阀门在化学工业中发挥着多样化的作用雷竞技

从功能角度来看，油气行业需要控制阀、紧急关闭阀、手动/自动开关阀、安全阀和减压阀。典型阀门类型用于闸阀(多种变体)，截止阀，止回阀，旋塞阀，隔膜阀，球阀，蝶阀，以及其他旋转控制阀，如分段球阀和偏心旋塞阀。

从左起:用于化工加工的阀门取样:线性截止阀;模块化耳轴安装球阀;还有一个蝶阀的压力摆动。

化合物在很多方面都是极其危险的。它们可以是极具腐蚀性、研磨性、粘性、易挥发性或剧毒的物质。为了确保安全性和可靠性，在选择阀门时，必须同时考虑工艺条件和流动介质的特性。所涉及的化学物质可能会影响阀门的衬里、材料选择甚至结构或设计。

多样化的石化和聚合物行业

在化学工业中，雷竞技石油化工产品是最大的部分之一，包括烯烃(乙烯，丙烯，丁二烯)和芳烃(苯，甲苯，二甲苯)-然后用于各种应用，生产各种各样的产品。例如，乙烯，通常是通过蒸汽裂解工艺生产的，通过聚合和其他乙烯基衍生物进一步用于聚乙烯的生产。

在蒸汽裂解器中，燃料气体阀门需要处理各种控制负载，因此阀门的范围可能是一个关键因素。处理燃料气体的开关阀可能需要第三方的批准EN161,Factory Mutual (FM)全球等级7400(防火等级7440)，或CSA国际标准规范Z21.21/CSA 6.5燃气设备自动化阀门．

在乙烯进入冷区之前，通常使用分子筛床进行干燥。这些干燥床周围的阀门在吸附和再生过程中受到各种热条件的影响。在寒冷地区的阀门需要处理低温和非常高的压力下降。对于燃气控制，截止阀通常是主要的解决方案，但当范围是一个因素，分段球阀也可以是一个可行的选择。在寒冷地区，需要能够处理低温和高压降应用的阀门，带多级阀瓣的截止阀有助于消除噪音和汽蚀。

截止阀欧米茄多级防汽蚀阀瓣。

金属阀座球阀是蒸汽裂解装置干燥机的理想解决方案。这些阀门可以处理大范围的温度波动和频繁的循环。与其他阀门设计相比，旋转阀易于操作，结构紧凑，并提供各种方向选择。

的聚合工艺需要处理含有聚合物、树脂和催化剂残渣的流体介质。这些流体介质具有挑战性，因为它们会积聚在阀体腔内，从而影响阀门的可用性。这可能会导致工艺中断，每分钟工艺都停止使用，给工厂所有者造成相当大的损失。与此过程相关的另一个挑战是高循环(每年高达150万次循环)。处理干燥催化剂的催化剂系统周围的阀门通常面临严重的装饰侵蚀。考虑到安全的重要性和最小化对环境的影响，阀门中的无组织排放和阀座泄漏也需要解决。

同样，具有防固体阀座的金属阀座球阀具有出色的性能。“聚合物防”阀座有助于防止介质进入阀座区域。通过刮擦阀座设计，球与阀座的持续接触有助于去除球上的任何颗粒积聚。对于聚合物泥浆，分段球阀是非常有效的。

含有对二甲苯等干流介质的芳烃单元会粘附在装饰表面，从而增加摩擦和磨损。在某些分离过程中，阀门需要高循环，需要精确控制。典型的解决方案包括金属阀座球阀，刮擦阀座设计，分段球阀和偏心旋转旋塞阀，使用特定的涂层材料来处理高摩擦。三偏置蝶阀也适用于苯和甲苯萃取工艺。

化肥和农化部门

在农用化学品领域，氮肥占市场份额的50%以上，其中氨是重要的关键成分。合成氨是用氮和氢生产氨。氢气和氮气的混合物，通常来自蒸汽重整器，进入合成回路，并分两个阶段压缩到2200-4400 psi (150-300 bar)的合成压力。氨转化过程是温度和压力之间的折中。为了使催化剂高效，至少需要750°F(400°C)的温度。

高温、高压的氢和氨的存在对任何阀门都是挑战。由于所处理介质的毒性，排放控制非常重要。三偏心蝶阀为氨合成回路的隔离和控制提供了最佳解决方案。该设计通过较宽的压力和温度范围、阀体和阀内件材料来减少磨损，并有助于延长使用寿命，在一些最恶劣的条件下具有紧密的关闭功能。

坚固的金属阀座选择允许最高的流速，而不会损坏阀座。此外，阀座通常是可互换的，而不需要拆卸阀瓣和轴。活负载阀杆密封是标准配置，阀门经过火灾测试，通常经过安全完整性等级(SIL) 3级的紧急关闭认证。

Neles™Neldisc™三偏心金属阀座蝶阀。

特种化学品的兴起

对太阳能的发展推动了对光伏电池板的需求增加，多晶硅是其中的关键原材料。长期以来，多晶硅一直是半导体设备的原材料，无论是手机、笔记本电脑还是个人汽车。

典型的多晶硅工艺使用SiO₂(石英砂)为原料生产冶金级硅，又称MG-Si。MG-Si是在有碳存在的电弧炉中得到的。在此过程中，原料、中间产品和副产物包括硅粉、氯₂H₂， HCl, SiHCl_3.,硅₂Cl₂和SiCl₄;因此，阀门的设计必须能够处理这些介质，特别是高磨蚀性的硅粉。H₂和SiHCl_3.易燃物，HCl具有极强的腐蚀性，SiHCl₄是一种剧毒物质。所有这些化学品都应被捕获和回收，以减少原材料消耗，提高整体工艺效率。

旋转阀杆操作，活压盖填料和固有的防火安全设计确保所有最新的排放和消防安全标准都可以应用。采用聚合物柔性唇密封设计的软阀座球阀使用分子增强型聚四氟乙烯作为阀座材料，即使在高循环运行时也能提供长期解决方案。带防尘阀座的金属阀座球阀已经证明了自己在硅粉末添加的情况下，阀门通常受到高侵蚀。

高要求的无机化学过程

二氧化钛(TiO)₂)是另一种对阀门要求较高的应用。这种材料通常作为白色颜料用于油漆制造、造纸、塑料、橡胶、陶瓷和织物。TiO₂一般由其矿石生产，其矿石为钛铁矿或天然或合成金红石。钛铁矿基原料通常用于湿法硫酸工艺，金红石则用于高温氯化物工艺。

生产过程使阀门暴露在高温、磨料泥浆和腐蚀中。具有碳化物涂层和波纹管阀座的金属阀座球阀最适合在高温下进行隔离。夹管阀通常是处理研磨性泥浆的首选。它们在开放位置提供完全和真实的镗孔，没有任何限制。具有优异弹性体技术的重型夹管阀是关闭和控制应用的理想选择。使用锥形滑套和智能定位器可进一步提高可控性。橡胶套是唯一的易损件，有助于延长使用周期，显著降低维护成本。

氯碱部分也给阀门带来了许多挑战。氯通过液化进行储存和运输，通过蒸发进行加工。液化是分阶段进行的，阀门通径通常在3英寸到20英寸之间，由于低温，ANSI Class 150.316SS是典型的建筑材料。对于液氯，建议使用CS阀体和蒙乃尔阀内件的阀门。双偏心蝶阀通常采用活负载填料，以控制无组织排放。

本文最初发表在VALVE杂志2022年夏季版．链接到原文．