当旋转阀在炼油化工中的应用

旋转阀在炼油化工中的应用

1、旋转阀的应用趋势

(1)自动阀代替手动阀已成为工业应用的趋势

随着世界范围内流程工业自动化程度的提高，对自动和调节型旋转阀的需求不断增加，同时手动阀需求减少。这使今后阀门应用技术开发的重点应在于阀的执行器和定位器上，以使阀门能够连接到个人计算机、PLC、DCS系统。如采用数字定位器通过提高控制阀的精度来提高阀门的控制性能，成功的应用有如果将ND800数字定位器用于旋转控制阀，就能够使工艺参数的可变范围提高50％，再通过与控制阀的特性阀门定位器的电子特性的匹配来进一步提高控制的性能。典型应用有采用HART的Field Browser软件。

与切断阀相比，控制阀更适用于连续生产过程。通过调节功能，控制阀能够根据输入参数来改变流量的大小以保持设定值不变。在许多情况下，切断阀和控制阀二者均需要，如在炼油厂中，1/4旋转切断阀被用作安全切断阀。一个控制阀通常与两个切断阀一起使用，当拆卸控制阀时起到隔离和切断物流的作用。

电动执行机构将会逐步取代气动执行机构，因为电动执行机构不需要安装和维护供管线和压缩机，可以和定位器联系更紧密，而且可以避免将电信号转换为气信号。

旋转阀的其它发展方向是通过改进阀座的设计及阀座的材质来提高阀的性能，减少阀的外泄漏等。具有控制和定位作用的智能阀门，会随着制造商降低成本和生产企业提高生产效率的需求使得市场变得越来越广泛。

(2)代替直行程阀门的趋势

因为旋转阀在许多情况下可以替代直行程阀门（如闸阀），与直行程阀门（如闸阀）相比，旋转阀具有许多优越性（见本文第1部分）。特别是随着净化空气行动（CAA）修正案的实施，防止阀门外泄漏变得越来越重要。1990年提出的CAA修正案包括了189种挥发性有毒空气污染源（VHAPs），其中有150种是挥发性的有机化合物（VOCs）。1997年4月通过的最新的CAA修正案，除了包括前版修正案中的泄露检测及修复（LDAR）方案外，还包括质量改进方案。

CAA修正案增加了使用直行程阀门的化工公司、炼油厂及其它使用阀的生产企业在防止阀门外泄漏上的投入。CAA修正案及其引起的控制外泄漏的结果，促使手动阀、自动阀、控制阀的供应商采用新的技术来设计阀门，以减少阀门的外泄漏。减少阀门外泄漏的关键在于阀门填料系统的材质。聚四氟乙烯（PTFE）和石墨是阀填料系统的两种常用材料，为了减少阀门的外泄漏，许多供应商将全氟高弹性体和部分聚四氟乙烯及石墨结合起来用于阀门的填料系统。全氟高弹性体填料系统比聚四氟乙烯填料系统的压紧力要大，在实际运转条件下进行实验但石墨填料系统的压紧力比全氟高弹性体填料系统高好多倍。压紧力大会导致阀杆的磨损和损坏,从而引起阀门外保压时几近没有零部件运动泄漏。总的来讲，采用旋转阀是减少外泄漏的有效措施,即旋转阀有代替执行程阀门的趋势。

根据美国阀门制造商协会（Valve Manufacturer Associate VMA）市场份额排列也可以说明这一趋势：根据VMA提供的数据，美国1996年球阀、工业蝶阀和柱塞阀的装船量（VMA特别记录了球阀、工业用蝶阀和柱塞阀的装船量，除此之外，VMA将自动阀作为另一类别进行追踪，没有单独记235幕墙支承装置录1/4旋转调节阀的销售量，而是将其归入自动阀这一类。VMA提供的是美国供货商装船量的数据，包括出口但不包括进口）共10.4亿美元，这个数量包括手动阀和自动阀，但不包括调节阀。球阀所占百分比最大，占总量的54.2％，工业蝶阀占26.2％，其余19.6％的份额为柱塞阀。

2、、旋转阀的应用

(1)在炼油厂调和系统中的补贴退坡是2017年新能源汽车新政的关键词应用

对于炼油厂中的调和系统，为了提高调和的质量，往往要求各种参与调和的油品必须精确高速地被注入与切断，这往往要求采用有较高切断率的控制阀，以便不论各流路的流量是多少都能够提供精确的液体掺混。传统的直行程阀或截止阀不再适应炼油厂中的这种应用情况，旋转阀由于其本身具有上文描述的优势，从而可以在这种应用场合下提供更高的性能价格比。给用户的长期运行带来较大的收益。

(2)旋转阀在我厂中应用广泛

具体应用1： 焦化车间4路辐射进料控制阀改为旋转阀。

焦化车间原设计为双座阀，由于焦化的辐射进料含有大量的焦粉颗粒，并且温度高、流速快，对控制阀产生很大的冲刷，控制阀的阀芯、阀座很快就被冲刷坏，漏量严重，不能控制，一个新的控制阀仅能运行3个月；后来将控制阀该为套筒阀，情况有所改观，一个新控制阀能运行5各月。1997年9月我们将控制阀该为FISHER旋转阀，由于旋转的具有抗气蚀能力，有效的克服了介质的冲刷，1998年10月我们检查了其中的一个控制阀，阀芯、阀座完好。四个控制阀一直使用至今。

具体应用2：南蒸馏减压炉3路进料。

原设计减压炉3炉进料为套筒阀，由于进料含有渣油、杂质，经常将控制阀堵住，且温度高、易凝结，给仪表维护带来大量的工作，1998年6月将3路进料该为FISHER旋转阀，由于旋转阀具有较强的流通能力，克服上述问题，运行正常。

具体应用3：催化渣油回炼控制阀。

催化渣油回炼控制阀原设计为套筒阀，由于渣油回炼中含有催化剂，对控制阀的冲刷严重，控制阀不能正常使用，一个新的控制阀进能运行6个月，1998年6月将控制该为FISHER旋转阀，使用至今。

具体应用4：催化气压机放火炬。

催化气压机放火炬原采用700闸板阀，缺点是开关速度慢，泄漏量大，后采用三偏心蝶阀，开关速度小于10秒，密封可做到5级。

这样的具体应用有许多，不再一一列举。

3、结论：

随着炼化装置一体化和炼油化工装置规模大型化，生产过程对于仪表及控制系统的精度和适应性要求越来越严格，作为控制系统中的核心部件执行元件—控制阀，其性能与质量对于石油化工厂的经济效益的影响越来越大。无论是为了将来扩大生产规模还是提高控制质量（如上先进控制或优化控制等），都要求我们在选用控制阀时，不仅要考虑建设期的一次性投资，而且更要注重生产期的运行成本。随着旋转阀的特点日益为人们认识与接受，其必将会在国内的日益大型化的炼油及化工装置中获得越来越广泛的应用。