从材质优化出发改进煤气化黑水角阀/黑水控制角阀阀芯阀座使用寿命

  为了优化煤气化黑水阀，将阀芯阀座材质进行优化，将黑水角阀的阀芯、阀座采用整体烧结的硬质合金。

  黑水角阀是GE水煤浆煤气化装置中的关键阀门，高压黑水角阀主要安装使用在气化炉激冷室底部到高压闪蒸罐和洗涤塔底部到高压闪蒸罐的管道上。阀门使用环境极为恶劣，由于闪蒸出大量工艺气，黑水流过角阀节流元件阀芯的速度非常高，导致阀内件冲刷磨损严重。因此流体在阀门的流场分布及流速的分布对黑水角阀阀体及阀芯阀座等节流零部件的使用寿命产生巨大的影响。所以对于黑水阀阀芯阀座材质优化破在眉睫。

黑水角阀长期在进出口压差很大的气、液、固三相流介质中使用，在确保调节特性前提下，无论是材质选择，还是结构设计，都要求耐腐蚀、抗冲刷等性能。因此，黑水角阀中的阀体、阀座以及阀芯阀杆等部件，都最好选用硬质合金材料。经涂层工艺处理的材质可以在黑水角阀的使用前期达到较好的耐磨效果，可一旦耐磨层被磨蚀掉之后，由于基材耐磨性差，内件在极短的时间内就会被磨蚀掉，进而致使黑水角阀的性能劣化加速最终失效。后者则主要是及腐蚀性能.经涂层工艺处理的材质可以在黑水角阀的使用前期达到较好的耐磨效果，可一旦耐磨层被磨蚀掉之后，由于基材耐磨性差，内件在极短的时间内就会被磨蚀掉，进而致使黑水角阀的性能劣化加速最终失效.

  为寻求黑水阀阀芯阀座的材质优化，经过现场勘察，收集信息后，建议制作硬质合金整体烧结的阀芯阀座，硬度不小于HRC60。在阀座后流道适当距离内衬整体烧结的硬质合金，目前国内外角阀生产厂家通过在阀座流道后衬一段硬质合金管，即扩散段，硬度不小于HRC60。其余流道内喷涂碳化钨或堆焊硬STL，以减少管内件的冲刷和气蚀破坏。硬质合金应采用整体烧结碳化钨，以提高材料的致密性，增加晶粒间的粘合力，从而保证更好的硬度和强度，延长了煤气化黑水阀的寿命。