催化裂化装置滑阀设计技术规定

中国石化北京设计院共25 页第 1 页目次1 总则1.1 适用范围1.2 引用标准1.3 术语2 设计原则2.1 一般要求2.2 设计参数要求2.3 控制要求2.4 动力风压2.5 阀板移动速度2.6 反馈凸轮3 技术资料和数据3.1 设计条件3.2 滑阀的名称3.3 滑阀的技术数据4 设计4.1 控制和驱动装置的选择4.2 阀体和阀盖4.3 垫片4.4 阀板4.5 阀座圈4.6 导轨4.7 间隙要求4.8 阀杆4.9 螺栓中国石化北京设计院共25 页第 2 页4.10 平衡吊挂5 材料5.1 阀体部分所用的主要材料及用途5.2 材料的化学成分和机械性能应符合有关标准的规定5.3 奥氏体不锈钢材料的含碳量不低于0.04%6 制造技术要求6.1 焊接6.2 喷焊或堆焊6.3 衬里6.4 水压试验6.5 操作性能试验7 附图附录A 编制说明1 总则1.1 适用范围本规定适用于提升管流化催化裂化装置及催化裂解装置的催化剂再生单动滑阀、待生单动滑阀、循环单动滑阀、切断单动滑阀和烟气双动滑阀的结构设计。

1.2 引用标准GB150-1998《钢制压力容器》GB699-88《优质碳素结构钢技术条件》GB/T983-1995《不锈钢焊条》GB984-85《堆焊焊条》GB1220-92《不锈钢棒》GB1221-92《耐热钢棒》GB2100-80《不锈耐酸钢铸件技术条件》GB3077-88《合金结构钢技术条件》GB4238-92《耐热钢板》GB/T5117-1995《碳钢焊条》中国石化北京设计院共25 页第 3 页GB/T5118-1995《低合金钢焊条》GB6654-1996《压力容器用钢板》GB7659-87《焊接结构用碳素钢铸件》JB2536-80《压力容器油漆、包装和运输》JB4703-92《长颈对焊法兰》JB/T4709-92《钢制压力容器焊接规程》JB4708-92《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4730-94《压力容器无损检测》SH3074-95《石油化工钢制压力容器》SH3075-95《石油化工钢制压力容器材料选用标准》BA10-11-3-96《滑阀外部保温施工技术条件》BA10-11-5-95《滑阀、蝶阀隔热耐磨衬里施工技术条件》1.3 术语1.3.1 输入信号来自变送器的控制信号（气动信号-压力范围0.02~0.1MPa或电动信号—电流范围4~20mA），根据工艺参数的变化，控制滑阀的动作。

1.3.2 输出信号来自变送器的反馈信号（气动的或电动的），用于指示滑阀的阀位开度。

1.3.3 气开式（正比）当输入信号达到最大值时（气信号为0.1Mpa，电信号为20mA），滑阀处于全开位置，最小值（气信号为0.02MPa，电信号为4mA）时处于关闭位置。

1.3.4 气关式（反比）当输入信号达到最大值时，滑阀处于关闭位置，最小值时处于全开位置。

1.3.5 灵敏度阀杆在任意位置开始动作所需最小的输入信号变动量，以输入信号全量程的百分比表示。

1.3.6 准确度阀杆在任意位置只要输入信号有变化，阀杆都要移动到与新的输入信号相对应的位置上，实际的位置与对应的位置之差称滑阀的准确度或非线性偏差，用全行程的百分比表示。

1.3.7 稳定性输入信号经反馈达到平衡后，阀杆应保持不动，以单程振荡次数表示之。

1.3.8 最高操作压力滑阀在正常工作过程中可能产生的最高压力。

1.3.9 设计压力在相应设计温度下，用以确定阀体计算壁厚的压力。

1.3.10 设计压差滑阀上游与下游设计的压力差，用于确定内部元件的尺寸。

1.3.11 最高操作温度滑阀在正常工作过程中可能产生的最高温度，由不正常操作引起滑阀中国石化北京设计院共25 页第 4 页短时超温不属本范畴之内。

1.3.12 设计温度滑阀在正常操作过程中，在相应的设计压力下，规定阀体壁和内部元件可能达到的最高温度。

2 设计原则2.1 一般要求2.1.1 滑阀的设计必须符合工艺操作的要求。

2.1.2 阀体内部的结构设计必须保证其内部元件拆卸方便。

2.1.3 阀体内部元件的设计必须最大限度地抗催化剂的冲刷与磨损，以提高其使用寿命。

2.1.4 阀体的零部件设计必须考虑工作状态时的热膨胀变形。

2.1.5 阀座圈、阀板和导轨等内部零件应布置在阀口的下游，以避免催化剂的直接冲刷。

2.1.6 驱动装置必须备有手动操纵机构。

2.1.7 滑阀必须设有机械限位装置。

2.1.8 在阀体、阀盖和驱动装置上应设置吊耳、供吊装用。

2.2 设计参数要求2.2.1 设计压力滑阀的设计压力通常取1.1倍的最高操作压力，但不低于0.5MPa。

2.2.2 操作压差和设计压差a) 滑阀的操作压差包括催化剂的料柱，按工艺要求定，但不宜过大，否则会加剧滑阀内部零件的磨损。

一般按操作压差的1.2~1.5倍选取。

b) 对调节用单动滑阀，滑阀的设计压差最大不应超过0.2MPa；双动滑阀最大不应超过0.12MPa；对切断单动滑阀最大不应超过滑阀的操作压力。

2.2.3 设计温度滑阀的设计温度按最高操作温度加50℃选取，对冷壁滑阀阀体壁设计温度取350℃2.3 控制要求2.3.1 控制方式a) 单动滑阀的控制方式根据工艺的要求决定，一般气动采用气开式，电液采用正比式。

b) 双动滑阀的控制方式气动采用气关式；电液采用反比式。

中国石化北京设计院共25 页第 5 页2.3.2 灵敏度a) 气动单动滑阀的灵敏度要求达到1/200，电液的要求达到1/1000。

b) 气动双动滑阀的灵敏度要求达到1/400，电液的要求达到1/1000。

2.3.3 准确度气动滑阀的准确度要求达到1/100；电液的要求达到1/600。

2.3.4 稳定性单程振荡次数气动的不大于3次，电液的不大于1次。

2.4 动力风压对于风动马达驱动的滑阀来说，进入滑阀的动力风压力为0.4-0.6MPa。

2.5 阀板移动速度2.5.1 气动调节风动驱动的滑阀，动力风为0.5MPa时，一般不小于15mm/s。

2.5.2 电液控制和驱动的滑阀不小于25mm/s。

2.6 反馈凸轮气动调节的定位器和阀位变送器用反馈凸轮的设计转角应不大于254°。

3 技术资料和数据3.1 设计条件滑阀的设计条件由工艺专业提供，其中应包括：3.1.1 滑阀的接管直径（衬里内的和衬里外的直径）；3.1.2 开口面积和余隙（双动滑阀）；3.1.3 最高操作压力和操作温度；3.1.4 滑阀的操作压差；3.1.5 滑阀的安装方位及介质流向；3.1.6 滑阀的控制方式；3.1.7 滑阀的名称（再生、待生和循环等）及其作用（调节的或切断的）。

3.2 滑阀的名称在图中表示的滑阀名称应简单明了，即要反映驱动与控制方式，又要反映滑阀的规格和结构特点，举例如下：中国石化北京设计院共25 页第 6 页3.2.1 GO2.0-φ585/φ660单动滑阀（用于待生斜管）安装位置衬里（上游/下游）内直径风动马达功率（KW）滚珠丝杠传动箱3.2.2 FⅡQ7.5-φ800切断单向滑阀（用于外取热上斜管）安装位置衬里内直径风动马达功率（KW）Ⅱ型梯形螺纹传动箱3.2.3 BDY9A-φ700冷壁式单动滑阀（用于再生斜管）安装位置衬里内直径改型序号液压系统压力（Mpa）分离式电液传动控制装置隔爆型注：制造图不注安装位置，凡是没有标出冷壁式的滑阀都是热壁式结构。

3.3 滑阀的技术数据滑阀的说明书和图纸中应表示如下内容的技术数据。

3.3.1 气动调节风动滑阀a) 阀体部分1) 设计压力Mpa2) 设计温度℃3) 设计压差Mpa4) 全开口径mm5) 全开面积cm26) 关闭余隙面积cm2中国石化北京设计院共25 页第7 页7) 阀杆行程mm8) 通过介质9) 试验压力Mpab) 风动马达1) 空气压力Mpa2) 空气耗量Nm3/min3) 出轴转速r/min4) 相应主轴功率KWc) 传动部分1) 总减速比2）出轴转速r/mind) 阀位变送及定位部分1) 传动速比2) 凸轮实际转角度e) 滑阀特性1) 灵敏度2) 准确度3) 开或关时间S4) 稳定性f) 控制方式g) 设备衬里1) 耐磨层2) 厚度mm3) 隔热层4) 厚度mm3.3.2 电液控制和驱动滑阀a) 阀体部分1) 设计压力Mpa2) 设计温度℃3) 设计压差Mpa中国石化北京设计院共25 页第8 页4) 全开口径mm5) 全开面积cm26) 关闭余隙面积cm27) 阀杆行程mm8) 通过介质9) 试验压力Mpab) 电液执行机构1) 油缸油缸内径mm活塞杆直径mm最大行程mm最大/运行推力N2) 轴向柱塞油泵型号额定流量L/min环境温度℃额定压力Mpa3) 电动机型号功率KW转速r/min防爆等级dⅡBT44) 蓄能器容量L操作容量L5) 油箱容量L6) 系统压力Mpa7) 液压油牌号8) 滑阀特性灵敏度1/1000中国石化北京设计院共25 页第9 页准确度1/600稳定性≤1开、关时间S9) 控制要求输入信号4~20mA 250Ω输出信号4~20mA 250Ω仪表电源220V/1/50电磁阀电源24VDC控制方式正比或反比c) 设备衬里1) 耐磨层mm2) 厚度mm3) 隔热层4) 厚度mm4 设计4.1 控制和驱动装置的选择滑阀的控制和驱动装置根据用户的需要，选择可采用：4.1.1 气动调节风动驱动装置；4.1.2 电液控制和驱动装置。

电液执行机构推力大，精度高应优先采用。

4.2 阀体和阀盖4.2.1 阀体和阀盖的最小设计壁厚应考虑内部所承受的压力和驱动装置的推拉力以及管道所施加的外部载荷。

4.2.2 从制造角度考虑，阀体与阀盖有铸造与焊接两种结构形式，应尽量采用焊接结构，以避免铸造易产生的缺陷。

4.2.3 阀体与管道的连接，一般应采用焊接连接，对于口径在350mm以下的滑阀，为了便于检修阀体内部的零部件，可采用法兰与管道连接。

4.2.4 阀体和阀盖的连接法兰有圆形和矩形两种，其大小必须保证阀体内部零件（阀板、阀中国石化北京设计院共25 页第10 页座圈和导轨）从此法兰连接口中取出，并有足够的空间来除去导轨和阀座圈螺栓的焊点。

4.2.5 法兰的设计a) 法兰的计算应考虑内部的压力和驱动装置的推拉力或管道所施加的外部载荷。

b) 对热壁阀体的圆形法兰采用PN6.4（6.4Mpa）级的JB4703-92长颈对焊法兰。

c) 对冷壁阀体的圆形法兰采用PN2.5（2.5Mpa）级的JB4703-92长颈对焊法兰。

d) 法兰密封面选用凹凸面型式。

e) 矩形法兰按特殊要求设计。

4.2.6 阀体和阀盖的隔热型式。

a) 热壁式在阀体外（法兰除外）按BA10-11-3-96《滑阀外部保温施工技术条件》的要求铺设隔热层见“图4.2.6-1”，阀体壁温与内部零件的温度基本相同。