Клапаны для нефтехимической промышленности: 7 факторов выбора

Нефтехимические арматуры представляют собой важнейшие компоненты системы регулирования потока, используемые для регулирования, отсечения, переключения и защиты жидкостей, газов, пара, химических веществ, полимеров и многофазных технологических сред.

Нефтехимические заводы работают в непрерывном режиме и зачастую характеризуются сочетанием таких факторов, как высокие температуры, высокое давление, коррозионно-активные химические вещества, токсичные газы, абразивные частицы, вакуумные условия, термоциклирование, а также строгие требования к контролю выбросов.

Надежная работа клапанов способствует поддержанию стабильного расхода, давления, температуры и направления технологического потока, а также обеспечивает защиту реакторов, колонн, компрессоров, насосов, теплообменников, систем хранения и трубопроводов.

Компания JST Valve поставляет коррозионно-стойкие, высокотемпературные, высоконапорные, с металлическими седлами, автоматизированные и изготовленные по индивидуальному заказу клапаны для сложных условий эксплуатации в нефтехимической отрасли.

Где применяются арматура для нефтехимической промышленности?

Нефтехимические арматуры устанавливаются во всех системах: подготовки сырья, реакции, сепарации, сжатия, нагрева, охлаждения, хранения, отгрузки, инженерных сетей и систем охраны окружающей среды.

• Установки по производству этилена и пропилена
• Заводы по производству полиэтилена и полипропилена
• Ароматические углеводороды, бензол, толуол и ксилол
• Трубопроводы для перекачки водорода, синтез-газа и топливного газа
• Реакторы, дистилляционные колонны и сепарационное оборудование
• Системы обхода компрессора и системы защиты от гидравлических ударов
• Системы высокого давления для пара и конденсата
• Системы впрыска химических веществ и системы подачи катализаторов
• Накопительные резервуары, погрузочные терминалы и перекачивающие трубопроводы
• Системы факельного сжигания, вентиляции, очистки сточных вод и контроля выбросов

Почему обслуживание клапанов в нефтехимической промышленности представляет собой сложную задачу

В ходе нефтехимических процессов клапаны могут подвергаться воздействию резких перепадов давления, высоких скоростей потока, термоциклирования, вакуумных условий, коррозионных химических веществ, горючих углеводородов, токсичных газов и высоковязких полимерных сред.

Значительный перепад давления может привести к кавитации, испарению, вибрации, эрозии и чрезмерному шуму. Сухие газы или жидкости, содержащие твердые частицы, могут усиливать трение и повреждать седла, шарики, диски, штоки, сепараторы и уплотнительные поверхности.

Некоторые виды оборудования также требуют чрезвычайно низкого уровня внешних утечек, конструкции, прошедшей испытания на огнестойкость, возможности быстрой аварийной изоляции, антистатической конструкции, точного регулирования или устойчивости к накоплению полимеров и кристаллизации технологической среды.

7 факторов, определяющих выбор арматуры для нефтехимической промышленности

1. Рабочая среда и химический состав

Определите полный состав жидкости, включая основные химические вещества, второстепенные компоненты, примеси, содержание воды, твердые частицы, катализаторы, хлориды, соединения серы, а также возможные отклонения от технических характеристик.

2. Температура и давление

Нормальная температура, расчетная температура, рабочее давление, расчетное давление, условия вакуума и максимальный перепад давления влияют на номинальные параметры корпуса, выбор материалов, седла, уплотнений, прокладок, крепежа, внутренних узлов и размеры привода.

3. Коррозия и совместимость материалов

Кислоты, щелочи, хлориды, соединения серы, растворители, водород и побочные продукты технологического процесса могут вызывать коррозию как металлических, так и неметаллических компонентов. При выборе материала необходимо учитывать совокупность таких факторов, как концентрация, температура, давление, содержание примесей и скорость потока.

4. Кавитация, вспышки, шум и эрозия

Регулирующие клапаны, работающие при большом перепаде давления, могут потребовать многоступенчатого понижения давления, антикавитационной комплектации, шумоподавляющей комплектации, закаленных материалов, увеличенных выпускных отверстий или эрозионно-стойких проходных каналов.

5. Характеристики перекрытия и регулирования расхода

Отсечные клапаны должны обеспечивать заданные показатели утечки, а регулирующие клапаны — стабильную динамику в пределах требуемого рабочего диапазона. Коэффициент пропускной способности, диапазон регулирования, характеристика клапана, перепад давления и точность привода следует рассматривать в совокупности.

6. Пожарная безопасность и неконтролируемые выбросы

Для горючих и токсичных сред могут потребоваться клапаны, прошедшие испытания на огнестойкость, антистатическая конструкция, штоки, устойчивые к выбросу, уплотнение с динамической нагрузкой, сильфонные уплотнения, сертификация по низкому уровню выбросов или схемы двойной изоляции.

7. Автоматизация, тестирование и техническое обслуживание

Для управления технологическим процессом, дистанционной изоляции, защиты компрессора и аварийного отключения могут использоваться пневматические, электрические, гидравлические или электрогидравлические приводы. Необходимо определить время срабатывания, положение в случае отказа, сигнал управления, классификацию по взрывоопасным зонам и доступ для технического обслуживания.

Типовые клапаны для нефтехимических процессов

На мобильных устройствах проведите пальцем по экрану в горизонтальном направлении, чтобы увидеть таблицу полностью.

Специальные материалы для арматуры нефтехимической промышленности

Стандартная нержавеющая сталь подходит не для всех процессов в нефтехимической промышленности. Агрессивные кислоты, хлориды, восстановительные среды, окисляющие химические вещества, фтористоводород, соединения серы и высокие температуры могут потребовать использования специальных материалов.

В зависимости от полных технологических данных в качестве материалов могут использоваться дуплексная нержавеющая сталь, супердуплексная нержавеющая сталь, супераустенитная сталь, хастеллой, инконель, монель, никель, титан, цирконий, тантал, высококремниевый чугун или керамические детали.

При окончательном выборе материала необходимо провести оценку каждого компонента, контактирующего с рабочей средой, включая корпус клапана, внутренние детали, шарик, диск, шток, седло, сальник, прокладку, пружину и крепежные элементы, подвергающиеся воздействию технологической среды.

Как нефтехимические клапаны повышают надёжность работы завода

Правильно подобранные арматурные узлы для нефтехимической промышленности способствуют поддержанию стабильного производства, точному управлению технологическими процессами, безопасному отключению и надёжной защите оборудования.

Правильно подобранные материалы и системы уплотнения позволяют снизить риск коррозии, внешних утечек, повреждения седла, эрозии, накопления полимерных отложений и необходимости внепланового технического обслуживания.

Правильный подбор размеров приводов и автоматизация клапанов также улучшают динамику реакции при запуске, остановке, изменении технологического режима, отключении компрессора, аварийной изоляции и срабатывании систем безопасности.

Почему стоит выбрать клапаны JST?

Компания JST Valve поставляет арматуру для нефтехимической промышленности, предназначенную для работы с углеводородами, паром, газами, кислотами, щелочами, растворителями, коррозионно-активными химическими веществами, полимерами, суспензиями и высокотемпературными технологическими средами.

• Варианты материалов из коррозионно-стойких и специальных сплавов
• Конструкции клапанов, работающих при высоких температурах и высоком давлении
• Конструкции с мягким седлом, металлическим седлом, с твердым покрытием и керамические конструкции
• Решения для шаровых, дроссельных, глобусных, задвижек, пробковых, обратных и регулирующих клапанов
• Пневматические, электрические, гидравлические и автоматизированные клапанные узлы
• Индивидуально разработанные материалы, размеры, соединения и системы уплотнения
• Инспекция, испытания, прослеживаемость, чертежи и проектная документация

Информация, необходимая для выбора клапана

Для получения точной рекомендации по выбору клапана для нефтехимической промышленности просим предоставить следующую информацию:

• Технологическая среда и полный химический состав
• Концентрация, содержание воды, примеси и содержание твердых веществ
• Рабочая и расчетная температура
• Рабочее давление, расчетное давление и условия вакуума
• Нормальный расход и максимальный перепад давления
• Тип клапана, размер, класс давления и стандарт соединения
• Функция изоляции, управления, переключения, обхода или аварийного отключения
• Требования к показателям утечек и неконтролируемых выбросов
• Кавитация, испарение, шум, эрозия и условия, связанные с твердыми частицами
• Тип привода, управляющий сигнал, время работы и положение в случае отказа
• Требования к испытаниям на огнестойкость, осмотрам, испытаниям, сертификации и документации

Технические справочные материалы

Дополнительную информацию о регулировании потока в нефтехимической промышленности, клапанах для работы в тяжелых условиях эксплуатации и требованиях к трубопроводным клапанам можно найти в следующих технических источниках:

• Система Valmet Flow Control для нефтехимической промышленности
• Шаровые краны Flowserve для работы в тяжелых условиях эксплуатации
• Спецификация API 6D для клапанов трубопроводов и трубопроводной арматуры

Часто задаваемые вопросы

Какие клапаны обычно используются на нефтехимических заводах?

Шариковые краны, регулирующие клапаны, клапаны с продольным проходом, дроссельные клапаны, задвижки, пробковые клапаны и обратные клапаны находят широкое применение. Выбор подходящего типа зависит от рабочей среды, назначения, давления, температуры, условий потока и требуемых характеристик герметичности.

Какие клапаны подходят для коррозионных нефтехимических сред?

В качестве материала для клапанов можно рассмотреть Хастеллой, Монель, Инконель, никель, титан, цирконий, тантал, дуплексную сталь, супердуплексную сталь и супераустенитные материалы. Для окончательного выбора необходимы полные данные о химическом составе и условиях эксплуатации.

Почему на нефтехимических заводах используются клапаны с металлическими седлами?

Металлические седла могут обладать повышенной стойкостью к высоким температурам, абразивным частицам, эрозии и интенсивным рабочим циклам. Для конкретного случая применения необходимо оценить конструкцию седла, покрытие, требования к герметичности и рабочий крутящий момент.

Что такое контроль неорганизованных выбросов?

Контроль неорганизованных выбросов направлен на ограничение утечек технологического газа или паров через сальниковую набивку штока клапана, стыки корпуса и другие места внешнего уплотнения. При работе с токсичными, горючими или экологически опасными средами может потребоваться использование специальной набивки или уплотнений с сильфонами.

Может ли компания JST Valve поставлять нефтехимические арматуры, изготовленные по индивидуальному заказу?

Компания JST Valve может провести оценку индивидуальных параметров клапанов, включая материалы, конструкцию, внутренние узлы, седла, системы уплотнения, габариты, соединения, приводы, планы контроля, требования к испытаниям и проектную документацию.