Industries du charbon et de la chimie

En raison de l'existence de boues charbon-fioul dans la réaction de liquéfaction directe du charbon, l'usure des boues sur les matériaux des équipements tels que les vannes et les tuyauteries doit être prise en compte. Il est donc nécessaire que les matériaux utilisés pour la fabrication des vannes possèdent des propriétés complètes répondant aux exigences d'utilisation, à savoir :

1. Supérieures sont les propriétés de compacité, de pureté et d'homogénéité, utilisées pour décrire les propriétés intrinsèques des matériaux, particulièrement importantes pour les aciers épais (ou de grandes sections).

2. Pour répondre aux exigences de composition chimique, propriétés mécaniques à température ambiante et à haute température conformes aux spécifications de conception.

3. Il doit posséder une résistance à la fragilisation par l'environnement, lui permettant d'être utilisé dans des environnements difficiles pendant une longue période.

La liquéfaction directe du charbon présente non seulement les caractéristiques de haute température, haute pression et hydrogène dans l'unité d'hydrogénation, mais aussi les caractéristiques de corrosion et d'usure coexistantes dans l'industrie chimique du charbon. La fonderie doit contrôler strictement la source des matières premières, et les matières premières traitées doivent non seulement être fondues, mais aussi affinées davantage, en particulier le contrôle avant le four. Ce n'est qu'ainsi qu'il est possible de garantir la qualité des pièces moulées.

La conception de la structure de la vanne doit éviter le cokéfaction des boues de charbon qui rendrait la vanne inopérante et faciliter le nettoyage. Les boues charbon-fioul ont une caractéristique : si le débit n'est pas régulier ou stationnaire, c'est-à-dire si les conditions d'écoulement du fluide ne sont pas bonnes, elles se déposeront et finiront par polymériser, provoquant du coke et bloquant la vanne.

Actuellement, les vannes d'arrêt utilisées dans la conduite de boues de charbon pour liquéfaction directe sont toutes des vannes à boisseau sphérique. Lorsque l'opération nécessite de couper la conduite en fermant la vanne à boisseau sphérique, les boues huile-carbone à l'intérieur de la sphère de la vanne ne peuvent pas être évacuées et se déposent dans la cavité de la sphère, ce qui pourrait cokéfier et bloquer. Le choix des vannes à boisseau sphérique n'est en fait pas le choix le plus adapté dans cette condition de travail.

La vanne à boisseau sphérique utilisée dans les conditions d'eaux usées doit être sous forme de joint métallique rigide et le matériau du siège de vanne et de la sphère doivent être identiques pour garantir qu'ils aient le même coefficient de dilatation et que le phénomène de blocage de la sphère ne se produise pas dans des conditions de haute température. Étant donné que de nombreuses conditions de fonctionnement des vannes sont difficiles à ouvrir et à fermer à haute température, la raison en est la dilatation thermique asynchrone entre le noyau de la vanne et le corps de la vanne. Par conséquent, le fabricant doit effectuer un test d'ouverture et de fermeture à haute température avant de quitter l'usine, car, dans le processus d'utilisation réel, la vanne chauffe en raison de la température élevée du fluide. À ce stade, le noyau de la vanne chauffe en premier et la surface extérieure de la vanne chauffe lentement. Si l'ensemble de la vanne est inséré dans la source de chaleur, le corps de la vanne chauffe en premier et le noyau de la vanne chauffe lentement. Après le réchauffement, ce qui est exactement le contraire des conditions de travail réelles, il n'est pas possible d'atteindre le but du test. Le test d'ouverture et de fermeture à haute température doit établir un gradient de température cohérent avec les conditions de travail réelles.

Le taux de dilatation du revêtement et du matériau de base doit être similaire, sinon, dans le processus alterné de haute température et de température normale ou de haute température, des fissures sont susceptibles de se produire et le revêtement est plus susceptible de se décoller. Pour la projection par projection thermique (HVOF) ou des méthodes similaires, la dureté de surface du revêtement est de 64-68 HRC et la force d'adhérence ne doit pas être inférieure à 10 MPa, tandis que pour la coulée métallurgique ou des méthodes similaires, la dureté de surface du revêtement est de 62-68 HRC et la force d'adhérence n'est pas inférieure à 70 MPa. L'épaisseur réelle du revêtement (hors couche de transition) est comprise entre 0,2 et 0,5 mm.