無錫智能自控工程股份有限公司智能自控串式多級(jí)降壓調(diào)節(jié)閥的國(guó)產(chǎn)化之路

信息來源：發(fā)布時(shí)間：[2021年12月21日]

加氫裂化是重質(zhì)油深度加工的重要技術(shù)之一，其是在高壓、氫氣及催化劑存在的條件下，把重質(zhì)油轉(zhuǎn)化成汽油、煤油、柴油、潤(rùn)滑油等各類油品的過程。

加氫裂化裝置中關(guān)鍵控制閥的運(yùn)行工況極為苛刻，尤其是以冷、熱高分油的液位控制閥最具代表性。該工況具有易發(fā)生閃蒸氣蝕、具有氣相或氣體析出并產(chǎn)生體積膨脹的兩相流、含有易損壞閥內(nèi)件的固體催化劑顆粒、含有引起應(yīng)力腐蝕開裂及硫化物應(yīng)力開裂的H2S組分、關(guān)閉壓差高、密封等級(jí)高、調(diào)節(jié)精度高等一系列特點(diǎn)。因此，此位置控制閥目前基本被進(jìn)口產(chǎn)品所壟斷。

無錫智能自控工程股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱：無錫智能）一直致力于關(guān)鍵控制閥的國(guó)產(chǎn)化工作，積累了豐富的產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)、生產(chǎn)制造及現(xiàn)場(chǎng)施工等經(jīng)驗(yàn)。針對(duì)冷、熱高分油液位控制閥應(yīng)用的苛刻工況，無錫智能充分利用公司所屬的江蘇省調(diào)節(jié)閥工程技術(shù)研究中心及博士后工作站等研發(fā)平臺(tái)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，成立了以黨員干部為首的項(xiàng)目組進(jìn)行攻關(guān)。

為積累經(jīng)驗(yàn)，項(xiàng)目組從客戶檢維修技改項(xiàng)目做起，不斷總結(jié)進(jìn)口產(chǎn)品的優(yōu)缺點(diǎn)。在項(xiàng)目開發(fā)過程中，黨員干部充分發(fā)揮先鋒模范作用，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)知難而進(jìn)，先后攻克了閥芯壓降分配、閥內(nèi)流速控制、多相流流場(chǎng)及閥門噪音場(chǎng)仿真、閥芯抗振等關(guān)鍵技術(shù)難題；改善了閥內(nèi)件材料的熱處理及表面硬化工藝；解決了多級(jí)降壓閥芯及套筒的高精度加工問題。歷時(shí)近18個(gè)月，項(xiàng)目組成功研發(fā)出具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的J系列軸流型串式多級(jí)降壓調(diào)節(jié)閥，并獲國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)及江蘇省高新技術(shù)產(chǎn)品認(rèn)定，證書分別見圖1、圖2。該系列產(chǎn)品壓力等級(jí)Class900～Class2500，公稱通徑DN25～DN200，降壓級(jí)數(shù)3～6級(jí)，密封等級(jí)優(yōu)于V級(jí)，調(diào)節(jié)閥的定位精度優(yōu)于0.5%，死區(qū)≤0.25%，分辨率＜0.125%，響應(yīng)時(shí)間T63為0.3秒，全行程動(dòng)作時(shí)間≤1秒/寸，填料及墊片滿足ISO15848或Ta-luft低逸散排放標(biāo)準(zhǔn)要求，全行程導(dǎo)向閥芯可滿足閥門水平管道或垂直管道安裝需求。產(chǎn)品主要技術(shù)參數(shù)指標(biāo)達(dá)到甚至超越進(jìn)口產(chǎn)品，可完全實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化替代。此類產(chǎn)品已先后成功應(yīng)用于福海創(chuàng)石化、洛陽金達(dá)、中韓武漢石化等客戶現(xiàn)場(chǎng)，部分產(chǎn)品現(xiàn)場(chǎng)使用照片見圖3、圖4。

展望未來，雖然關(guān)鍵閥門國(guó)產(chǎn)化工作前途漫漫，道阻且長(zhǎng)，但行而不輟，未來可期！我們堅(jiān)信在黨中央的統(tǒng)一部署下，在各控制閥企業(yè)的共同努力下，一定能解決制約化工裝備國(guó)產(chǎn)化中的“卡脖子”問題。

與祖國(guó)同行，智能自控程控球閥的國(guó)產(chǎn)化之路

吸附分離裝置是芳烴成套技術(shù)大型工業(yè)化的核心裝置，程控球閥作為吸附分離裝置中模擬移動(dòng)床吸附分離工藝中的關(guān)鍵設(shè)備之一，其功能是控制吸附塔的壓力及進(jìn)出吸附塔各股物料的流量。因此，程控球閥必須具備良好的溫度適用性（操作溫度177℃、設(shè)計(jì)溫度200℃及適用溫度300℃）、高等級(jí)的密封性（長(zhǎng)期滿足Ⅵ級(jí)及以上密封等級(jí)）、快速恒定的響應(yīng)時(shí)間（單行程動(dòng)作時(shí)間＜2秒，并滿足1.5秒～3秒可調(diào)）、長(zhǎng)周期的穩(wěn)定性和可靠性（年動(dòng)作頻率1.6萬次～3萬次，執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用壽命≥30萬次）。

目前，國(guó)內(nèi)同類裝置上的程控球閥均為進(jìn)口產(chǎn)品。隨著近年來重大石化裝備國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程的加快推進(jìn)，無錫智能自控工程股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱：無錫智能）積極參與關(guān)鍵控制閥的國(guó)產(chǎn)化工作。程控球閥作為無錫智能與中石化合作開發(fā)項(xiàng)目，取得了突破性技術(shù)成果。產(chǎn)品已獲得實(shí)用新型專利授權(quán)，見圖1；并已成功應(yīng)用于福海創(chuàng)石化80萬噸/年 PX芳烴吸附分離裝置，見圖2。

在項(xiàng)目研發(fā)過程中，無錫智能專門組建了以黨員干部為核心的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，利用公司所屬江蘇省調(diào)節(jié)閥工程技術(shù)研究中心及博士后工作站等研發(fā)平臺(tái)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行科技攻關(guān)。為確保產(chǎn)品能滿足工況使用要求，項(xiàng)目組成員進(jìn)行了大量的仿真與試驗(yàn)驗(yàn)證。從靜態(tài)、瞬態(tài)、接觸磨損與壽命預(yù)測(cè)等方面，對(duì)關(guān)鍵零部件進(jìn)行校核及分析；為驗(yàn)證閥球與閥座硬化層的耐磨性能，對(duì)10余種硬化層材料的摩擦磨損性能進(jìn)行測(cè)試以尋求最優(yōu)硬化方案。經(jīng)過項(xiàng)目組成員近12個(gè)月的披荊斬棘，終于掌握了程控球閥的六項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，包括：1)閥球與閥座密封面的熱熔硬化工藝；2)閥球與閥座的360°全球面配研工藝，實(shí)現(xiàn)密封副的真空接觸；3)傳動(dòng)軸與閥球的無間隙傳動(dòng)及傳動(dòng)部件的高精度加工工藝；4)金屬材料熱膨脹系數(shù)的匹配性組合；5)高耐磨復(fù)合軸承的研究與應(yīng)用；6)曲柄滾輪式高頻氣動(dòng)活塞執(zhí)行器的研發(fā)與應(yīng)用。閥門整機(jī)裝配后，按照產(chǎn)品試驗(yàn)大綱要求分別對(duì)閥門進(jìn)行了空載測(cè)試、冷/熱態(tài)負(fù)載測(cè)試、循環(huán)壽命測(cè)試及動(dòng)態(tài)扭矩測(cè)試。試驗(yàn)結(jié)果表明閥門整機(jī)使用壽命＞100萬次，產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到進(jìn)口產(chǎn)品同等技術(shù)水平，完全可以實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化替代。

紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。關(guān)鍵控制閥國(guó)產(chǎn)化絕非一日之功，需要長(zhǎng)時(shí)間的技術(shù)積累與探索；但我們只要不忘初心，牢記使命，砥礪前行，就一定能將命運(yùn)掌握在自己的手中！