大型海水淡化工程用閥門的選擇

2013-05-26 孫秋里杭州水處理研究開發(fā)中心

　　介紹了海水淡化工程中工藝介質(zhì)、腐蝕因素和工況條件等的特殊性，論述了海水淡化工程閥門常用材料及大口徑蝶閥和止回閥的結(jié)構(gòu)類型、安裝方式和選用原則。

1、概述

　　近年來，隨著國民生活水平提高和工業(yè)發(fā)展，淡水耗量逐年增加，為了解決用水問題，許多大型海水淡化工程正在國內(nèi)緊張的進行建設(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，分析海水淡化項目工程設(shè)計過程中工藝閥門的選擇。

2、工藝介質(zhì)

　　海水淡化過程中，需要特別注意氯化物對設(shè)備的腐蝕。另外，海水溫度對腐蝕速率影響很大，溫度越高，腐蝕越快。而固體污染物會損害材料保護膜，引起沖刷腐蝕。各類化學(xué)污染物也會提高腐蝕概率。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，適量則不會引起任何問題。如次氯酸鈉有時用來抑制藻類，但劑量太大會引起嚴(yán)重的點腐蝕。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) ，各工藝過程主要介質(zhì)的組成見表1(取水地點不同海水成分有所差異) 。

3、閥門材料

　　在海水淡化工程中，閥門材料問題較多出現(xiàn)在過流部件上。目前，常用過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。

　　3.1、鎳鋁青銅

　　3.2、不銹鋼

　　3.3、球墨鑄鐵

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4、閥門類型

　　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。本文重點論述大口徑切斷閥和止回閥的選擇。

　　4.1、切斷閥

　　4.2、止回閥

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5、閥門安裝

5.1、一般要求

　　閥門應(yīng)根據(jù)管道及儀表流程圖(P&ID) 上所示類型及數(shù)量設(shè)置。真空技術(shù)網(wǎng)(http://www.mp99x.cn/)認(rèn)為當(dāng)系統(tǒng)對某些閥門的安裝位置有具體要求時，應(yīng)按工藝要求設(shè)置。閥門的安裝位置

　　應(yīng)集中布置在裝置區(qū)一側(cè)，并設(shè)置必要的操作平臺或檢修平臺。需要經(jīng)常操作、維修和更換的閥門，應(yīng)位于地面、平臺或梯子容易接近處。閥門手輪的中心距操作面的高度為750 ～1500mm 之間，最適宜的高度為1 200mm，不需要經(jīng)常操作的閥門安裝高度可達1500 ～1800mm。閥門應(yīng)與加藥口保持適當(dāng)?shù)木嚯x，避免局部藥劑性能太強引起嚴(yán)重的點腐蝕。

5.2、大型閥門

　　大型閥門的本體荷載大，配管宜水平布置，單獨支撐，并考慮傳動機構(gòu)的操作檢修空間，還應(yīng)在閥門的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置支架。支架不應(yīng)設(shè)在檢修時需要拆卸的短管上，并考慮拆下閥門時不應(yīng)影響管道的支承，支承應(yīng)高出地面50 ～100mm。執(zhí)行機構(gòu)較重時，需要為其設(shè)置單獨支承。

　　蝶閥安裝方式根據(jù)管道布置情況確定。管道水平布置時，蝶閥閥桿盡可能水平布置，務(wù)必保持蝶閥的開啟方向和介質(zhì)流動方向一致，以防止介質(zhì)中的漿體和污染物在閥軸和閥體的密封部位沉積。閥門開啟時工作扭矩小，并起到一定的管道清淤作用。

　　對夾式止回閥布置在海水泵出口，其后設(shè)置一個切斷閥，為了避免兩對夾閥門的閥瓣出現(xiàn)碰撞和干涉，兩個閥門之間需設(shè)置一直管段，直管段長度(1.5 ～2.0) DN。如果采用水平布置的全襯膠蝶式對夾止回閥時，閥桿需要垂直安裝，可以延長閥門使用壽命。如果采用單瓣對夾止回閥或者單瓣雙向鋼對夾止回閥時，閥門安裝方向應(yīng)有利于重力關(guān)閉方向。