夹套阀的应用研究.docx

在石化、化工生产中,夹套阀被广泛用于凝固点高或需保持高黏度流体温度的场合(如硫磺,三聚甲醛等介质)。笔者以某60kT/A聚甲醛项目为例,介绍夹套阀的应用。该项目采用共聚甲醛技术,利用精甲醇作为原料生产共聚甲醛,共聚甲醛主要由三聚甲醛和其他单体共聚制备。质量分数为60%~70%的甲醛,在浓硫酸或阳离子交换树脂催化下得到三聚甲醛并精制为高纯品,然后与少量共聚单体(如二氧戊环)在路易斯酸存在条件下开环聚合为共聚甲醛,再加入抗氧剂等助剂,造粒成共聚甲醛产品,其中三聚甲醛凝固点较高,需夹套保温系统。
    1 伴管伴热与夹套管伴热
    按伴热介质分类,常见的伴热形式有蒸汽伴热、热水伴热、热油伴热、电伴热等。从伴热方式上,可分为伴管伴热和夹套管伴热。所谓夹套管伴热就是在夹套管中的内管输送工艺介质,内管和外管间隙中通以蒸汽、热油或热水等热介质,对介质输送管加热保温的伴热方式。夹套管常用于高凝固点介质的输送。
    SH/T3040—2002提到的伴管伴热与夹套管伴热的伴热方式选用原则:对于输送介质的终端温度或环境温度接近或低于其凝固点的管道,介质凝固点低于50℃时,宜选用伴管伴热;介质凝固点为50~100℃时,宜选用夹套管伴热;介质凝固点高于100℃时,应选用内管焊缝隐蔽型夹套管伴热。
    另外,在确定选用夹套管之前,必须满足下列要求:输送介质凝固点大于50℃;夹套管的介质温度不低于被伴热介质温度,但温差不宜超过50℃。
    由于聚甲醛装置中,介质三聚甲醛的质量分数在15%以上,温度低于65℃则凝固,故需80℃热水夹套保温系统。通常夹套管上的阀门、法兰、过滤器等也都为夹套型。以下针对与仪表设计密切相关的夹套阀进行探讨。
    2 夹套阀
    夹套阀的阀体为双层结构,其间可以流通一定温度的介质,以维系阀门内介质的温度。当工艺介质的结晶温度或因流体温度降低而造成黏度增加或流体凝固时,需在调节阀阀体和上阀盖处增设保温夹套装置,使工艺过程按要求自动进行。阀体部分采用的形式根据其工作条件而定。夹套法兰是一种常用于夹套管上的法兰,其技术要求详见SH/T501—1997。
    夹套阀的常见形式
    部分夹套形式
    在需要标准法兰尺寸,并且不需要全夹套形式的情况下,一般选用部分夹套形式。在半夹套设计中只有中间阀体部分包含在夹套中,连接法兰尺寸为阀门标准法兰尺寸,夹套阀体与法兰之间有小段距离没有夹套,适用于缩颈夹套管或管道配对法兰为标准尺寸的情况,如图1所示。
图1 部分夹套形式
    注:A———同口径阀门标准长度;B———同口径阀门标准法兰尺寸
    全夹套形式之一
    夹套包含阀体,并且延伸到法兰之间。采用该种夹套形式的阀门需要增加其阀体长度及法兰尺寸,其法兰的面-面尺寸要与增加后的法兰尺寸对应的标准阀门法兰的面-面尺寸一致。比如:×(3″×4″)的夹套球形阀门采用该种夹套形式,。
    该夹套阀门法兰相应的面--面尺寸相同。该种夹套阀门适用于配合标准夹套管使用的情况,如图2所示。
图2 全夹套形式之一
    注:A———夹套阀门长度;B———按照夹套尺寸增大的法兰尺