一、概述

煤制油化工裝置與其他生產化工裝置一樣，由反應爐的塔器、罐釜和管道組成的系統裝置，控制閥是重要的控制設備。核心裝置的控制閥需要承受的工藝條件具有高溫、高壓、臨氫、走氧、易燃、易爆、腐蝕、磨損、沖刷的特點，與一般石油化工裝置所使用的控制閥既有相同之點，又有不同之處。

二、煤化工惡劣工況控制閥的通用技術要求煤化工惡劣工況使用的控制閥，由于介質中含有煤粉顆粒、催化劑等添加物，易受到介質的沖刷、磨損、腐蝕等損壞，從產品結構和制造工藝兩方面進行詳細闡述。

二、產品結構

1）控制閥結構的設計應避免煤漿結焦使閥門失效，方便清洗。

2、采用金屬硬密封形式，且閥座與閥芯的材質相同，確保兩者有相同的膨脹系數在高溫的條件下不會出現閥‘卡死’的現象。

3、輸送顆粒介質的產品閥體流道需要噴涂耐沖刷、耐腐蝕涂層或嵌入硬質合金套。產品內件需要表面硬化處理，根據涂敷材質不同選擇噴涂、噴焊、整體燒結等處理方式。閥內件采用鍛造結構。

4、球閥閥座用刮刀式設計，球體轉動時可產生刮削作用，防止球芯與閥座間的顆粒沉積，防止因為銳角產生的應力集中，導致涂層的剝落使閥座損壞。

5、介質含顆粒、黏度大、易結焦，在******壓差下，驅動軸應考慮足夠的安全裕量，軸上結構過渡要平滑，減少應力集中。三、制造工藝

1、選用奧氏體不銹鋼，能抵抗高溫硫化氫的腐蝕，但有可能出現不銹鋼的氫脆、硫化物應力腐蝕開裂及堆焊層氫致剝離現象等損傷。選用Cr-Mo鋼的回火脆性破壞也需要加以注意。控制閥的材料要有較好的綜合性能，即材料內部的致密性、純潔性和均質性性能要好；化學成分、室溫和高溫力學性能要滿足設計規范要求，特別加強對C、S、P含量控制。生產過程中要控制好鑄造、鍛造、熱處理等關鍵工序。對于鍛造閥門，會通過對鍛件的鍛造比、晶粒度等進行控制來實現致密度的要求；對于鑄造閥門因其原材料的選擇不同、澆冒口的設置、冷鐵位置與數量的選擇不同、凝固順序的差異，以及冷卻時間的不同，導致其致密度、均質性性能差別很大。熱處理是閥門質量******的非常關鍵的工序，熱處理爐的溫度控制、溫度均勻性、鑄件在熱處理爐中的堆放、保溫時間、冷卻方式與速度等因素都會影響***終閥門鑄件的機械性能。奧氏體不銹鋼進行固溶熱處理，采用空冷；對于321和347材料，進行穩定化熱處理。

2、閥門鑄件需進行射線探傷檢查。硬化密封面進行著色探傷檢查。

3、承壓鑄件的所有焊補面積總和應不超過鑄件的表面積的10%，補焊后需進行熱處理。4、對于操作在高溫高壓氫環境下的閥門，在操作狀態下，閥門內壁中會吸收一定量的氫。在停工的過程中，冷卻速度太快，使吸收的氫來不及擴散出來，造成過飽和氫殘留在器壁內，在溫度低于150℃時引起亞臨界裂紋擴展， 對閥門的安全使用帶來威脅。焊接閥門時需要控制鐵素體含量，以避免該含量過多時，在焊后熱處理過程發生較多的相變而產生脆性。

五、煤化工特種控制閥選型

概述

煤化工工藝根據產品的不同，主要工藝系統裝置也不一樣，如煤制甲醇分為輸煤系統、熱電系統、空分系統、氣化系統、低溫甲醇洗凈化系統、水冷串氣冷合成系統、甲醇精餾系統、水系統8大主系統。神華煤直接液化項目全部流程包括備煤、催化劑制備、煤直接液化、加氫穩定、加氫改質、輕烴回收、含硫污水汽提、脫硫、硫黃回收、酚回收、油渣成型、煤制氫和空分等裝置。這些裝置所使用的控制閥工藝條件惡劣、安全性要求高的是氣化系統、輸煤系統、空分系統、低溫甲醇洗凈化系統等系統，代表性的是鎖渣閥、灰水黑水閥、氧氣氮氣切斷閥、氧氣氮氣控制閥、煤漿閥（耐磨球閥）、放空閥、蝶閥、偏芯旋轉閥、智能閥門定位器等。