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          大型海水淡化工程用閥門的選擇

          關(guān)鍵詞:不銹鋼平板閘閥,電動(dòng)平板閘閥 來(lái)自:暫無(wú)
          字號(hào):T | T
          近年來(lái),隨著國(guó)民生活水平提高和工業(yè)發(fā)展,淡水耗量逐年增加,為了解決用水問(wèn)題,許多大型海水淡化工程正在國(guó)內(nèi)緊張的進(jìn)行建設(shè)。本文從介質(zhì)、材料、防腐處理、結(jié)構(gòu)和安裝要求等方面入手,分析海水淡化項(xiàng)目工程
                近年來(lái),隨著國(guó)民生活水平提高和工業(yè)發(fā)展,淡水耗量逐年增加,為了解決用水問(wèn)題,許多大型海水淡化工程正在國(guó)內(nèi)緊張的進(jìn)行建設(shè)。本文從介質(zhì)、材料、防腐處理、結(jié)構(gòu)和安裝要求等方面入手,分析海水淡化項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)過(guò)程中工藝閥門的選擇。
                海水淡化過(guò)程中,需要特別注意氯化物對(duì)設(shè)備的腐蝕。另外,海水溫度對(duì)腐蝕速率影響很大,溫度越高,腐蝕越快。而固體污染物會(huì)損害材料保護(hù)膜,引起沖刷腐蝕。各類化學(xué)污染物也會(huì)提高腐蝕概率。配料添加劑可能是一種人為的海域化學(xué)品污染物,但是從腐蝕角度看,適量則不會(huì)引起任何問(wèn)題。如次氯酸鈉有時(shí)用來(lái)抑制藻類,但劑量太大會(huì)引起嚴(yán)重的點(diǎn)腐蝕。海水淡化有多種工藝,其中反滲透技術(shù)的主要工藝過(guò)程為海水取水→前處理→超濾→反滲透→產(chǎn)品水( 副產(chǎn)反滲透濃液) ,各工藝過(guò)程主要介質(zhì)的組成見(jiàn)表 1( 取水地點(diǎn)不同海水成分有所差異) 。

               在海水淡化工程中,閥門材料問(wèn)題較多出現(xiàn)在過(guò)流部件上。目前,常用過(guò)流部件材料主要有鎳鋁青銅、不銹鋼、雙相不銹鋼和金屬涂層等。

          表1 工藝介質(zhì)組成及設(shè)計(jì)參數(shù)

               鎳鋁青銅(Al8Ni2Cu) 具有優(yōu)異的耐應(yīng)力開裂腐蝕、耐疲勞腐蝕、耐空泡腐蝕、耐沖刷和抗海生物污損等性能。在含3%NaCl的海水中,與不銹鋼相比,鎳鋁青銅合金具有優(yōu)異的抗汽蝕破壞性。鎳鋁青銅在海水中的腐蝕為點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕。鎳鋁青銅對(duì)海水流速敏感,超過(guò)臨界流速時(shí),腐蝕速度急劇增加。鎳鋁青銅鑄造工藝不穩(wěn)定,鑄造的合格率偏低,作為閥門鑄件時(shí),需深入研究。

              不銹鋼的耐腐蝕性隨材料化學(xué)成分不同而異。304不銹鋼在含1×10-4氯化物的水環(huán)境下,具有耐點(diǎn)腐蝕和耐裂隙腐蝕性,在海水中不能作為過(guò)流部件。316L是含鉬奧氏體不銹鋼,具有更好的抗一般腐蝕、點(diǎn)腐蝕和裂隙腐蝕性。316L在含氯化物<2×10-3的亞海水環(huán)境下,具有耐點(diǎn)腐蝕和耐裂隙腐蝕性。海水的氯離子含量約1.83×10-2,海水濃縮液的氯離子濃度3.4×10-2,操作壓力約為7MPa。氯離子濃度小于2×10-2時(shí),可選用ASTMA995-4A雙相不銹鋼。氯離子濃度小于4×10-2的工況,可選用ASTMA995-5A雙相不銹鋼。隨著鉻、鉬和氮含量增加,可以提高不銹鋼在氯化物或其他鹵素離子環(huán)境下的耐點(diǎn)腐蝕和縫隙腐蝕性(表2) 。

          表2 不銹鋼材料選擇

              

                為了降低工程造價(jià),閥體采用球墨鑄鐵襯EP-DM,閥瓣采用球墨鑄鐵襯防腐涂層的處理辦法。

               Halar是乙烯與三氟氯乙烯的交替共聚物,是半結(jié)晶和可熔融加工的含氟聚合物。對(duì)大多數(shù)的無(wú)機(jī)和有機(jī)化學(xué)品以及有機(jī)溶劑,有良好的抗腐蝕能力。Halar制成品的表面類似于玻璃,能阻止微生物的增長(zhǎng),在國(guó)外已允許用于食品和飲水領(lǐng)域。在高溫下的耐氯和氯衍生物的性能突出。并具備突出的抗沖擊性能和相當(dāng)?shù)臋C(jī)械堅(jiān)韌性。Halar 涂層適合在氯離子濃度低于4×10-2的環(huán)境中使用。

               Nylon11是熱塑性和植物類涂層,能防止菌類生長(zhǎng)和增長(zhǎng),通過(guò)10年鹽水沉浸測(cè)試,底層金屬?zèng)]有腐蝕跡象。為保證涂層的穩(wěn)定性及良好的粘和性,Nylon 11用在蝶板涂層時(shí)其使用溫度不宜超過(guò)100℃ 。Nylon11涂層蝶板與膠套之間的摩擦系數(shù)低,能抵抗紫外線。與采用雙相鋼閥瓣相比,球墨鑄鐵涂Nylon11閥瓣的成本降低80%以上。Nylon11涂層適合在氯離子濃度低于3×10-2的環(huán)境中使用。當(dāng)流通介質(zhì)中含磨損性顆粒或經(jīng)常開關(guān)動(dòng)作場(chǎng)合,不適合使用涂層。另外,在運(yùn)輸和安裝過(guò)程中應(yīng)防止涂層劃傷和脫落。

               合理選擇閥門的類型,可以減少材料耗量,降低局部阻力和能耗,方便安裝,減少維修。本文重點(diǎn)論述大口徑切斷閥和止回閥的選擇。

               大型海水淡化中工藝管徑一般為DN300~1600,超出一般球閥和截止閥的使用范圍。蝶閥與相同口徑閘閥(Z41H) 相比,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易防腐,安裝長(zhǎng)度短,消耗鋼材少,閥門局部阻力系數(shù)相近的優(yōu)點(diǎn),選擇蝶閥作為切斷閥更經(jīng)濟(jì)實(shí)用。根據(jù)壓力等級(jí),蝶閥可分為低壓蝶閥和高壓蝶閥。

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