大型海水淡化工程用阀门的选择

2013-05-26 孙秋里杭州水处理研究开发中心

　　介绍了海水淡化工程中工艺介质、腐蚀因素和工况条件等的特殊性，论述了海水淡化工程阀门常用材料及大口径蝶阀和止回阀的结构类型、安装方式和选用原则。

1、概述

　　近年来，随着国民生活水平提高和工业发展，淡水耗量逐年增加，为了解决用水问题，许多大型海水淡化工程正在国内紧张的进行建设。本文从介质、材料、防腐处理、结构和安装要求等方面入手，分析海水淡化项目工程设计过程中工艺阀门的选择。

2、工艺介质

　　海水淡化过程中，需要特别注意氯化物对设备的腐蚀。另外，海水温度对腐蚀速率影响很大，温度越高，腐蚀越快。而固体污染物会损害材料保护膜，引起冲刷腐蚀。各类化学污染物也会提高腐蚀概率。配料添加剂可能是一种人为的海域化学品污染物，但是从腐蚀角度看，适量则不会引起任何问题。如次氯酸钠有时用来抑制藻类，但剂量太大会引起严重的点腐蚀。海水淡化有多种工艺，其中反渗透技术的主要工艺过程为海水取水→前处理→超滤→反渗透→产品水( 副产反渗透浓液) ，各工艺过程主要介质的组成见表1(取水地点不同海水成分有所差异) 。

3、阀门材料

　　在海水淡化工程中，阀门材料问题较多出现在过流部件上。目前，常用过流部件材料主要有镍铝青铜、不锈钢、双相不锈钢和金属涂层等。

　　3.1、镍铝青铜

　　3.2、不锈钢

　　3.3、球墨铸铁

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4、阀门类型

　　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。本文重点论述大口径切断阀和止回阀的选择。

　　4.1、切断阀

　　4.2、止回阀

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5、阀门安装

5.1、一般要求

　　阀门应根据管道及仪表流程图(P&ID) 上所示类型及数量设置。真空技术网(http://www.jnannai.com/)认为当系统对某些阀门的安装位置有具体要求时，应按工艺要求设置。阀门的安装位置

　　应集中布置在装置区一侧，并设置必要的操作平台或检修平台。需要经常操作、维修和更换的阀门，应位于地面、平台或梯子容易接近处。阀门手轮的中心距操作面的高度为750 ～1500mm 之间，最适宜的高度为1 200mm，不需要经常操作的阀门安装高度可达1500 ～1800mm。阀门应与加药口保持适当的距离，避免局部药剂性能太强引起严重的点腐蚀。

5.2、大型阀门

　　大型阀门的本体荷载大，配管宜水平布置，单独支撑，并考虑传动机构的操作检修空间，还应在阀门的一侧或两侧设置支架。支架不应设在检修时需要拆卸的短管上，并考虑拆下阀门时不应影响管道的支承，支承应高出地面50 ～100mm。执行机构较重时，需要为其设置单独支承。

　　蝶阀安装方式根据管道布置情况确定。管道水平布置时，蝶阀阀杆尽可能水平布置，务必保持蝶阀的开启方向和介质流动方向一致，以防止介质中的浆体和污染物在阀轴和阀体的密封部位沉积。阀门开启时工作扭矩小，并起到一定的管道清淤作用。

　　对夹式止回阀布置在海水泵出口，其后设置一个切断阀，为了避免两对夹阀门的阀瓣出现碰撞和干涉，两个阀门之间需设置一直管段，直管段长度(1.5 ～2.0) DN。如果采用水平布置的全衬胶蝶式对夹止回阀时，阀杆需要垂直安装，可以延长阀门使用寿命。如果采用单瓣对夹止回阀或者单瓣双向钢对夹止回阀时，阀门安装方向应有利于重力关闭方向。