《高压加氢装置用阀门》征求意见稿下载.doc

ICS点击此处添加中国标准文献分类号中华人民共和国国家标准GB/T XXXXXXXXX高压加氢装置用阀门技术规范High valve used in hydrogenation device点击此处添加与国际标准一致性程度的标识（在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。）XXXX - XX - XX发布XXXX - XX - XX实施GB/T XXXXXXXXX目 次前言21. 范围32. 规范性引用文件33. 术语和定义44. 阀门的设计及结构要求55. 高压加氢装置用阀门的主体材料阀门技术要求 66. 高压加氢装置用阀门的检验与试验.10前 言本标准是我国首次制定,到目前为止,尚未见到国外有此类标准。石油加氢技术是石油产品精制、改质和重油加工的一个重要工艺措施，它不仅能提高原油的二次加工深度和轻油回收率，而且能提高石油产品的质量，减少环境的污染。因此，加氢精制、加氢裂化或渣油加氢等加氢装置已成为炼油厂装置的重要组成。加氢装置火灾危险性分类属甲类，主要工艺特点是高温、高压、临氢，加氢高压阀门是：技术含量高、质量要求严、安全可靠性好的特殊阀门。本标准规定了加氢精制装置、加氢处理装置、加氢裂化装置和煤化工等类似加氢装置用公称压力大于或等于CL600Lb临氢阀门的技术要求。本标准规定了加氢高压阀门的设计、毛坯生产、机加工、检验及试验等全过程的技术规范和质量检验及试验的要求。本标准规定了加氢高压阀门的材料选用及阀门选型的原则。 本标准格式按GB/T 1.1-2009标准。本标准由全国阀门标准化技术委员会(SAC/TC 188)提出并归口。本标准起草单位：本标准主要起草人：高压加氢装置用阀门技术规范1 范围本标准规定了加氢精制装置、加氢处理装置、加氢裂化装置和煤化工等类似加氢装置用临氢阀门的技术要求。本标准适用于公称压力级大于或等于CL600Lb的阀门,阀门包括楔式闸阀、T型截止阀、Y型截止阀、升降式止回阀、旋启式止回阀和三偏心斜盘蝶式止回阀等类型。适用介质是：氢气（含硫化氢）、氢气+油气、氢气+油品（含硫化氢）、氢气+浆液。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 1） ASTM A105 管道组件用碳钢锻件 2） ASTM A182 高温用锻制或轧制合金钢管道法兰,锻制管配件、阀门和零件 3) ASTM A216 可熔焊高温用碳钢铸件4) ASTM A217 高温承压零件用马氏体不锈钢和合金钢铸件5） ASTM A351 承压件用奥氏体铸钢件技术规范6） GB/T12230 通用阀门 不锈钢铸件技术条件7) ISO 15156 石油和天然气工业油和气生产中用在含H2S环境中的材料8) API-941 炼油厂和石油化工厂用高温高压临氢作业用钢9) MSS SP-55 阀门、法兰管件和其它管道部件用铸钢件质量标准表面缺陷评定的目视检验方法10) MSS SP-54 阀门、法兰、管件及其它管道组成件铸钢件和锻钢件射线检验11) ASTM E94 射线检验推荐方法12） ASTM E142 射线检验的质量控制13) GB/T-5677 铸钢件射线照相及底片等级分类方法14) JB/T6440 阀门受压铸钢件射线照相检测15) ASTM E709 铸钢件干磁粉检验的推荐方法16) ASTM A275 钢锻件的磁粉检验17) ASTM A388 重型钢锻件的超声波检验18) ASTM E165 液体渗透检验方法19) ASTM E381 金相结构和浸蚀试验20) ASME B16.34 法兰阀、螺纹阀和焊接阀 21) API 6D 管道阀门规范 22) ASME B16.5 管法兰和法兰配件 23) ASME B16.10 阀门的面到面和端到端尺寸 24) ASME B16.11 锻制承插焊和螺纹管件25) ASME B16.20 管法兰金属垫金属环垫，缠绕垫和包覆垫26) ASME B16.25 对焊端部 27) API 600 钢制法兰和对焊闸阀 28) API 602 小型钢制闸阀 29) BS 5352 钢制楔形闸阀、截止阀和止回阀 30) BS 1868 石油、石化及联合工业用钢制法兰及对焊止回阀 31） BS 1873 石油、石化及联合工业用钢制法兰及对焊截止阀及截止止回阀 32) SH3064 石油化工钢制通用阀门选用、检验及验收 33) API 598 阀门的检验与试验 3. 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1 临氢介质 Hydrodewaxing medium含有氢气介质的工艺流体，其中氢气分压（绝压）等于或大于700KPa（0.7MPa）。3.2 抗氢钢 Hydrogen-resistance steel是指在高温和高氢分压下具有抵抗的氢侵蚀腐蚀的钢材，常用的抗氢钢包括r-o钢及奥氏体不锈钢。3.3 加氢精制 Hydrofining通过加氢反应使原料中硫、氮、氧等非烃化合物氢解，以及烯烃、芳烃等不饱和烃类选择加氢饱和并脱除金属、沥青质等杂质的那些加氢过程。3.4 加氢处理 Hydrotreating通过加氢反应原料的分子大小没有变化，以及原料中有10%或10%的分子变小的那些加氢过程。3.5 加氢裂化 Hydrocracking通过加氢反应原料中有10%以上的分子变小的那些加氢过程。4. 阀门的设计及结构要求4.1 设计标准闸阀、止回阀执行API-6D管道阀门标淮，用螺栓连接阀盖的钢制闸阀可参照API-600石油和天然气工业用螺栓连接阀盖的钢制闸阀标准；截止阀执行BS1873石油、石化及相关工业用法兰湍和对焊端钢制截止阀和截止止回阀标准；阀门的“压力温度等级”执行ANSI B16.34法兰、螺纹和焊连接的阀门标准；阀门的结构长度仅在API-6D标准中没有规定时，则按ANSI B16.10阀门结构长度标准执行;若用户和制造厂家约定也可直接按ANSI B16.10阀门结构长度标准执行。连接端： 法兰连接DN600执行ANSI B16.5管法兰及法兰管件标准，DN600执行ANSI B16.47B标准；对焊连接执行ANSI B16.25对接焊端标准；承扦焊连接执行ANSI B16.11承扦焊和螺纹连接的锻造管件标准。4.2 阀门结构要求 不允许采用ANSI B16.34；API 603150磅/英寸2级耐腐蚀闸阀标准及其它标准中的轻型阀门。法兰铸钢阀门应采用整体铸造的方法来制造；锻制法兰阀优先采用整体锻造的方法来制造，经射线探伤检测锻制法兰阀的阀体和法兰也可采用对焊连接形式，不允许采用承插焊连接；对焊阀门不允许采用切去法兰阀的法兰的方法来制造。 除满足有关标准的要求外，阀门结构还应满足以下要求：4.2.1 闸阀闸板结构高压加氢装置用的小口径DN40的闸阀采用刚性楔式单闸板；DN50的闸阀采用弹性楔式闸板。4.2.2 止回阀门选型公称尺寸DN50100时,多选用立式或水平升降式止回阀; 公称尺寸DN50100时多选用旋启式止回阀和“三偏心斜盘蝶式止回阀”。“三偏心斜盘蝶式止回阀”阀瓣与金属阀座具有三偏心蝶阀的特征,在关闭时无须借助外力迅速地与阀座几乎无冲击、无碰撞实现密封。同时它具有大流量小流阻的特性。氢压缩机出口止回阀宜采用“三偏心斜盘蝶式止回阀”。氢气管路不推荐选用“对夹双瓣式止回阀”。4.2.3 截止阀选型 截止阀主要有T型截止阀和Y型截止阀,当CL600Lb时宜选用T型截止阀; 当CL900Lb DN150宜选用Y型截止阀。当T型截止阀CL600Lb DN80;Y型截止阀CL900Lb DN50时,阀门介质流向宜采用“高进低出”。4.2.4 DN40阀体与阀盖连接DN40的小口径阀门,采用阀体中法兰与阀盖法兰连接结构（BB）,密封采用有优异的抗氢腐蚀和抗硫化氢腐蚀的锻造超低碳不锈钢或耐蚀合金制作的金属密封环垫密封或采用整体盖焊接连接，阀体、阀盖的材质要求用锻钢。4.2.5 支架推力轴承对于CL900LB，CL1500LbB DN80的阀门和CL2500LB DN50的阀门，应在阀杆螺母支架处设置推力轴承。4.2.6 阀门腐蚀余量阀门与介质相接触的部位，其腐蚀余量：碳钢和r-o合金钢应不小于3；不锈耐蚀钢应不小于1.5。4.2.7 CL600LB阀体与阀盖阀盖连接CL600LB压力级的阀门,采用阀体中法兰与阀盖阀盖法兰连接结构（BB）结构，不推荐采用内压自密封式结构。4.2.8 CL900LB阀体与阀盖阀盖连接CL900LB压力级的阀门, 推荐采用内压自密封式结构。采用具有优异的抗氢腐蚀和抗硫化氢腐蚀的锻造超低碳不锈钢或耐蚀合金,加工成与阀体中口紧密配合的金属密封圈实现可靠地密封。对内压自封式的碳素钢阀门，在中口放置金属密封圈的内腔相应部位应堆焊不锈钢或硬质合金。4.2.9 对焊连接(BW)阀门对焊连接(BW)阀门的连接端部，采用ANSI B16.25对接焊端标准中的图5B或图6B。阀门结构设计应考虑到现场焊接、热处理等因素的影响。4.3 填料作为最低要求,阀杆填料应应采用纯石墨(纯碳含量至少为95%)填料以及交叉不锈钢编织石墨环。预成形石墨环的密度应为1120kg/m3至1440kg/m3 。所有填料环应含有缓蚀剂。填料最低纯石墨含量不得小于95%,可滤性氯化物的含量不得大于100ppm,且不得含有胶粘剂、润滑剂或其它添加剂。填料采用如下结构：在填料函的底部放置不锈钢垫片，然后在填料函的上、下处各放两圈不锈钢丝编织的柔性石墨填料，中间放成型柔性石墨压环，在阀门试压时填料受压预紧后，再拧紧填料压盖。5.阀门的主体材料技术要求5.1主体材料阀门的主体材料,应选用“抗氢钢”。马氏体和沉淀硬化不锈钢，由于存在着马氏体组织,不推荐使用。考虑到加氢装置操作上的温度有波动等因素，在设计选材时宜用以下的准则：5.1.1 介质的工作温度200时选用：除含有严重腐蚀或磨蚀介质外,锻材选用ASTM A105；铸材选用ASTM A216 WCB；WCC。5.1.2介质的工作温度200300时选用：除含有严重腐蚀或磨蚀介质外,锻材选用ASTM A182 F11；F12；F5；铸材选用ASTM A217 WC6；WC9；C5。 5.1.3介质工作温度300500时选用:锻材选用ASTM A182 F321或F347；铸材选用ASTM A351 CF8C 或GB/T12230 ZG0Cr18Ni9Ti。5.2 阀门铸件，锻件质量控制5.2.1. 阀门铸钢件5.2.1.1 铸造工艺设计的要求铸造工艺设计时，应保证铸件实现顺序凝固，铸件内部得到充分的补缩，彻底消除铸件的缩孔和缩松；以及钢水中残存气体和杂质能顺利上浮排出。设计铸件的“工艺出品率”：碳钢的应控制在45%；合金钢和不锈钢的应控制在40%。不接受失腊精密铸造工艺生产阀体、阀盖和闸板及阀瓣的铸造工艺。阀体通道能够进行机械加工时,产品设计应考虑机械加工,如果产品设计时未考虑机械加工,铸造工程师有权利决定留机械加工余量,且铸造时应留足“加工余量”(一般不低于该部位外部“加工余量”的1.8至2.0倍),将铸造时不可避免地在铸件通道下箱产生的粘砂(渣)的铸造缺陷,用机械加工方法全部去除掉。阀座内径不应小于ASME B16.34 附录A中表A1的要求。5.2.1.2 铸造型、芯的要求铸件的铸型、砂芯用呋喃树脂砂或工艺性能相似或优于呋喃树脂砂的造型材料制造。5.2.1.3 钢的冶炼和化学成分阀门的铸造用钢应采用电弧炉冶炼，不接受中频感应电炉熔炼的钢。并在出钢前对钢水采用精炼处理或用AOD炉精炼，钢中的、等有害元素应控制在0.02%；其主要合金元素的含量，应接近标准中的平均值，其下限值变化范围不超过标准中规定范围的上限与平均值的50%。对于WCB;WCC材质的阀门为对焊连接的(BW),应控制碳含量及碳当量：碳含量C0.24%;碳当量：CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/150.40%。5.2.1.4 钢水化学成分分析钢水成品的化学成分析，对标准中规定的钢水的残留元素都要分析，并出具分析报告。5.2.1.5铸钢件浇注后冷却铸件浇注后不允许用“水爆清砂”，应在砂型中自然冷却到300以下开箱清砂，开箱后不允许对铸件浇水或吹风强制冷却。5.2.1.6 铸钢件热处理铸钢件必须是采用烧煤气或天然气或液化石油气加热的炉温可灵活调控的热处理炉。不接受烧煤的热处理炉。热处理时用有自动记录炉温的热电偶检测温度。 热处理工序必须是工厂质量管理体系的特殊过程控制点。 碳钢铸件热处理为“正火处理”；r-o合金钢应进行“正火十回火”或“完全退火”处理；不锈钢铸件应进行“固溶化处理”，对稳定型奥氏体不锈钢铸件，进行“固溶化处理+ 稳定化处理”。 热处理必须有热处理记录及报告。5.2.1.7 铸件机械性能试验 每炉钢水浇注的铸件时,必须用同炉钢水浇注不少于两个标准的“基尔”试棒，必须作机械性能试验。若试验不合格，则该炉钢水浇注的铸件必须重新进行热处理，并加倍进行试验,重新热处理不能超过两次。铸件机械性能试验结果要出具试验报告。5.2.1.8铸件外观检验铸钢件外观质量按MSS SP-55阀门、法兰、管件及其管件的铸钢件质量标准的B级要求检验, 应符合下列要求:（1）对不浸入最小壁厚的结疤、裂纹、折叠、夹渣等缺陷，允许研磨清除,消除缺陷后剩余的壁厚不得小于最小壁厚。否则，该铸件应予以报废。（2）对于MT、PT检测出的深度不大于0.8 mm的微裂纹，允许研磨清除；微裂纹深度大于0.8mm，该铸件应予报废。5.2.1.9. 晶间腐蚀试验不锈钢铸件晶间腐蚀试验，按ASTM A262检测不锈钢晶间腐蚀敏感性的标准推荐方法中的法：用于检测不锈钢晶间腐蚀敏感性的硫酸-硫酸铜试验进行。5.2.1.10铸钢件磁粉检验(MT)碳素铸钢件及铬钼合金铸钢件检查按ASTM E709标准进行,检查结果应符合下列要求：（1）无任何热裂纹和冷裂纹。（2）任何线性显示的长度：(a) 材料厚度小于等于13mm时，长不大于5mm；(b) 材料厚度为13mm 25 mm时，长不大于6mm; (c) 材料厚度大于25 mm时，长不大于8mm。 (d) 对于线性显示，各显示之间的分隔距离必须大于可验收的显示长度。（3）单个圆形缺陷的尺寸：(a) 材料厚度小于等于13mm时，直径不大于5mm; (b) 材料厚度大于13时，直径不大于6mm 。 (c) 在一条直线上，边缘之间相隔小于等于2 mm(0.06in)的4个或更多的圆形显示为不合格。（4）缺陷累积长度在任何100mm100mm的面积中2mm。 如果合同或技术协议中没有要求,此项检验可以不作。5.2.1.11铸钢件液体渗透检验(PT)奥氏体不锈钢铸件或碳素铸钢件及铬-钼合金铸钢件,检查按ASTM E165标准进行,检查结果应符合下列要求：（1）无任何热裂纹和冷裂纹。（2）任何线性显示的长度：(a) 材料厚度小于等于13mm时，长不大于5mm；(b) 材料厚度为13mm 25 mm时，长不大于6mm; (c) 材料厚度大于25 mm时，长不大于8mm。 (d) 对于线性显示，各显示之间的分隔距离必须大于可验收的显示长度。（3）单个圆形缺陷的尺寸：(a) 材料厚度小于等于13mm时，直径不大于5mm; (b) 材料厚度大于13时，直径不大于6mm 。 (c) 在一条直线上，边缘之间相隔小于等于2 mm(0.06in)的4个或更多的圆形显示为不合格。（4）缺陷累积长度在任何100mm100mm的面积中2mm。如果合同或技术协议中没有要求,此项检验可以不作。5.2.1.12 铸件射线探伤检验（RT） 承压铸钢件必须100%的进行射线探伤检验，检验部位按ANSI B16.34标准中“8.3.1.1”条款的：“示图6 示图16”的规定或根据用户的要求或技术协议中的规定执行。检查方法可按MSS SP-54阀门、法兰、管件及其它管道组成件铸钢件和锻钢件射线检验标准或JB/T6440 阀门受压铸钢件射线照相检测进行,检查结果应符合GB/T-5677 铸钢件射线照相及底片等级分类方法要求：（1）气孔(A)：不低于级。（2）夹砂(B)：不低于级。（3）缩孔(CA、CB、CC、CD)：不低于级。（4）热裂纹和冷裂纹(D、E)：无。（5）嵌入物：无。5.2.1.13 金相检验每批每种材质的铸件按ASTM E381标准,至少抽检一次金相结构和浸蚀试验。检验结果应符合：.无枝晶和柱状晶组织；.对于碳钢晶粒度应不低于ASTM E112标准中的5级要求；对于不锈钢晶粒度应不低于ASTM E112标准中的7级要求。非金属夹带物应不低于ASTM E45标准：对于碳素钢：硫化物1.0级；硅酸盐1.5级；氧化铝1.5级；球化氧化物2.0级。总级别数6.0级.对于不锈钢：硫化物0.5级；硅酸盐1.5级；氧化铝1.5级；球化氧化物2.0级。总级别数4.5级。.不允许有尺寸大于ASTM E45标准中的2.5级的偏析和带状不均匀组织；不允许有条状夹渣和裂纹。对CF8C还应控制金相组织中“铁素体”的含量在3%17%。保证其铸件硬度237HBW。5.2.1.13 铸钢件补焊 每个承压铸件的所有焊补面积应不超过铸件的表面积的10%；每个承压铸件的重大焊补数量不应超过以下规定：DN50DN100 不超过1个； DN150DN250 不超过2个；DN300DN350 不超过3个。上述铸造缺陷的焊补应在最终热处理之前进行；当在射线探伤时发现有缺陷，且属于可焊补修复的，允许进行1次补焊。焊补后应重新拍片检验，检验合格后该铸件必须重新进行热处理。焊补应具备焊接规程及工艺鉴定证书，填充金属的物理、化学性能及耐腐蚀性均应与母体金属接近。进行焊补的电焊工必须是取得“锅炉压力容器焊接有效资格证书”的人员。 所有受压组件的缺陷最终热处理之后，均不允许通过补焊进行修理。5.2.2. 阀门的锻钢件5.2.2.1 锻造用钢对碳素钢应采用电炉加VOD或更好的方法冶炼；对奥氏体不锈钢应采用电炉加AOD或更好的方法冶炼。硫、磷有害杂质元素的含量应分别小于0.02%、0.03%，主要合金元素的含量应接近标准规定的平均值，其变化范围不超过标准规定范围的50。锻造用钢的化学成分和力学性能必须符合ASTM A105或ASTM A182标准中的规定；或用户的要求；或技术协议中的要求。投料前必须进行化学成分复验，并出具复验的分析报告。5.2.2.2锻件外观检查锻件的外观检查应逐件进行,应符合下列要求：（1）对深度不大于设计壁厚的10%且不浸入最小壁厚的结疤、裂纹、折叠、夹渣等缺陷，允许研磨清除，消除缺陷后剩余的壁厚不得小于最小壁厚。否则，该锻件应予报废。（2）对于深度不大于0.8mm的微裂纹，才允许研磨清除；若微裂纹深度大于0.8mm，该锻件应予报废。5.2.2.3 锻件热处理 碳钢终锻后应进行“正火处理”；对ro钢终锻后应进行“正火十回火”或“完全退火”；不锈钢锻件应进行“固溶化处理”，对稳定型奥氏体不锈钢，进行“固溶化处理+稳定化处理”。5.2.2.4 机械性能试验 每批锻件(指同批号、同材质、同规格、同炉号、同热处理条件)至少抽验一次化学成份和机械性能试验，试验结果应符合ASTM标准的要求。每批锻件必须进行机械性能试验，一次不合格再加倍检验，并出具试验报告。5.2.2.5 晶间腐蚀试验 每批不锈钢锻件锻件(指同批号、同材质、同规格、同炉号、同热处理条件)至少抽验一次晶间腐蚀试验,不锈钢锻件按ASTM A262标准中的法进行晶间腐蚀试验。5.2.2.6 金相检验每批每种材质的锻件按ASTM E381标准,至少抽检一次金相结构和浸蚀试验。检验结果应符合：.无枝晶和柱状晶组织；.对于碳钢晶粒度应不低于ASTM E112标准中的5级要求；对于不锈钢晶粒度应不低于ASTM E112标准中的7级要求。(3).非金属夹带物应不低于ASTM E45标准：对于碳素钢：硫化物1.0级；硅酸盐1.5级；氧化铝1.0级；球化氧化物2.0级。总级别数5.5级.对于不锈钢：硫化物0.5级；硅酸盐1.5级；氧化铝1.0