Industrias Químicas del Carbón

Debido a la existencia de lodo de carbón y petróleo en la reacción de licuefacción directa de carbón, se debe considerar el desgaste del lodo de carbón en materiales de equipos como válvulas y tuberías. Por lo tanto, es necesario que los materiales utilizados para fabricar las válvulas tengan propiedades completas que cumplan con los requisitos de uso, a saber:

1. Son superiores las propiedades de compacidad, pureza y homogeneidad, utilizadas para describir las propiedades intrínsecas de los materiales, especialmente importantes para aceros gruesos (o de gran sección transversal).

2. Cumplir con los requisitos de composición química, propiedades mecánicas a temperatura ambiente y alta temperatura para cumplir con los requisitos de la especificación de diseño.

3. Debe tener resistencia a la fragilización ambiental que pueda usarse en entornos hostiles durante mucho tiempo.

La licuefacción directa de carbón no solo tiene las características de alta temperatura, alta presión e hidrógeno en la unidad de hidrogenación, sino que también tiene las características de corrosión y desgaste coexistentes en la industria del carbón y químico. La fundición debe controlar estrictamente la fuente de las materias primas, y las materias primas procesadas no solo deben fundirse, sino también refinarse aún más, especialmente la verificación antes del horno. Solo así se podrá garantizar la calidad de las piezas fundidas.

El diseño de la estructura de la válvula debe evitar la coquización del lodo de carbón para que la válvula no sea ineficaz y facilitar la limpieza. El lodo de aceite de carbón tiene una característica: si el flujo no es regular o estacionario, es decir, las condiciones de flujo del fluido no son buenas, se asentará y eventualmente polimerizará, causando coque y bloqueando la válvula.

Actualmente, las válvulas de corte utilizadas en la tubería de lodo de carbón de licuefacción directa son todas válvulas de bola. Cuando la operación necesita cortar la tubería para cerrar la válvula de bola, el lodo de aceite-carbono dentro de la bola de la válvula no se puede descargar y se deposita en la cavidad de la bola, lo que podría coquizar y bloquear. La elección de las válvulas de bola, de hecho, no es la opción más adecuada en esta condición de trabajo.

La válvula de bola utilizada en condiciones de aguas residuales debe ser de tipo sello metálico rígido y el material del asiento de la válvula y la bola deben ser los mismos para asegurar que ambos tengan el mismo coeficiente de expansión y no ocurra el fenómeno de “atasco” de la bola en condiciones de alta temperatura. Dado que muchas condiciones de operación de la válvula son difíciles de abrir y cerrar en condiciones de alta temperatura, la razón es la expansión térmica asíncrona entre el núcleo de la válvula y el cuerpo de la válvula. Por lo tanto, el fabricante debe realizar una prueba de apertura y cierre a alta temperatura antes de salir de fábrica, ya que, en el proceso de uso real, la válvula se calienta debido a la alta temperatura del fluido. En este punto, el núcleo de la válvula se calienta primero y la superficie exterior de la válvula se calienta lentamente. Si toda la válvula se inserta en la fuente de calor, el cuerpo de la válvula se calienta primero y el núcleo de la válvula se calienta lentamente. Después de calentarse, lo cual es exactamente lo opuesto a las condiciones de trabajo reales, no es posible lograr el propósito de la prueba. La prueba de apertura y cierre a alta temperatura debe establecer un gradiente de temperatura consistente con las condiciones de trabajo reales.

La tasa de expansión del recubrimiento y el material base debe ser similar, de lo contrario, en el proceso alterno de alta temperatura y temperatura normal o alta temperatura, es probable que ocurran grietas y que el recubrimiento se desprenda más fácilmente. Para la pulverización supersónica (HVOF) o métodos similares, la dureza superficial del recubrimiento es de 64-68 HRC y la fuerza de adhesión no debe ser inferior a 10 MPa, mientras que para fundición metalúrgica o métodos similares, la dureza de la superficie del recubrimiento es de 62-68 HRC y la fuerza de adhesión no es inferior a 70 MPa. El espesor real del recubrimiento (excluyendo la capa de transición) está entre 0.2 y 0.5 mm.