到卡涩时,由专业设备人员检查卡涩情况后再确认是否使用手轮开关,避免盲目强制操作,影响大阀长周期运行.
5 结束语
乙烯装置双闸板阀门正常使用保证整个装置安全平稳运行,同行业交流得知,随着运行周期增加,及操作不当,造成裂解气阀门及清焦阀门阀座硬密封过度磨损及拉伤严重,本文中对双闸板阀门现场修复工作能够满足阀门要求,通过阀门密封面堆焊总结经验及操作预防处理办法,制定焊接指导书及工艺操作,同时要求类似硬密封阀门修复质量验收标准.
参考文献：
[1]操龙光,徐飞,邓鹏.低合金钢热膨胀系数测定和分析[J].材料科学与工艺,2013（06）.
乙烯论文参考资料：
结论：乙烯裂解大阀密封结构修复与预防处理方法为关于对不知道怎么写乙烯论文范文课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文乙烯论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料下载。
