​恒立佳创：阀门介绍和注意事项

在加工工业中，流体介质多涉及不同腐蚀性级别的油气流，工况复杂且部分存在磨损问题（如泥浆工况中的固体悬浮颗粒易导致阀门堵塞或腐蚀破坏）。此外，含硫及其他混合物的介质在高温环境下易形成腐蚀氛围，这对阀门的材料选择、结构设计和性能稳定性提出了严苛要求。腐蚀工程师通过持续研发新型材料，为不同特殊工况提供针对性解决方案。以下详细介绍各类阀门的应用场景、关键要求及注意事项。

一、炼油化工阀

（一）加氢裂化装置阀

加氢裂化是原油炼制的关键工艺之一，装置在高温高压条件下运行，介质为易燃易爆的氢气和烃类，密封可靠性是关键要求。目前国内该场景多选用不锈钢楔式闸阀及直流式截止阀，这类阀门通过优化密封结构设计，能在严苛工况下实现可靠密封，防止介质泄漏引发安全事故。

（二）延迟焦化装置阀

延迟焦化装置用于将减压渣油深度热裂化生成气体、轻质馏分油及焦炭，工艺分为连续焦化和间断除焦两部分，加热炉与焦炭塔进出口通过四通阀连接。四通阀作为切换介质通道的特殊阀门，适用于高温场合，其质量直接影响装置生产能力。目前国内新老装置多依赖进口四通旋塞阀，但价格昂贵；国产四通阀则普遍存在结构不合理、质量不稳定、易故障等问题，亟待技术升级优化。

二、油气阀

油气阀需具备密封性、耐压强度、安全性、可调节性、流体通流性及开关灵活性等关键性能，针对高压、易燃易爆的油气介质，密封性是首要解决的问题。同时，其还需适配多种特殊工况：含硫化氢及二氧化碳的湿天然气，对阀体材质有特殊抗腐蚀要求；井口装置及集输系统中的卤水、残酸等腐蚀介质，需严格把控阀体材料选择与防腐处理；粉尘及固体颗粒会加速阀门关闭件的冲刷磨损，导致密封副快速失效；高原、沙漠、高寒等室外环境，需避免阀门材料出现低温脆变、弯曲变形；长距离输送管道用阀要求与管道同等寿命，需实现数十年无更换稳定运行。因此，油气阀需在恶劣条件下保持高可靠性，满足较大强度和零泄漏要求。

三、特殊介质工况阀

（一）含氯工况阀门

含氯气或液氯的工况属于高腐蚀场景，尤其当介质含水时，氯与水混合形成的盐酸会严重腐蚀阀体和内件。此外，氯的热膨胀系数高，若液氯封存于阀门中腔，会导致腔体内压力急剧升高。因此，该工况用阀需参照美国氯气学会《干氯气管道系统》标准选用，且必须具备可靠的中腔泄压功能，防止压力过高引发安全隐患。

（二）冷冻（低温）工况阀门

低温工况阀门虽以 ASME B16.34 标准和 API 标准为基础，但需增加特殊设计以确保可靠操作。关键设计包括阀盖延长结构，通过增大填料、操作机构与低温流体的距离，使阀杆填料在较高温度下工作，避免操作装置因低温冰冻失效，MSS SP-134 标准对阀盖延长设计的细节有明确规定。

（三）含氢氟酸工况阀门

含氢氟酸工况用阀需选用经实际应用验证或测试合格的阀门类型，优先选择不易堆积固体物质的结构。这类阀门通常为碳钢阀体搭配特殊蒙乃尔内件或实心蒙乃尔内件，设计和材料要求及内部几何体细节需严格规范，具备耐氢氟酸腐蚀的特殊结构。同时，阀门的检验和试验标准需高于普通过程阀门，操作需由持有资格证书的技术人员完成。

（四）含氢工况阀门

含氢工况用阀对铸造质量要求极高，因氢具有极强的渗透性。压力等级≥600 磅级的阀门优先采用焊接连接方式，以减少潜在泄漏源，材料选择和使用范围需遵循 API 941 标准。

（五）含氧工况阀门

含氧工况用阀需遵循美国压缩燃气协会标准 CGA G4.4-2003《氧气管道系统》，必须完全脱脂、清洁，在干净环境下安装，并进行恰当包装和密封 —— 油和脂在氧气环境中极易燃烧，清洗指南可参考 CGA G4.1 标准。安装前需做好妥善处理和储存，阀体及内件优先选用青铜或蒙乃尔材料，防止机械碰撞产生火花引发着火；润滑脂需使用特殊配制的硅基产品，禁止使用标准烃类润滑油。

四、其他特殊工况阀门

（一）脉动或不稳定流动工况阀门

往复式压缩机等设备中的止回阀，会随流量变化快速启闭，易产生水锤效应导致阀门损坏。这类工况选用阀门需特殊考量，蝶形止回阀、斜盘式止回阀和轴流式止回阀是较为推荐的类型，能更好地适应脉动或不稳定流动特性。

（二）含酸工况（湿 H₂S 工况）阀门

该工况阀门材料选用需符合 NACE MR0103 标准，该标准针对石油天然气工业用碳钢和低合金钢，提出了抗硫化物应力开裂（SSC）和应力腐蚀开裂（SCC）的材料要求，包括限制钢的硬度、要求奥氏体钢固溶退火、禁止承压件（含阀杆）使用部分材料，同时对螺栓连接、焊接阀门等提出特殊要求。需注意的是，用户需明确螺栓是否暴露于含 H₂S 环境，若无法排除含硫油品泄漏或蒸发（如隔断阀门），螺栓连接需符合 NACE 标准；若选用 NACE 允许材料，需关注阀盖连接螺栓强度可能降低的问题，避免影响设计工况适配性。

（三）黏性或固化工况阀门

液态硫、重油等黏性或固化流体工况用阀，需通过蒸汽伴热或蒸汽套管维持足够操作温度，确保阀门可操作性。止回阀的滞后反应易引发操作问题，需重点关注其适配性。

五、阀门材料选用参考

不同工况对阀门材料的温度适配性和特性要求不同：ASTM 铸件 A217 系列中，WC1、WC6 适用 - 29~454℃的蒸汽、油品等高温介质，WC9、C5 适用 - 29~593℃的同类介质，C12、C12A 适用 - 29~650℃的腐蚀性高温介质；蒙乃尔合金、哈氏合金、因科镍合金、钛合金等适用于强腐蚀工况；马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、双相不锈钢等适配多种腐蚀性或高温工况；塑料、陶瓷材料则侧重耐腐蚀性。ASTM 锻件及对应中国牌号材料也需根据工况温度、介质腐蚀性等精细匹配，确保阀门使用寿命和运行安全。

（恒立佳创是恒立集团在上海成立的一站式客户解决方案中心，旨在为客户提供恒立全球12个生产制造基地生产的液压元件、气动元件、导轨丝杆、密封件、电驱电控、精密铸件、无缝钢管、传动控制与系统集成等全系列产品的技术支持与销售服务。）