Industries pétrochimiques

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Ce qu'il faut savoir sur les vannes dans l'industrie pétrochimique !

Industries pétrochimiques

Les applications de la vanne de régulation dans l'industrie pétrochimique

Il est connu que les vannes de régulation sont les plus utilisées dans l'industrie pétrochimique car elles représentent des éléments importants pour l'automatisation des processus.

La qualité de la vanne de régulation est directement liée à la mise en service du système de contrôle DCS et au fonctionnement des équipements de procédé. Leurs principales applications dans ce secteur sont listées ci-dessous.

Industrie pétrochimique

Après 60 ans de développement depuis la fondation de la République populaire de Chine, l'industrie de raffinage de pétrole de la Chine a maintenant formé un système industriel relativement complet.

Les raffineries ont intensifié leurs efforts pour améliorer la qualité des produits en ajustant la configuration, la structure des unités de raffinage et des produits, tout en cherchant à économiser de l'énergie et à réduire les émissions environnementales.

Voici une brève introduction à l'application typique des vannes de régulation dans l'unité actuelle de raffinage de pétrole de 1 million de tonnes.

 Unité de distillation atmosphérique et sous vide

Dans cette partie, le rôle de la vanne de régulation est de contrôler le pétrole brut, l'eau désalinisée, le gaz combustible haute pression, le fioul, la vapeur, l'eau désoxygénée et l'eau purifiée. La température de fonctionnement maximale dans la conduite de vapeur atteint 400 °C, et la température des première et deuxième lignes, moins les deuxième et troisième lignes, ainsi que certains fiouls et résidus de fond de torche atteignent environ 250 °C. .

 Exigences principales de la vanne de régulation

1. Type de vanne de régulation :

o directe

o trois voies

o équipée d'un actionneur à piston à cylindre double effet avec mécanisme de volant (importé de l'origine)

o équipée d'un réservoir d'accumulation d'air.

2. Exigences du procédé

La vanne de régulation trois voies satisfait la capacité d'écoulement et la déviation de la précision de régulation est contrôlée dans ± 5%. Les conduites de vapeur jusqu'à 400 °C, le fioul et les résidus de fond de torche à 250 °C exigent que la vanne de régulation fonctionne à moyenne et haute température pendant une longue période sans défaillance.

3. Points à considérer

Lorsque le diamètre nominal est important, la poussée de sortie requise pour l'actionneur est élevée et la vitesse de réponse est rapide. La réponse rapide augmente la charge initiale de la vanne et impose des exigences élevées à la conception globale de la structure de la vanne.

4. Sélection du matériau et du traitement de surface

Le diamètre nominal est important et la garniture de la vanne nécessite une résistance élevée et résistance à la corrosion, les pièces doivent donc être traitées avec un durcissement de surface spécial. En raison de la teneur élevée en soufre du fluide de procédé, le corps de vanne et les pièces de vanne doivent être traités avec un traitement anti-soufre spécial. Les tuyauteries en contact avec de la vapeur jusqu'à 400 °C, du fioul et de l'huile de base inflammable à 250 °C, nécessitent une dureté de surface élevée des garnitures de vanne.

 Paramètres techniques principaux de la vanne de régulation

 Vanne de régulation droite, trois voies, grand diamètre : DN300, 350 ; classe de pression Class 300.

 Vanne de régulation droite et à trois voies grand diamètre : DN400, 450, 500 ; classe de pression Class 300.

 Vanne de régulation droite haute température et haute pression : DN25 ～DN450 ; classe de pression Class 300, Class 600.

 Avancement de la conception structurelle des vannes de régulation

 La conception structurelle équilibrée des vannes de régulation droites et à trois voies de grand et très grand diamètre nécessite une recherche technique.

 Les méthodes spéciales de traitement de durcissement de surface et les méthodes de processus efficaces à haute température normale nécessitent une recherche technique.

 La technologie d'étanchéité fiable des paires d'étanchéité métalliques et non métalliques telles que les garnitures sous haute température et haute pression doit être maîtrisée.

 Unité de craquage catalytique

Les fluides contrôlés par cette partie de la vanne de régulation sont principalement de la vapeur, de l'eau condensée ou des produits bruts tels que l'essence et le diesel. Ils sont peu corrosifs, mais la température de la vapeur primaire atteint 450℃.

La pression de service maximale de la conduite d'eau dégazée peut atteindre 5,6-6 MPa, bien que la différence de pression soit faible, il faut utiliser une vanne de régulation à faible bruit en raison du bruit important en condition d'ouverture réduite.

 Principales exigences des vannes de régulation

 Régulation Type de vanne: Vanne de régulation droite.

 Exigences du procédé : la vanne de régulation doit fonctionner sans défaillance à haute température pendant une longue période, et la conception doit être à faible bruit.

 Points à considérer : le problème de rampement et de blocage lors du fonctionnement de la vanne de régulation sous vapeur à haute température.

 Sélection des matériaux et traitement de surface : traitement spécial de durcissement de surface des pièces dans des conditions de haute température afin que la couche de durcissement de surface ne s'écaille pas et ne se détériore pas pendant son fonctionnement à long terme, à moyenne et haute température.

 Paramètres techniques principaux de la vanne de régulation

Vanne de régulation à réduction de bruit pour vapeur à haute température et vapeur surchauffée : DN40～300 ; classe de pression ≥Classe 300.

 Avancement de la conception structurelle des vannes de régulation

Points à traiter :

1. Technologie d'étanchéité fiable des paires d'étanchéité métal et non-métal en fonctionnement prolongé à haute température.

2. La conception, la technologie de traitement et les méthodes de détection de la vapeur à haute température pour la réduction du bruit.

 Unité d'hydrogénation

 Vanne de régulation clé pour unité d'hydrogénation : calibre DN25～300 ; classe de pression Class150, 300, 400, 600, 900, 1500, 2500.

 Vanne à faible taux de fuite : calibre DN100～300 ; classe de pression Class150, 300, 400, 600 ; capacité de production annuelle (jusqu'à production) 1000 unités.

 Reformer catalytique

Étant donné que la plupart des fluides dans cette partie contiennent de l'hydrogène ou des molécules d'hydrogène, la garniture de la vanne est essentiellement fabriquée en matériau 316L. Certaines conditions de fluide à haute température nécessitent à la fois une résistance à la fragilisation par l'hydrogène et un traitement de durcissement de surface élevé.

 Spécifications et caractéristiques techniques des vannes de régulation de demande pour les dispositifs clés

 Diamètre nominal DN40, DN50, DN80, DN100, DN150, DN200, DN250, DN300, DN350, DN400, DN450, DN 500, DN550, DN600 ou conçu selon les exigences du diamètre de tuyauterie de l'utilisateur.

 Pression nominale : Classe 150, Classe 300, Classe 600, Classe 900, Classe 1500 ou même plus.

 Caractéristiques de la vanne de régulation

Le tiroir est équilibré en pression, ce qui signifie que les vannes de grand diamètre peuvent être actionnées avec moins de force à des pressions plus élevées. La cavité interne du corps de vanne est linéaire et aérodynamique et la résistance au mouvement du fluide est réduite, ce qui peut réduire l'impact sur le corps de vanne et les composants de la vanne. La structure aérodynamique unique réduit la perte de pression du fluide et convient mieux au contrôle de la pression et du débit moyens.

La direction du mouvement du noyau de vanne est concentrique avec le canal d'écoulement, et le schéma d'écoulement concentrique dans le corps de vanne peut surmonter les vibrations et le bruit causés par l'écoulement turbulent. Comparé au corps de vanne conventionnel de même diamètre, le flux axial de la vanne est 20% plus grand.

La structure à double étanchéité est adoptée, où l'étanchéité souple axiale peut atteindre le niveau d'étanchéité à bulles. Même si le joint souple est endommagé et ne peut plus fonctionner comme joint, le joint dur peut encore permettre à la fuite de la vanne d'atteindre le niveau V.

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