陶瓷阀在电石渣浆生产中的应用|世界热消息

我公司采用乙炔法生产氯乙烯，乙炔装置发生器采用湿法乙炔，电石主要成分为碳化钙，碳化钙是由碳和氧化钙在电石炉内于高温条件下化合而成的，电石和水反应后会产生以氢氧化钙为主的渣浆，另外还有水、焦炭、碳酸钙、焦油杂质、矽铁以及二氧化硅等。因电石渣浆中含有焦炭、碳酸钙以及矽铁等物质，在使用时电石渣极易附着在设备、阀门内外表面，对用于渣浆管道上的阀门磨损较大，阀门密封表面被磨损，使用一段时间后，出现阀门内漏现象，检修频繁。

原先阀门故障原因分析

(资料图)

电石渣浆的主要成分是氢氧化钙。它在水中溶解度较小，并且随着温度的降低，固体氢氧化钙微粒逐步从溶液中析出呈稀糊状，流动性差，此外电石中不参与反应的固体杂质（如矽铁、沙石、焦炭等）也混杂在浆液中，致使浆料在停滞状态下极易生成板结状的固态混合物，堵塞阀门或管道，且其中含有的矽铁、沙石和焦炭等物质粒度较大，硬度较大，极易对阀门造成磨损和卡涩。

乙炔装置的阀门多采用表面喷涂或特殊金属材料阀门，但是电石渣浆位置的调节阀在调节过程中，随着介质流向的改变使阀内流体发生变化，介质流速高于与其连接的管道内的介质流速，阀芯处于严重磨损的工作环境中，再加之浆液的腐蚀性。其次就是有的位置阀门可能1个星期甚至更长时间处于关闭或者打开状态而不进行操作。与此相反，有的位置每小时要开关几次。另外有的流量调节阀阀门的开关位置常常改变，甚至每分钟都在变化。动作频繁的阀门减少了结垢和沉积物引起故障的可能性，但是阀门更容易被磨损。另外，电石渣浆中含有大量的矽铁石以及未能完全反应的电石块，容易造成球阀阀芯损坏，这在后续维修工作中不方便维修并且容易造成内漏。阀门长时间被电石渣浆水腐蚀导致阀芯转动不灵活，出现紧急情况时不能及时关闭现象，有可能造成排空的危险。所以这些材料的阀门往往不能长时间使用。

陶瓷阀门应用

陶瓷结构中有一种氮化硅材质，是一种超硬物质，具有密度小、润滑性、耐磨损以及抗腐蚀能力强等优点。这种材料在近几年已应用于阀门内件生产，目前市场上使用最多的为陶瓷球阀，陶瓷材质的自润滑性，可以取得很好的密封性，且具有高耐磨性，能解决金属密封面易泄漏、不耐腐蚀的缺点。对于高硬度的介质颗粒，或是有颗粒又有腐蚀的介质陶瓷材料具有无可比拟的优势，完全能满足工艺生产的苛刻要求。

陶瓷材料理化性能参数

陶瓷材料化学成分见表1，物理性能指标见表2，机械性能参数见表3，耐腐蚀性能见表4。

陶瓷球阀结构

陶瓷球阀结合了结构陶瓷和球阀的双重优点，有效扩大了球阀的使用范围，不但可以做切断阀用，而且还可作为调节阀使用。陶瓷球阀独立设计的先进结构，使安装更方便、通用性更强、可靠性更高，同时能配套目前常用的全部球阀规格，示意图如图1所示。

图1陶瓷球阀示意图

性能特点

1.采用三片式完全对称的结构，使阀门没有流向的限制，可以在任意方向和位置上安装使用，无形中其使用寿命增加了一倍。

2.阀门的主密封副采用陶瓷对陶瓷的硬密封，所有陶瓷部件材质均为耐磨的陶瓷材料，充分利用了结构陶瓷的高硬度，增加阀门的耐磨性能，确保使用的稳定可靠。

3.球芯圆度最高到1μm，表面粗糙度达到0.2μm；阀座采用了弧面密封形式，有效地提高了密封比压，确保密封的稳定可靠。

4.采用的浮动式结构，在工作中，通过管道中的压力将球芯贴合到陶瓷阀座上，使球芯和陶瓷阀座紧密地结合，保证阀门的密封性。

5.球芯采用全陶瓷结构，有效地延长了阀门耐磨损性能。

陶瓷阀在蒙西化工的应用

乙炔装置渣浆处理工序，浆料缓冲罐液位调节阀（2LV-1215）未使用陶瓷阀时，新阀门在使用6 个月左右时间，工艺反应浆料缓冲罐液位无法调节，检查发现阀门出现冲蚀、磨损现象。2019年通过对阀门故障和工况的分析，决定将原气动阀的金属阀体改为陶瓷阀体，7月检修时开始安装使用气动陶瓷阀，2020年检修拆下检查阀门，未出现阀门冲蚀、磨损现象，阀体内无结垢，使用至今气动阀未出现故障。

通过在乙炔装置的使用效果总结分析，2020年决定在同等工况的水泥分厂压滤装置压滤机的进料阀、压榨阀、撤榨阀和反吹阀更换为陶瓷阀安装使用，2020年7月检修在3号压滤机使用至今，未出现阀门内漏、结垢导致卡顿等故障，阀门故障率大为降低。

结束语

通过对陶瓷阀的使用情况了解，我公司逐步将渣浆管线上的气动阀门更换为陶瓷阀。大大降低了阀门的维修更换次数，提高了配套设备运行系统的安全性、稳定性，减轻了工人的劳动强度，减少了设备维修、节约了采购费用。

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