球阀 有机硅单体合成硅粉用阀的磨损是什么？

1、概述

有机硅单体合成硅粉用阀的锈蚀是有机硅生产企业的一大瓶颈，尤其是在旋风下料、回料及放空位置，进口耐热阀门寿命通常超过6个月，国产耐热阀门寿命超过1个十天，影响了系统的稳定运行和企业的经济效益。本文介绍一种新型特殊耐热阀——盘阀。盘阀在同样载荷的使用寿命可以达到2~3a，是有机硅单体合成和硅焦化耐热阀的首选。

2、分析

2.1、工况条件

应适于旋风下料和回料载荷的阀门(图1)，压力0.7MPa，气温280°C，输送介质硅粉、甲基氯乙腈和其他高沸物球阀，继电器速率4次/h，颗粒规格200目，介质粘度62HRC。此载荷存在交变压差，要求管件单向密封，通常选用硬密封阀门实现迅速继电器。为了抵御硅粉的锈蚀，立方体和喷嘴选择WC或Cr3C2进行表面处理，处理后的表面强度通常≥67HRC。

图1阀门

2.2、损伤

一台应适于合成硅粉旋风下料位置5个月的阀门拆装后检测，其立方体(立方体材料为410SS，硬质合金为WC)的硬质合金层遭到磨蚀并脱落(图2)。剖析其成因，硅粉和羟基氯乙腈不具备对硬质合金的磨蚀性，即使羰基氯乙腈碰到水，会分解出氟化氢，形成氯离子，对立方体和喷嘴的晶粒形成磨蚀。有机硅单体合成是间歇性生产，为了保证生产的长周期和高效性，每天泊车对系统和管线进行吹扫和擦洗。另外，泊车其间，空气中的水会踏入系统，系统中残留的氯乙腈与水接触形成氯离子。因为氯离子对WC合金和410SS及奥氏体镀锌304和316等具备很强的磨蚀性，因此很难有高功耗和价钱适中的材料可以选择。

图2立方体的硬质合金层脱落

Cr3C2可以抵御氯离子的磨蚀，因此有的进口阀门采用Cr3C2处理立方体和纵梁。虽然球阀，Cr3C2在烘干系统的抗黏结能力很弱。对于有机硅单体合成载荷，球阀要求经常继电器，立方体和喷嘴难以承受经常继电器造成硬质合金之间的微冲压现象，导致球阀继电器卡塞，并骨折硬质合金层(图3)。

图3立方体和喷嘴骨折

立方体和喷嘴表面的WC和Cr3C2硬质合金层均选用超音速涂装技术处理。因为硬质合金与立方体和喷嘴碳化物材料之间的黏结力较低及浸蚀和经常继电器造成的交变蠕变等诱因，导致了硬质合金层的龟裂。

合成硅粉旋风下料和回料时，球阀开启压差0.3~0.4MPa。合成硅粉放空时，球阀开启压差为0.6~0.7MPa。硅粉在高速气流的推动下，快速释放，并冲蚀立方体和阀门，因为圆球的硬质合金层早已脱落，其晶粒强度只有21HRC，从发觉泄露到出现大的缺陷常常只需1~2d时间。

2.3、其他病因

造成阀门破损的其他成因还存在低温、阀体磨蚀及流通通道穿孔等。另外球阀在继电器的过程中，介质必定会踏入阀的中腔，随着中腔物料的积累，球阀的继电器转速变大，尤其是超细硅粉的堆积，最终造成球阀的毁坏。

3、盘阀

经过剖析，对于有机硅单体合成的旋风下料、回料及放空的截断阀选择阀门是很难解决其寿命的问题。盘阀(图4)在硅粉输送管道的使用上具备显著的特点。

图4盘阀

(1)驱动装置通过销子与摇臂使阀盘(阀瓣)摇动一定的视角实现管件的继电器。阀盘密封面利用弹簧与喷嘴密切贴合，弹簧压力仍然使阀盘密切贴合在喷嘴上，又容许阀盘在密封面的平行方向上有位移。这有助于补偿球阀零件由热胀冷缩而导致的变型和多次继电器后形成的微量磨蚀，摆脱任何背压变化对密封的影响并能避免颗粒介质进入密封面之间。在盘阀启闭过程中，壳体密封面对阀盘在切线方向上的磨擦力之差，使阀盘在一个启闭循环过程中形成自转并可以不断剪切与清扫在工艺过程中有或许堆积在阀腔内的介质。

(2)整体焙烧式阀盘、阀座强度高，有良好的耐磨蚀性和耐磨蚀性。具备自旋转结构的阀盘不但可达到与喷嘴的自抛光作用，加强密封面的自清洁功耗，使得在继电器过程中可剪切物料，保留了较为靠谱的刮削设计。可在使用中持续达到.104Ⅵ级密封要求。

(3)阀盘密封面为碟簧正压力补充，保证球阀在设计容许的压力内提供足够的密封预紧力，避免物料踏入密封面导致表面外伤，影响密封功耗。

(4)衬套选用防喷设计，保证了蝶阀在高压场合使用的靠谱性。衬套与轴套用柔性石墨润滑，解决了高压管件继电器时存在的启闭转速过大的问题，球阀在操作使用过程中的安全性也得到了保障。

(5)滤料处的弹簧补偿设计能保证在室温及压力波动的状况下，给与滤料应当的补偿力保证密封。再者，也能满足常年对外漏的密封功耗要求。

(6)球阀内件按照工艺要求的不同，可设计为表面特殊处理。比如采用强度高，耐冲蚀功耗好的材料或选用内件表面硬化处理的方法减少耐热性。

(7)球阀选择较大输出力的执行机构，保证在阀体内部出现少量堆积时不影响球阀正常动作到位。

经多个工位及项目使用证明，国产盘阀可达到现阶段硅粉下料装置的工艺要求，满足使用载荷。但国产盘阀也存在一定的劣势。①由于执行机构较大，球阀的操作器件及相应的传动部件宽度降低。因而，整机的自重和造型规格略小于同工位使用的进口球阀。②为保证球阀在使用过程中还能达到密封面刮削和剪切物料的作用，阀盘选用回复力较大的碟簧。因而，继电器时所需扭力小于进口球阀。

4、结语

进口阀门与盘阀售价贵，制造周期长，零配件供应与售后服务不及时，修理不便于，发生任何微小故障就会导致设备泊车，给生产单位导致很大耗费。国产盘阀是针对硅粉下料工位特殊设计，尤其针对使用中出现的问题采用了新的结构和材料，所以在使用周期上也优于进口球阀。随着硅化工工业的发展，盘阀将被越来越多的用户使用。

参考文献

[1]杨源泉.球阀设计指南1M2.上海：机械工业出版社，1992.

[2]陆培文.实用球阀设计指南1M2.上海：机械工业出版社，2002.

[3]-1986，石油工业用钢制阀门1S2.

[4]机械设计师指南撰写组.机械设计师指南1M2.上海：机械工业出版社，1989.

[5]何奖爱.材料锈蚀与耐热材料1M2.北京：西南学院出版社，2001.

[6](美)J.L.莱昂斯.管件技术指南1M2.上海：机械工业出版社，1991.

阀门厂家专业针对各类减压阀、球阀、防腐阀门

当前文章标签：高温球阀,不锈钢高压球阀,高温阀门,阀门球体,不锈钢球体