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J41F46氯堿化工襯氟截止閥技術(shù)規(guī)范
氯堿工業(yè)是生產(chǎn)燒堿、氯氣和氫氣的基本化學工業(yè)。近幾年來，氯堿工業(yè)發(fā)展迅速，我國的氯堿生產(chǎn)能力已超過。隨著氯堿工業(yè)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大，襯氟閥門的用量逐漸增多，要求也越來越嚴。這主要是氯堿工業(yè)中介質(zhì)為劇毒有害氣體，一旦泄漏，將會造成嚴重的人員傷亡。據(jù)統(tǒng)計，在氯堿企業(yè)多發(fā)事故中，氯氣中毒事故居第二位，因此，正確地選用設(shè)備和使用設(shè)備防止事故發(fā)生，杜絕人員傷亡非常重要，本文就襯氟閥門合理選型與使用進行探討。
一、J41F46氯堿化工襯氟截止閥技術(shù)規(guī)范氯堿工況分析
一般氯堿行業(yè)其液氯的工況是：工作壓力：0～1.6Mpa；工作溫度：-29~70℃；氯內(nèi)含水份≤0.06％；氯內(nèi)含H量≤0.4％。
氯是一種化學性質(zhì)很活潑的元素，在不同的溫度下能直接與許多金屬、非金屬和其他氯化物反應(yīng)。
3Cl+2Fe→2FeCl3
氯氣與水反映生成和次氯酸，而氯酸受熱及光等的作用易分解出初生態(tài)氧并生成，初生態(tài)氧是一種強氧化劑。
防腐蝕閥門計算公式 襯氟閥門公式 襯里閥門設(shè)計
二、J41F46氯堿化工襯氟截止閥技術(shù)規(guī)范導致襯氟閥門泄漏原因分析
襯氟閥門生產(chǎn)企業(yè)較多，的型式多種多樣，但生產(chǎn)較多的主要有二種：第一種為J41H型，另一種為J41F46截止閥，其殼體為鑄鐵或碳鋼，閥門密封面為2Cr13，這種閥門在氯堿管道上使用效果非常差，其使用壽命在一個月左右。其原因，是密封面材料選擇不合理，2Cr13不銹鋼的耐腐蝕性能是由鉻生成氧化膜的保護作用，從而使合金的電位升高轉(zhuǎn)變成鈍態(tài)。因此，含鉻不銹鋼只能在鉻鈍化的介質(zhì)中才穩(wěn)定。實踐表明，鉻不銹鋼在各種濃度的硝酸、濃硫酸或其他氧化性等介質(zhì)中比較耐腐蝕，而在,氯化物溶液、稀硫酸中，皆因鉻不誘鋼 生成鈍化膜而不耐腐蝕，又因鉻不銹鋼中含有一定量的鈦，鈦在干燥的氯氣中會產(chǎn)生氫脆腐蝕，在一定程度上鉻不銹鋼也會產(chǎn)生氫脆腐蝕。盡管鉻不銹鋼能耐初生態(tài)氧[O]的浸蝕，但由于在氧化物溶液中不能生成鈍化膜，在一定的程度上會產(chǎn)生氫脆腐蝕。因此鉻不銹鋼在干燥的液氯中是不耐腐蝕的，這就是J41H型閥門密封面出現(xiàn)麻點而引起泄漏的主要原因。
的氟塑料襯里截止閥J41F46型，雖然使用效果不錯，由于結(jié)構(gòu)原因，閥體內(nèi)容易積存殘液，影響工藝參數(shù)，而氟塑料襯里是近些年出現(xiàn)的新產(chǎn)品。生產(chǎn)工藝上不夠成熟，導致閥門在使用中出現(xiàn)這樣那樣的問題，諸如，氟塑料襯里層開裂、穿孔、脫殼等問題的發(fā)生。這些問題的發(fā)生，主要是氟塑料材料質(zhì)量和襯里工藝問題。本文所述的氟塑料特指F46，全稱為聚全氟乙丙烯塑料。
聚全氟乙丙烯由于C－C鍵周圍有極牢固的氟碳鍵存在及其屏蔽效應(yīng)，因而它的耐腐蝕性能。與聚四氟乙烯相似（在150℃下），它幾乎能抵抗所有化學介質(zhì)（包括濃硝酸及王水）的腐蝕。只有高溫下的氟、堿金屬及二氟化氯、等能與它發(fā)生作用。它對稀或濃的無機酸、堿、醇、酮、芳烴、氯化烴、油脂等均有優(yōu)良的耐腐蝕性。由于具有支鏈，故使它的耐溫略有降低，長期使用溫度為150℃，它是聚四氟乙烯的改性物，由于聚四氟乙烯F4成型加工困難，在熔融狀態(tài)無流動性，在熔融溫度以上也不能從“高彈態(tài)"轉(zhuǎn)變到“黏流態(tài)"，加熱到它的分解溫度（415℃）也不能流動。因此聚四氟乙烯很難用模壓、注射等一般熱塑性塑料的加工方法來制造形狀復(fù)雜的制件，只能將聚四氟乙烯粉料預(yù)壓成所需要形狀，然后再燒結(jié)成型。其涂層多微孔，不能單獨使用作防腐涂層。
經(jīng)過改性的聚全氟乙丙烯塑料具有良好的成型加工性能，可以用熱塑性塑料通用的成型加工方法如模壓、擠出、注射等進行加工。F46在熔融狀態(tài)能和金屬黏結(jié)。氟塑料襯里閥門就是根據(jù)這一特性研發(fā)出來的，從理論上說，用鋼鐵材料做外殼，克服了氟塑料強度低的缺陷，在鋼鐵殼體內(nèi)襯氟塑料料以隔絕鋼鐵金屬材料與強腐蝕介質(zhì)的直接接觸，解決了鋼鐵材料不耐腐蝕的問題。這類復(fù)合材料組成的閥門能承受壓力PN≤2.0Mpa，使用溫度一般為-29～150℃；如果用低溫鋼做殼體，使用溫度一般為-46～150℃；不銹鋼做殼體，使用溫度更低，一般在-195～150℃.這類氟塑料襯里閥門能滿足氯堿化工管道工況要求。
J41F46氯堿化工襯氟截止閥技術(shù)規(guī)范那么是什么原因使襯氟塑料閥門在使用中出現(xiàn)襯里層裂紋、穿孔、脫殼呢？
筆者在多年氟塑料襯里閥門的設(shè)計和生產(chǎn)實踐以及用戶專訪中發(fā)現(xiàn)主要有下列幾個方面的原因：
1、氟塑料材質(zhì)問題：氟塑料的生產(chǎn)工藝相當復(fù)雜，產(chǎn)量有限，我國是氟塑料的進口國，質(zhì)量好的有杜幫公司和日本大金工業(yè)株式會社的產(chǎn)品，我國上海等企業(yè)生產(chǎn)的聚全氟乙丙烯塑料質(zhì)量也不錯，能達到HG/T2904標準的規(guī)定。由于資源緊缺，有利可圖，一些不合格的氟塑料樹脂混入市場，用這樣的材料襯里容易發(fā)生氟塑料襯里層開裂的現(xiàn)象。
2、在生產(chǎn)制造工藝上沒有認真執(zhí)行模壓工藝，溫度控制不好，模壓過快，殘余應(yīng)力較大，造成氟塑料襯里層開裂。
3、閥門殼體襯里前的處理，閥門殼體襯里前必須經(jīng)過壓力試驗檢查和噴砂除銹處理，否則容易產(chǎn)生穿孔和脫殼問題。殼體如有氣孔，在模壓過程中，膜腔內(nèi)的空氣會穿過熔融的氟塑料向外排氣，形成針孔，在高頻電火花測漏中疏漏沒有隔離，流向市場，那么在使用過程中就會出現(xiàn)滲漏直至穿孔泄漏，因鋼鐵材料和氟塑料的線膨脹系數(shù)不一致，在設(shè)計上沒有采取措施，襯里前又沒有除銹處理，金屬與氟塑料不粘貼，很容易產(chǎn)生脫殼現(xiàn)象。
三、J41F46氯堿化工襯氟截止閥技術(shù)規(guī)范襯氟氯堿專用閥
根據(jù)氯堿工業(yè)工況特點，。并針對市場上現(xiàn)有的用于氯堿工業(yè)的氟塑料襯里截止閥（圖2）存在體積較大，閥體內(nèi)容易積存殘留物，影響工藝參數(shù)等問題，我們在設(shè)計結(jié)構(gòu)上進行創(chuàng)新（圖3）。這種閥門結(jié)構(gòu)緊湊、流道平直、不存在殘留物，模壓工藝性好，體積與同類閥門相比減小了四分之一，節(jié)省了昂貴的氟塑料，閥瓣為球形，密封面與閥體密封面成線性接觸，密封性良好，0泄漏。介質(zhì)流量呈等百分比流量特性。
J41F46氯堿化工襯氟截止閥技術(shù)規(guī)范襯氟截止閥結(jié)構(gòu) 防腐蝕截止閥結(jié)構(gòu)
在制造工藝上，嚴格把關(guān)，襯里用的氟塑料，我們是選用杜邦公司和日本大金株式會社產(chǎn)品，閥門殼體為精密鑄鋼件，化學成份和力學性能符合相關(guān)標準的要求，殼體在襯里前要經(jīng)過強度試驗和密封試驗，還要進行噴砂除銹處理，并在規(guī)定的時間內(nèi)完成襯里工序，襯里層不得少于2mm，襯里后進行襯里層厚度檢驗和高頻電火花檢測，不合格件不得進入裝配工序。由于新型氟塑料襯里氯堿專用閥結(jié)構(gòu)先進合理，制造工藝精良，產(chǎn)品在使用中效果良好，受到用戶歡迎。J41F46襯氟截止閥是指關(guān)閉（閥瓣）由閥桿帶動并沿閥座中心軸線做升降運動的閥門，在管路上主要用來接通或截斷管路中的介質(zhì)，但不能做節(jié)流用。襯氟截止閥基本結(jié)構(gòu),塑料襯里J41型直通式截止閥、具有結(jié)構(gòu)緊湊、啟閉靈活、耐腐蝕性能強，行程短（一般為公稱通經(jīng)1/4）等優(yōu)點。被廣泛應(yīng)用在石油、化工等管路系統(tǒng)中做截斷介質(zhì)用，但塑料襯里的截止閥嚴禁用做流量調(diào)節(jié)，以免節(jié)流口處產(chǎn)生的高速介質(zhì)流沖蝕破壞密封面。閥瓣與閥桿設(shè)計為一體結(jié)構(gòu)，用以防止由于管路壓力波動造成內(nèi)件沖出閥體的可能性，結(jié)構(gòu)緊湊，使用安全。
J41F46氯堿化工襯氟截止閥技術(shù)規(guī)范J41F46襯氟截止閥主要零件及材料
| 零件名稱 | 材料 |
| 閥體、閥蓋 | 鑄鐵、鑄鋼、不銹鋼、內(nèi)襯F46、F3 |
| 閥瓣 | 優(yōu)炭鋼、不銹鋼、襯F46、F3 |
| 閥桿 | 不銹鋼 |
| 填料 | F4 |
| 閥桿螺母 | 2HMn58-2-2 |
| 手輪 | HT200 |
J41F46J41F46氯堿化工襯氟截止閥技術(shù)規(guī)范襯氟截止閥標準
| 設(shè)計標準 | GB12233 |
| 結(jié)構(gòu)長度 | GB12221 |
| 法蘭標準 | JB/T79-94 |
| GB9113.1-26 | |
| 檢驗試驗 | GB/T13927 |
| 驅(qū)動方式 | 手動、電動、氣動 |
| 公稱通徑 | PN1.6MPa主要外形尺寸和連接尺寸mm | 重量 | |||||||||
| DN | L | D | D1 | D2 | f | b | z-φd | D0 | H1 | H2 | kg |
| 15 | 130 | 95 | 65 | 43 | 3 | 14 | 4-φ14 | 100 | 190 | 202 | 7 |
| 20 | 150 | 105 | 75 | 50 | 3 | 14 | 4-φ14 | 100 | 225 | 250 | 8 |
| 25 | 160 | 115 | 85 | 60 | 3 | 16 | 4-φ14 | 120 | 230 | 255 | 9 |
| 32 | 180 | 135 | 100 | 68 | 3 | 18 | 4-φ18 | 140 | 260 | 290 | 12 |
| 40 | 200 | 145 | 110 | 80 | 3 | 18 | 4-φ18 | 160 | 280 | 315 | 16 |
| 50 | 230 | 160 | 125 | 100 | 3 | 20 | 4-φ18 | 180 | 300 | 345 | 20 |
| 65 | 290 | 180 | 145 | 115 | 3.5 | 20 | 4-φ18 | 200 | 365 | 420 | 28 |
| 80 | 310 | 195 | 160 | 130 | 3.5 | 22 | 8-φ18 | 240 | 420 | 490 | 39 |
| 100 | 350 | 215 | 180 | 150 | 4 | 24 | 8-φ18 | 280 | 450 | 536 | 51 |
| 125 | 400 | 245 | 210 | 180 | 4 | 26 | 8-φ18 | 320 | 520 | 630 | 70 |
| 150 | 480 | 280 | 240 | 210 | 4 | 28 | 8-φ23 | 360 | 560 | 695 | 100 |
| 200 | 600 | 335 | 295 | 260 | 5 | 32 | 8-φ23 | 400 | 630 | 780 | 160 |
| 250 | 730 | 405 | 355 | 319 | 5 | 36 | 12-φ26 | 450 | 700 | 880 | 250 |
| 300 | 850 | 460 | 410 | 370 | 6 | 40 | 12-φ26 | 500 | 770 | 1070 | 350 |
四、J41F46氯堿化工襯氟截止閥技術(shù)規(guī)范的安裝使用與維護
為了幫助用戶正確地安裝使用和維護好氟塑料襯里氯堿專用閥必須注意下列幾點：
1.氟塑料襯里閥門的保管
1）氟塑料襯里閥門存放時，最好放在干燥的室內(nèi)，避免露天日曬和雨淋，避免堆放在熱源附近，防止氟塑料老化和變形。兩端氟塑料法蘭密封面應(yīng)有保護蓋，密封面不得有劃傷，堆放時應(yīng)避免兩端法蘭密封面受壓。
2）存放保管的閥門應(yīng)有記錄，記錄內(nèi)容：閥門名稱、型號、規(guī)格、編號、數(shù)量、入庫日期等。
J41F46氯堿化工襯氟截止閥技術(shù)規(guī)范使用說明及安裝須知
1、襯氟閥門法蘭蓋板不能隨意打開，除非已準備與管路連接，否則 PTFE 法蘭面可能 因溫差、異物造成磕碰劃傷或扭曲變形而影響密封，如因檢驗需要而移動蓋板，也必須待檢驗后速將蓋板重新復(fù)位，以保護 PTFE 法蘭面。
2、襯氟閥門與管路連接時，一般并不再單獨使用墊片，但與異種材料（金屬面等）法蘭面相接時，應(yīng)采用適當墊片，以保護 PTFE 法蘭面。
3、襯氟閥門在系統(tǒng)使用中， 如在較高溫度下發(fā)生泄漏， 應(yīng)首先將系統(tǒng)溫度降至室溫后， 再查明原因，進行維修。
4、安裝時法蘭螺母應(yīng)按對角線方向（對稱）依次均勻旋緊，并配以適當力矩： a 若法蘭密封面發(fā)生泄漏， 并且泄漏位置螺母已鎖緊， 此時應(yīng)放松泄漏位置螺母半圈， 再將其對側(cè)施以同樣力矩再次鎖緊； b 若上述辦法仍未止漏時，應(yīng)檢查 PTFE 法蘭面是否有凹凸壓痕、劃傷，屆時可用細紗紙、 布予以整平重新連接。
5、不允許在襯氟閥門上做任何高溫焊接工作，以免造成襯里層的損害。
6、襯氟閥門應(yīng)存放于干燥通風的室內(nèi)，嚴禁堆疊放置。
7、經(jīng)維修后的襯氟閥門在使用前要按相關(guān)標準測試合格方可安裝。
8、手動操作襯氟閥門時，不允許借助其它杠桿加力強行開、關(guān)閥門。
9、有方向性要求的襯氟閥門在安裝時要注意介質(zhì)的流向應(yīng)順閥體上箭頭所示方向，并 確保操作、維修方便。
10、長期存放的襯氟閥門其密封副應(yīng)呈微啟分離狀態(tài)，避免密封面長期受壓發(fā)生 變形，影響密封性能和使用壽命。
2.J41F46氯堿化工襯氟截止閥技術(shù)規(guī)范氟塑料襯里閥門的安裝
1）安裝時，應(yīng)注意校對閥門標志（如閥門類型、公稱通徑、壓力等級、材料等）是否與使用要求相符合，殼體上的流向標識是否與管道流向一致。
2）安裝時，盡量做到水平安裝，使閥桿朝上。防止閥門歪斜使閥門在自然狀態(tài)下進行安裝，防止閥門因管道、支撐等產(chǎn)生較大的安裝應(yīng)力，安裝起吊不得利用手輪進行閥門起吊。
3）安裝時，與閥門兩端氟塑料襯里密封面連接的管道法蘭密封面如果是金屬的，須加氟塑料密封墊片。與之連接的法蘭密封面應(yīng)按圖A的結(jié)構(gòu)，不采用圖B的結(jié)構(gòu)，否則會導致閥門密封面過早損壞、泄漏。
4）如果管道具有足夠的強度承受閥門的重量和操作力矩，則對此閥門可以不設(shè)支承，否則，應(yīng)對氟塑料襯里閥門設(shè)專用支承點。
5）安裝后，在系統(tǒng)或管道進行試壓時，閥門須處于全開位置。
3.J41F46氯堿化工襯氟截止閥技術(shù)規(guī)范氟塑料襯里閥門的使用
氟塑料襯里閥門價格較高，所處的工況環(huán)境惡劣，不是有毒有害的化學物質(zhì)，便是腐蝕性很強各類酸堿或有機溶濟，使用不當將會產(chǎn)生重大經(jīng)濟損失和嚴重后果。正確的使用和維護閥門能延長閥門的使用壽命，杜絕各類事故的發(fā)生，保障管道的正常運行。因此，使用中必須注意下列各點：
1）使用前，仔細閱讀產(chǎn)品使用說明書。
2）按銘牌上或說明書上規(guī)定的壓力、溫度、使用介質(zhì)范圍內(nèi)使用。
3）使用時防止閥門因溫度變化產(chǎn)生過大的管道應(yīng)力，盡量減小溫度變化，并在閥門前后增加U形膨脹節(jié)。
4）禁止使用杠桿開啟和關(guān)閉閥門，注意觀察閥門啟閉指示位置和限位裝置，開啟和關(guān)閉到位后，不要再強行加力關(guān)閉，避免氟塑料密封面過早損壞。
5）對于有些介質(zhì)不穩(wěn)定且易分解（如某些介質(zhì)的分解會引起體積膨脹造成工況壓力不正常升高）會引起閥門破壞或泄漏，應(yīng)采取措施消除或限制引起不穩(wěn)定介質(zhì)分解的因素。在閥門選型時，應(yīng)考慮介質(zhì)不穩(wěn)定易分解可能造成的工況變化而選擇有能自動泄壓裝置的閥門。
6）對于有毒、易燃、易爆、強腐蝕性介質(zhì)管道上的閥門，嚴禁在帶壓狀態(tài)下更換填料。盡管閥門在設(shè)計上有上密封功能，但也不推薦在帶壓狀態(tài)下更換填料。
7）對于具有自燃性介質(zhì)的管道，要采取措施確保環(huán)境溫度及工況溫度不得超過介質(zhì)的自燃點，防止因陽光照射或外部火災(zāi)發(fā)生時帶來的危險。
8）對于管道劇烈而長期的振動，要采取措施消除，避免因此而導致氟塑料襯里閥門損壞。
9）閥門在使用過程中，氟塑料密封面因質(zhì)地較軟，經(jīng)常會因介質(zhì)結(jié)晶、固體顆粒將密封面損傷，導致密封泄漏，發(fā)現(xiàn)后及時整修或更換密封件。
10）有些閥門在使用中部份開啟作為調(diào)節(jié)流量用，高速介質(zhì)導致密封面過早損壞，遇到這種情況，要及時更換密封件，一般來講，氟塑料襯里閥門不適合作調(diào)節(jié)閥門使用，但可作特殊訂貨，由制造商特別處理。
11）襯氟閥門中法蘭處一般不加墊片。如遇到中法蘭處滲漏，可均勻地擰緊中法蘭螺母來消除滲漏。如果是中法蘭密封面損壞，則要采取修復(fù)密封面和加中法蘭墊片來解決。
12）如果遇到手柄或手輪轉(zhuǎn)動不靈活或不能開啟和關(guān)閉閥門，可適當旋松壓蓋螺母。轉(zhuǎn)動仍不靈活。可能是壓蓋歪斜，要調(diào)正壓蓋。經(jīng)過調(diào)正和旋松壓蓋還不能靈活開啟和關(guān)閉和閥門，應(yīng)該拆開檢查，清除污物，排除故障。拆卸這類閥門時，應(yīng)注意閥門管道中是何介質(zhì)，是使用過的，還是新安裝的。如使用介質(zhì)是有毒、易燃、易爆物質(zhì)，工作人員應(yīng)戴防護面罩和膠手套，穿防護服按照操作規(guī)程作業(yè)。避免在拆卸時發(fā)生意外，杜絕事故發(fā)生。
