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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(xué)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(kuò)大，襯氟閥門的用量逐漸增多，要求也越來越嚴(yán)。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(huì)造成嚴(yán)重的人員傷亡。據(jù)統(tǒng)計(jì)，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(jìn)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(xué)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(qiáng)氧化劑。
防腐蝕閥門計(jì)算公式 襯氟閥門公式 襯里閥門設(shè)計(jì)
二、J41F46氯堿化工襯氟截止閥技術(shù)規(guī)范導(dǎo)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(gè)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(hù)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(shí)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(huì)產(chǎn)生氫脆腐蝕，在一定程度上鉻不銹鋼也會(huì)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(huì)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(diǎn)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(cuò)，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(dǎo)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(xué)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(duì)稀或濃的無機(jī)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(dòng)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(dòng)。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(dú)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(jìn)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(qiáng)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(qiáng)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(jì)和生產(chǎn)實(shí)踐以及用戶專訪中發(fā)現(xiàn)主要有下列幾個(gè)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(dāng)復(fù)雜，產(chǎn)量有限，我國是氟塑料的進(jìn)口國，質(zhì)量好的有杜幫公司和日本大金工業(yè)株式會(huì)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(cuò)，能達(dá)到HG/T2904標(biāo)準(zhǔn)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(rèn)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(yàn)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(huì)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(huì)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(jì)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(diǎn)，。并針對(duì)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?cè)谠O(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上進(jìn)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(yán)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(huì)社產(chǎn)品，閥門殼體為精密鑄鋼件，化學(xué)成份和力學(xué)性能符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，殼體在襯里前要經(jīng)過強(qiáng)度試驗(yàn)和密封試驗(yàn)，還要進(jìn)行噴砂除銹處理，并在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成襯里工序，襯里層不得少于2mm，襯里后進(jìn)行襯里層厚度檢驗(yàn)和高頻電火花檢測，不合格件不得進(jìn)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(jìn)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(dòng)并沿閥座中心軸線做升降運(yùn)動(dòng)的閥門，在管路上主要用來接通或截?cái)喙苈分械慕橘|(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(qiáng)，行程短（一般為公稱通經(jīng)1/4）等優(yōu)點(diǎn)。被廣泛應(yīng)用在石油、化工等管路系統(tǒng)中做截?cái)嘟橘|(zhì)用，但塑料襯里的截止閥嚴(yán)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(jì)為一體結(jié)構(gòu)，用以防止由于管路壓力波動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)
| 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) | GB12233 |
| 結(jié)構(gòu)長度 | GB12221 |
| 法蘭標(biāo)準(zhǔn) | JB/T79-94 |
| GB9113.1-26 | |
| 檢驗(yàn)試驗(yàn) | GB/T13927 |
| 驅(qū)動(dòng)方式 | 手動(dòng)、電動(dòng)、氣動(dòng) |
| 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(hù)
為了幫助用戶正確地安裝使用和維護(hù)好氟塑料襯里氯堿專用閥必須注意下列幾點(diǎn)：
1.氟塑料襯里閥門的保管
1）氟塑料襯里閥門存放時(shí)，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(hù)蓋，密封面不得有劃傷，堆放時(shí)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(hào)、規(guī)格、編號(hào)、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(zhǔn)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(yàn)需要而移動(dòng)蓋板，也必須待檢驗(yàn)后速將蓋板重新復(fù)位，以保護(hù) PTFE 法蘭面。
2、襯氟閥門與管路連接時(shí)，一般并不再單獨(dú)使用墊片，但與異種材料（金屬面等）法蘭面相接時(shí)，應(yīng)采用適當(dāng)墊片，以保護(hù) 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(jìn)行維修。
4、安裝時(shí)法蘭螺母應(yīng)按對(duì)角線方向（對(duì)稱）依次均勻旋緊，并配以適當(dāng)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(shí)應(yīng)放松泄漏位置螺母半圈， 再將其對(duì)側(cè)施以同樣力矩再次鎖緊； b 若上述辦法仍未止漏時(shí)，應(yīng)檢查 PTFE 法蘭面是否有凹凸壓痕、劃傷，屆時(shí)可用細(xì)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(fēng)的室內(nèi)，嚴(yán)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(biāo)準(zhǔn)測試合格方可安裝。
8、手動(dòng)操作襯氟閥門時(shí)，不允許借助其它杠桿加力強(qiáng)行開、關(guān)閥門。
9、有方向性要求的襯氟閥門在安裝時(shí)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(shí)，應(yīng)注意校對(duì)閥門標(biāo)志（如閥門類型、公稱通徑、壓力等級(jí)、材料等）是否與使用要求相符合，殼體上的流向標(biāo)識(shí)是否與管道流向一致。
2）安裝時(shí)，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(jìn)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(jìn)行閥門起吊。
3）安裝時(shí)，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(huì)導(dǎo)致閥門密封面過早損壞、泄漏。
4）如果管道具有足夠的強(qiáng)度承受閥門的重量和操作力矩，則對(duì)此閥門可以不設(shè)支承，否則，應(yīng)對(duì)氟塑料襯里閥門設(shè)專用支承點(diǎn)。
5）安裝后，在系統(tǒng)或管道進(jìn)行試壓時(shí)，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(jià)格較高，所處的工況環(huán)境惡劣，不是有毒有害的化學(xué)物質(zhì)，便是腐蝕性很強(qiáng)各類酸堿或有機(jī)溶濟(jì)，使用不當(dāng)將會(huì)產(chǎn)生重大經(jīng)濟(jì)損失和嚴(yán)重后果。正確的使用和維護(hù)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(yùn)行。因此，使用中必須注意下列各點(diǎn)：
1）使用前，仔細(xì)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(shí)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(qiáng)行加力關(guān)閉，避免氟塑料密封面過早損壞。
5）對(duì)于有些介質(zhì)不穩(wěn)定且易分解（如某些介質(zhì)的分解會(huì)引起體積膨脹造成工況壓力不正常升高）會(huì)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(shí)，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(dòng)泄壓裝置的閥門。
6）對(duì)于有毒、易燃、易爆、強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)管道上的閥門，嚴(yán)禁在帶壓狀態(tài)下更換填料。盡管閥門在設(shè)計(jì)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(duì)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(diǎn)，防止因陽光照射或外部火災(zāi)發(fā)生時(shí)帶來的危險(xiǎn)。
8）對(duì)于管道劇烈而長期的振動(dòng)，要采取措施消除，避免因此而導(dǎo)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(huì)因介質(zhì)結(jié)晶、固體顆粒將密封面損傷，導(dǎo)致密封泄漏，發(fā)現(xiàn)后及時(shí)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(dǎo)致密封面過早損壞，遇到這種情況，要及時(shí)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?cái)Q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(dòng)不靈活或不能開啟和關(guān)閉閥門，可適當(dāng)旋松壓蓋螺母。轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)，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(hù)面罩和膠手套，穿防護(hù)服按照操作規(guī)程作業(yè)。避免在拆卸時(shí)發(fā)生意外，杜絕事故發(fā)生。
