高温阀门工况及设计的基本要求

　　南京苯邦很高兴为您解答关于高温阀门的问题。这是一个在石油化学工业、电力、冶金等工业领域最重要的技术 。

　　高温阀门专门设计用于处理温度远高于标准阀门适合使用的范围的介质（通常指温度超过425°C的工况）。其主要使用在的工况和行业包括：

　　石油化工 (Petrochemical)催化裂化装置 (FCCU)：反应器、再生器进出口的高温催化剂颗粒介质，温度可达700°C以上。乙烯裂解装置：裂解炉出口管线，处理高温裂解气，温度可达800-900°C。延迟焦化装置：焦炭塔进出口的高温油气和焦炭颗粒介质。重整装置：高温反应产物管线。

　　火力发电 (Thermal Power Generation)主蒸汽和再热蒸汽系统：锅炉出口的主蒸汽供热管道、汽轮机入口蒸汽供热管道，温度通常在540-610°C之间，压力也极高。烟气系统：锅炉尾部的省煤器、预热器烟气调节，温度比较高且有腐蚀性。

　　冶金行业 (Metallurgy)各种冶炼炉、加热炉、热处理炉的进出口管道，用于控制高温烟气、煤气、助燃空气等。余热回收系统的高温介质控制。

　　煤化工与多晶硅 (Coal Chemical & Polysilicon)煤气化装置的高温合成气、飞灰等介质，温度高且含有固体颗粒，磨损严重。多晶硅生产中的还原尾气等高温工艺管线。

　　其他工业垃圾焚烧发电的高温烟气处理。太阳能光热发电的熔盐系统（虽然温度可能不是极高，但对阀门的稳定性和热循环有特别的条件）。

　　总结来说，只要介质温度超过425°C，或者介质虽然温度不是极高但伴有磨损、腐蚀、结焦等复杂情况，就需要仔细考虑使用专门设计的高温阀门。

　　高温工况对阀门提出了极其严苛的挑战，因此高温阀门在设计、选材、制造和测试上都有特殊要求。

　　这是最核心的要求。材料必须能在高温下保持充足的强度、抗蠕变、抗氧化和抗腐蚀性能。

　　阀体、阀盖 (Body & Bonnet)：425°C - 550°C：通常选用 WC6、WC9 等铬钼钢。550°C - 650°C：需选用 C12A 或 CF8M（316不锈钢） 等高级不锈钢。650°C 以上：必须选用高温合金，如 Inconel 625、Incoloy 800H/HK、Hastelloy 等，甚至选用 铬钼钨钒钢。

　　内件 (Trim)：阀瓣、阀座、阀杆等内件的材料要求通常比阀体更高一级，以应对更剧烈的冲刷和腐蚀。常采用硬质合金堆焊（如司太立Stellite）、整体高温合金或表面氮化处理来提高硬度、耐磨和耐蚀性。

　　垫片 (Gasket)：一定要使用金属垫片（如柔性石墨缠绕垫、金属环垫），摒弃非金属垫片。

　　填料 (Packing)：一般会用柔性石墨（俗称“黑四氟”）材质的编织填料或成型环。它具有极佳的自润滑性、耐热性和密封性，能耐很高的温度。

　　2. 结构设计的基本要求 (Structural Design Requirements)

　　散热设计 (Heat Dissipation)：加长阀盖 (Extended Bonnet)：这是高温阀门最典型的结构特征。加长的颈部可以使填料函远离高温阀体，保护填料和阀杆免受过高温度影响，确保填料密封可靠，防止阀杆材料强度下降。必要时可在阀盖上加装散热片。

　　热膨胀补偿 (Thermal Expansion Compensation)：阀门设计一定要考虑各部件材料不同的热膨胀系数，防止因热胀冷缩导致卡死、泄漏或结构损坏。例如，采用弹性阀座、浮动式球体（在球阀中）等设计。

　　导向与间隙 (Guidance & Clearance)：阀瓣、阀杆等运动部件的导向部位需要有适当扩大的间隙，以补偿高温下的膨胀差。

　　操作方式 (Operation Method)：由于高温下填料摩擦力增大，以及可能会产生热咬合，通常建议优先选用齿轮箱、电动、气动或液动执行机构，而不是直接手作，以确保有足够的启闭力矩。

　　3. 密封与耐磨要求 (Sealing & Wear Resistance Requirements)

　　硬密封 (Hard Sealing)：高温阀门几乎全部采用金属对金属的硬密封。密封面一定要进行硬化处理（堆焊硬质合金、超音速喷涂等），以保证在高温下的耐磨性和密封寿命。

　　防结焦与防卡涩 (Anti-coking & Anti-jamming)：对于易结焦的介质（如石油化学工业中的油品），阀门流道应尽量简单、顺畅，无死区，并采用刮擦式设计（如轨道球阀、旋塞阀），在启闭时能自动刮除密封面上的焦垢，防止卡死。

　　4. 制造与测试要求 (Manufacturing & Testing Requirements)

　　焊接与热处理 (Welding & Heat Treatment)：所有承压件的焊接和热处理工艺技术要求极其严格，一定要遵循有关标准，以消除内应力，保证材料的高温性能。

　　高温压力测试 (High-Temperature Pressure Test)：这是验证高温阀门性能的关键环节。阀门在大多数情况下要在接近实际工况的温度下进行密封性能和壳体强度的测试，以确保其在热态下的可靠性。

　　南京苯邦建议在选型时，务必与专业的阀门制造商或工程师深入沟通，提供详尽的工况数据，以确保阀门能够安全、可靠、长久地运行。