Угольная химическая промышленность

Из-за наличия угольно-нефтяной суспензии в процессе прямого сжижения угля необходимо учитывать износ материалов оборудования, такого как клапаны и трубопроводы, угольной суспензией. Поэтому материалы, используемые для изготовления клапанов, должны обладать полным набором свойств, отвечающих требованиям эксплуатации, а именно:

1. Превосходны свойства компактности, чистоты и однородности, используемые для описания внутренних свойств материалов, особенно важные для толстых сталей (или больших сечений).

2. Для соответствия требованиям химический состав, механические свойства при температуре окружающей среды и высокой температуре должны соответствовать требованиям проектной спецификации.

3. Он должен обладать стойкостью к охрупчиванию под воздействием окружающей среды, что позволяет использовать его в суровых условиях в течение длительного времени.

Прямая сжижение угля не только характеризуется высокой температурой, высоким давлением и водородом в установке гидрирования, но также характеризуется сосуществованием коррозии и износа в угольной химической промышленности. Литейное производство должно строго контролировать источник сырья, а обработанное сырье должно не только расплавляться, но и дополнительно очищаться, особенно перед загрузкой в печь. Только таким образом можно гарантировать качество отливок.

Конструкция клапана должна исключать коксование угольной суспензии, что может привести к неэффективности клапана, и облегчать очистку. Угольная масляная суспензия имеет одну особенность: если поток нерегулярный или стационарный, то есть условия потока жидкости неблагоприятные, она будет оседать и в конечном итоге полимеризоваться, вызывая коксование и блокировку клапана.

В настоящее время запорные клапаны, используемые в трубопроводах прямой сжижения угольной суспензии, являются шаровыми кранами. Когда операция требует перекрытия трубопровода для закрытия шарового крана, нефтеуглеродная суспензия внутри шара клапана не может быть разряжена и оседает в полости шара, что может привести к коксованию и блокировке. Выбор шаровых кранов на самом деле не является наиболее подходящим выбором в этих рабочих условиях.

Шаровой кран, используемый в условиях сточных вод, должен иметь жесткое металлическое уплотнение, а материал седла клапана и шара должен быть одинаковым, чтобы обеспечить одинаковый коэффициент теплового расширения и избежать явления “заклинивания” шара при высоких температурах. Поскольку многие клапаны трудно открывать и закрывать в условиях высоких температур, причиной является асинхронное тепловое расширение между сердечником клапана и корпусом клапана. Поэтому производитель должен провести испытание на открытие и закрытие при высокой температуре перед отгрузкой с завода, поскольку в процессе фактического использования клапан нагревается из-за высокой температуры рабочей среды. В этот момент сердечник клапана нагревается первым, а внешняя поверхность клапана нагревается медленно. Если весь клапан помещен в источник тепла, корпус клапана нагревается первым, а сердечник клапана нагревается медленно. После нагрева, который является полной противоположностью фактическим рабочим условиям, невозможно достичь цели испытания. Испытание на открытие и закрытие при высокой температуре должно устанавливать температурный градиент, соответствующий фактическим рабочим условиям.

Скорость расширения покрытия и основного материала должна быть схожей, в противном случае в процессе чередования высоких и нормальных температур или высоких температур, вероятно возникновение трещин, и покрытие с большей вероятностью отслоится. Для сверхзвукового напыления (HVOF) или аналогичных методов твердость поверхности покрытия составляет 64-68 HRC, а сила адгезии должна быть не менее 10 МПа, в то время как для металлургического литья или аналогичных методов твердость поверхности покрытия составляет 62-68 HRC, а прочность адгезии составляет не менее 70 МПа. Фактическая толщина покрытия (исключая переходный слой) составляет от 0,2 до 0,5 мм.