尿素装置和磷酸装置中阀门的选材.pdfVIP

Feb．2012 化肥设计 第50卷 第 1期 · 44 · ChemicalFertilizerDesign 2012年 2月 尿素装置和磷酸装置 中阀门的选材 刘 芳 (中国五环工程有限公司，湖北 武汉 430223) 中图分类号：TQ055．81 文献标识码：B 文章编号：1004—8901(2012)01—0044—03 尿素生产 中最主要的腐蚀介质是压力与温度 1 阀门材质选择的原则 较高时的氨基甲酸铵溶液和尿素溶液，此外还有碳 控制阀在化工领域起着至关重要的作用，其是 铵、氨水、液氨、CO等腐蚀介质。 与被控对象直接接触的一次仪表 ，需要承受一定的 2．2 耐尿素腐蚀材质特性 压力、温度和介质的腐蚀、冲刷和磨损。正确选择 不锈钢在高温高压的氨基 甲酸铵及尿素溶液中 阀门的材质对控制系统的安全运行是至关重要的。 会产生晶间腐蚀，不锈钢金相结构中的碳原子是腐蚀 通常，阀门选材有 3个原则 ¨J。 的重点，氨基 甲酸铵及尿素从碳原子处渗入，剥离其 (1)满足使用性能要求。阀体、阀盖等组成的 他元素，破坏了不锈钢的金相结构，从而使 304LSS、 腔体相当于压力容器，必须能承受一定的温度、压 316LSS均不耐该介质的腐蚀。Cr—Mn—N奥氏体不锈 力和介质的腐蚀等；阀内件主要起节流作用，必须 钢(如我国研制出的尿素A4钢OCr17Mn13M02N)则 能耐腐蚀、耐冲刷，以保证阀门在相应的环境中可 具有较强的抗腐蚀能力，但其缺点是热塑性差，成材 靠的工作。 率低 ，妨碍了其大量生产和应用。由于其价格低廉， (2)有 良好的工艺性 。包括铸造、锻造、机械加 小型尿素装置有时仍会采用。此后，国际上采用了碳 【、热处理、焊接等性能。 含量更少的尿素级不锈钢316LMOD。 (3)有 良好的经济性 。用尽可能低 的成本制造 作为在高温高压下的氨基 甲酸铵及尿素溶液 出符合性能要求的产品。 中使用的特殊材质，其抗腐蚀 原理：在 高温 下 尿素装置和磷酸装置 由于其工况的特殊性和 316LMOD中的Cr与O结合，在材质表面生成致密 装置介质的强腐蚀性对 阀门选材的要求则更高。 的CrO钝化膜 ，从而耐氨基 甲酸铵及尿素的腐蚀 。 目前，尚没有系统介绍尿素装置和磷酸装置 中阀门 在生产过程 中，薄薄的钝化膜会被介质不断地冲刷 选材的文献。因此，须系统探讨尿素装置和磷酸装 而磨掉，这就需要不断地补充空气，利用空气 中的 置中阀门的选材问题。 O，和材质 中的Cr生成新的钝化膜 ，这样循环往复 的过程中，316LMOD也会有所损耗 。鉴于阀门的内 2 尿素装置中阀门的选材 部结构，阀体内难免存在一些氨基 甲酸铵或尿素溶 2．1 尿素生产中的腐蚀性介质 液不易流动而造成的死角，O亦不容易到达 ，将使 目前，我国尿素的生产方法主要有 CO，气提法、氨 这些部位的腐蚀加剧。因此，尿素阀的腔体应尽量 气提法、水溶液全循环法。前2种方法多见于大中型