当今淡水资源匮乏,沿海电厂普遍采用还是作为冷却水,国内外也建造了很多还是氮化装置,然而海水流过管道会对管道中的阀门造成十分严重的腐蚀。本文从介质、材料、阀门类型等方面入手,分析海水淡化项目工程中阀门的选择。合理选择阀门的类型,可以减少材料耗量,降低局部阻力和能耗,方便安装,减少维修。 1.切断阀 大型海水淡化中工艺管径一般为DN300-DN1600,**出一般球阀和截止阀的使用范围。蝶阀与相同口径闸阀(Z41H)相比,具有结构简单,易防腐,安装长度短,消耗钢材少,阀门局部阻力系数相近的优点,选择蝶阀作为切断阀更经济实用。根据压力等级,蝶阀可分为低压蝶阀和高压蝶阀。 (低压蝶阀) 低压蝶阀可以采用中线无销钉衬胶蝶阀。当蝶阀≤DN500时,采用对夹式连接,当蝶阀≥DN550时,采用法兰连接。当蝶阀口径≥DN150,开启力小于400N,采用手柄操作。当蝶阀口径≥DN200,采用齿轮箱操作。由于低压阀门的背压低,采用中线结构不会增加太多扭矩,这种结构有两次密封。主密封是蝶板和阀座采用预紧力获得,*二密封是阀杆和阀座孔的过盈配合获得。由于阀杆和介质完全隔离,不渗入海水,故阀杆可采用2Cr13或等同材料制作。阀体采用球墨铸铁衬EPDM,增加密封性能。由于阀体不与介质接触,降低了阀体材料性能要求。 (高压蝶阀) 选择高压蝶阀材料时,除考虑海水的腐蚀因素外,还需要考虑材料的耐压性能,工作压力为69bar,较高压力≥85bar时,由于背压高,为了减少扭矩,高压蝶阀采用双偏心结构。当蝶阀公称尺寸≤DN500,采用对夹式联系,当蝶阀公称尺寸≥DN550,采用法兰式连接,压力等级C1600,阀体和蝶板材料为双相钢ASTM A998 CR.4A,由于阀杆暴露在介质中,阀杆采用材料为ASTM A276 UNS31803,阀座材料为RPTFE。双偏心结构增加了局部阻力系数,蝶板和固定需要销钉,销钉的防腐要求和其它过流部件相同。 2.止回阀 止回阀通常安装在海水泵出口,用以阻止海水倒流和水锤对设备的损坏。目前海水淡化项目中使用的止回阀有缓闭蝶式止回阀、全衬胶蝶式对夹止回阀、单瓣对夹止回阀和单瓣双相钢对夹止回阀等。 (1)缓闭蝶式止回阀 缓闭蝶式止回阀(H48X-10Q)的主题材料为球墨铸铁,机械或液压缓闭抗水锤能力较好,适合低压使用。目前在废水处理、化工厂和**等工程得到很大的应用,在海水淡化工程的产品水工段应用。 (2)全衬胶蝶式对夹止回阀 全衬胶蝶式对夹止回阀(H77X-10Q)是对缓闭蝶式止回阀HH48X-10Q在防腐方面的改进,阀体和阀杆采用全衬胶方式,阀板可采用双相不锈钢或镍铝青铜。此类阀门设置在低压海水泵的出口处,适合大口径管路上安装,阀门公称直径范围为DN200-1200,设计时需注意该阀门对安装空间的要求,阀门安装不当会引起阀瓣和弹簧对阀杆长期作用,破坏阀体和阀杆接触处密封,渗入介质,造成阀体腐蚀,缩短阀门使用寿命。 (3)单瓣对夹止回阀 单瓣对夹止回阀(H47H)结构简单,安装空间小,可在低压或高压工况下使用,阀门整体采用双相不锈钢,抗海水的腐蚀性能好,质量轻,可水平和垂直安装,使用方便。在带上淡化装置中,一般选用≤DN250的单瓣对夹止回阀。当阀门公称尺寸>DN250时,水击作用明显,动作噪音大,大口径单瓣对夹止回阀在气路配管中广泛应用。阀门为非圈通径,阀瓣开度较大45°,阻力系数增加,流通能力下降。 (4)单瓣双相钢对夹止回阀 单瓣双相钢对夹止回阀安装空间小,采用INCONEL弹簧配合阀瓣重力快关,流量或压力低于一定值,自动关闭抗水击,密封面采用EPDM密封圈,减少水锤作用。流线形阀瓣局部阻力系数低,阀门开度增大。单瓣双相钢对夹止回阀安装在海水淡化的反渗透高压泵出口,是高压、抗击水锤、耐腐蚀和止回的解决方案。