旋塞阀内衬剥落腐蚀的分析—?b>z阳奇新牚wl修
分析了普通型PTFE内衬旋塞阀在醋酸系l合成反应釜自@环管U上应用时出现内衬损坏的原因Q介l了T475材料的性能和特点,了采用T475替代原有的普通型PTFE内衬和改变旋塞阀内部l构的方法?/span>
1、概q?/span>
?0万吨醋酸生装置的合成反应釜自@环管U上Ҏ(gu)度有着严格的要求。ؓ了能够达到应有的q行效果Q此循环线一般温度控制在185~195℃,压力控制?18~410MPa。此线上大部分采用普通型PTFE内衬的旋塞阀Q在pȝq行2~3个月停R修时Q发现阀门无法关紧,不能q行应有的工艺处理。查看原因主要是׃旋塞阀内衬均有不用E度的脱落,更严重的有撕裂现象?/span>
2、故障分?/span>
1)hD内衬p
在常温下Q塑料、橡胶和金属{固体在负荷下发生变形,L负荷后不能恢复原形的变Ş现象UC为冷。冷现象在内衬旋塞阀中普遍存在,其是在醋酸工艺条g下用的Ҏ(gu)内衬旋塞阀。由于特D阀门订货周期较长,一般在基础前期q行采购Q有时会存放半年Q当阀门安装于pȝ上时Q可能由于存攑֎因导致内衬受力,当应力取消时Q又无法回到原有的理想状态,造成变Ş。对此现象解x法一斚w是注意阀门存储时保持内衬材料不受M应力作用Q保持旋塞阀道整洁和畅通,q用非金属材料挡?如木ѝ塑料等)闭旋塞阀的进出口Q其Ş成一密闭的环境。另一斚w要求Ҏ(gu)塞阀q行全开式存放,也就是旋塞、内衬和阀体保持紧密脓(chung)合,防止内衬׃外力作用发生变Ş?/span>
2)操作不稳D内衬错位
׃pȝq行q程中经怼开启或关闭旋塞阀Qƈ且用于此循环线上的阀门尺ؓ大口径阀?一般ؓ8in.(200mm)?0in.(250mm))Q这׃D内衬和旋塞的摩擦力过大,当操作h员在旋{手轮时不能均匀的旋塞受力Q就有可能旋塞和内衬发生错位,D高流速、大量和高温度液体冲刷内衬材料Qƈ在内衬和阀体之间积存大量的介质Q内衬逐渐的从阀体上p。因此,在操作过E中用加长杆或F型扳手均匀用力Q可以减由于用力不均衡而导致的内衬错位或损坏?/span>
3)阀门部分开启导致内衬变?/span>
开车初期系l处于试车调试阶D,不能立刻辑ֈ满负药行,要通过调节阀门的开度控制流量的大小。流量调节一般采用自调式截止阀。一斚w数据能很直观的反映在控制室里Q有利于控制人员q行操作。另一斚w能保证系l调试时现场无hQ确保h员安全。而旋塞阀主要做切断用Q不用于量调节。但是开车初期系lL动频J,pȝ温度和流量如果只采用自调式截止阀控制不能起到微调的作用。所以只能是控制室和现场人员互相配合Q通过调节旋塞阀开度进行微调,q就出现了旋塞阀存在半开半闭的现象?/span>
当旋塞阀处于全开状态时Q旋塞和阀体完全把内衬包裹hQ基本上不和介质接触。当旋塞阀处于全关状态时Q旋塞把介质和内衬全部隔,内衬基本上也不会和介质发生接触。这是正的使用旋塞阀的方法,同时也能廉阀门的使用寿命。但是受条g限制Q旋塞阀l常处于部分开启状??a)Q工Z质在不断的冲h塞阀内衬。而开车初期系l处于不E_阶段Q温度、压力和量{不断的变化Q内衬受到无规律的交变应力。普通型PTFE内衬Y材料Q受C变应力会发生变ŞQ媄响其使用寿命。随着旋塞阀使用旉的加长,阀门入口处内衬因介质冲刷变形与阀体脱??b)?/span>
旋塞阀内衬剥落腐蚀的分析与处理
1.旋塞 2.阀?3.内衬(a)旋塞阀部分开?(b)内衬p
4)内衬受热膨胀D旋塞旋{时剪切脱?/span>
PTFE晶体?9℃和30℃时存在2个可逆{变。第一个{变是PTFE晶体׃斜晶p{变ؓ六方晶系Q体U约增加112%。第二个转变?0℃时PTFE晶体又发生结晶松弛,C-C链螺旋变成无规则~绕Q?0℃时的体U变化约?9℃时?0%。在l晶转变和结晶松弛过E中PTFE的体U发生明昄变化Q相应对普通型PTFE内衬的应用性能产生一定媄响?/span>
(a)内衬受热膨胀(b)内衬边缘受剪?/span>
׃旋塞阀的工作温度超q了19℃和30℃这两个温度膨胀点,所以当旋塞阀处于正常工作状态时Q会发生热膨胀变Ş(?a)。当关闭阀门时Q旋塞会和内衬Ş成一定的剪切力造成内衬变Ş。随着旋塞的进一步旋转,q大的剪切力很可能把边缘的内衬材料从旋塞阀中剪切掉(?b)Q这也是D旋塞阀内漏的一个重要原因?/span>
5)温度升高DPTFE性能下降
PTFE材料的拉伸强度随温度的升高逐步降低Q大U以100℃ؓ拐点。在温度于100℃时Q拉伸强度的变化梯度较温度高?00℃时的变化梯度大(?a)。PTFE材料的极限名义应变ؓ温度的递增凸函数。极限名义应变的变化Q大U以25℃ؓ界。当温度于25℃时极限名义应变随温度升高而线性增ѝ当温度大于25℃时Q极限名义应变几乎不受温度媄响。这说明低温时PTFE材料的g伸率低,强度高,高温时g伸率高,强度??b)。PTFE材料的弹性模量随温度的升高而降低。主要是随着温度的逐渐升高Q分子间的结合力逐渐减弱的缘??c)?/span>
旋塞阀内衬剥落腐蚀的分析与处理
(a)温度-拉强度变化旋塞阀内衬剥落腐蚀的分析与处理
(b)温度-极限名义应变的变化旋塞阀内衬剥落腐蚀的分析与处理
(c)温度-Ҏ(gu)模量的变化