磨损防护不再是虚有其表——消除侵蚀的美丽始于内在

6月 20, 2023

我们知道,小东西可能会导致一些大问题。这些问题可能给任何工业过程带来大量计划外的成本。在涉及阀门和管道的工艺中尤其如此。在这些应用中,小东西往往是指导致磨损的微小颗粒。无论我们谈论的是侵蚀、腐蚀还是磨损,如果没有正确的流量控制解决方案,所造成的影响和成本可以迅速上升。

只要是在介质通过阀门和管道流动的地方,磨损都是一个潜在的问题。磨损不区分是流动液体还是气体,在物理要求严格和粗糙的采矿环境中,同样都是一个挑战,因为其精炼过程对精度的要求较高。工艺设备的磨损也是发电过程和湿法冶金中高压釜的一个主要问题——只要介质故意携带侵蚀性或磨蚀性颗粒或作为不必要的杂质。                                                                                                        

阀门的生命周期保证   

磨损对阀门和管道内表面的影响可能而且往往是代价非常高的。然而,美卓的工程师们认为,在很多情况下,这些代价昂贵的影响是完全没有必要的。公司独特的WearBlock™解决方案可帮助提高腐蚀性和磨蚀性应用的可靠性并延长其正常运行时间。试想一下,如果您可以最大程度地减少灾难性阀门故障的风险,并延长严格工艺过程中所有阀门的寿命周期和更换时间间隔。美卓可以帮助您实现这一愿景。

我们独特的WearBlock™解决方案可帮助提高腐蚀性和磨蚀性应用的可靠性并延长其正常运行时间。

我们还必须记住,阀门是复杂的设备。不能仅通过说它们起作用或不起作用来简单确定它们的功能。确保阀门在其整个使用寿命期间保持其性能是一个效率和安全性问题。密封表面的稳定性和耐用性是实现恒定流量控制性能以及防止泄漏和逸散性排放所需的关键要素。同时,阀门承压部件的磨损会大大降低操作安全性。如此严重的磨损损失不仅会损害产量,而且会损害工厂乃至周围地区的健康和安全。

成熟的材料和技术

美卓对于磨损防护材料和技术的积极开发已有25年以上的历史,其中一些改善磨损期限的独特技术已首次引入我们的重型采矿设备中。经过在这些极端条件下的证明之后,这些新材料和结构被带入阀门设计中。5年前,第一批利用我们金属基复合材料和双金属结构的阀门已经交付并调试。考虑到第一批阀门的恶劣工作条件,令人非常欣喜的结果是:这些设备的大部分如今仍在正常工作和积极服务。

这些成熟的材料和阀门构造技术适用于大多数类型的阀门。将阀门升级为具有更高耐磨性能的美卓阀门,不仅可以提高可靠性和耐用性,而且还可以提高在腐蚀严重的应用场合中阀门的有效寿命。尽管美卓还无法制造出可以永久使用的阀门,但他们可以帮助您选择合适的阀门,这些阀门经过优化,可以在您的特定应用场所和环境中实现最佳性能。

定制性能

您的阀门性能可以根据您的服务和维护策略进行定制。根据工艺和其他工艺设备的服务时间表,阀门可能一次只能工作数周或数月,也可能需要数年。在平衡工艺要求、计划维护时间表和生命周期成本之后,美卓可以帮助您选择最适合您的阀门解决方案。将您的阀门与美卓的智能设备配对,您可以实时监控阀门状态和性能,从而进行有计划的维护和服务操作,不会有任何意外。

超出寻常的保护

美卓带来的材料和技术升级使磨损防护超出了大多数阀门制造商今天提供的防护范围。WearBlock™双金属阀门利用先进的粉末冶金技术将标准化的阀门构造材料和独特的磨损防护材料结合在一起,从而覆盖了阀门内部的磨损暴露表面。

这些坚固的结构允许增加耐磨材料的厚度,并且不存在接缝或焊缝或其他不连续点,这是传统磨损防护解决方案中已知的故障风险区域。性能是这些阀门的一部分,因此您不必担心结构的完整性。只需考虑一下阀门的使用寿命会如何变化,因为材料的耐磨性与传统的包焊材料相比是成倍增加的。而且,可以增加应用这种新材料的层厚,从而导致使用寿命比早期技术更长。

性能是这些阀门的一部分,因此您不必担心结构的完整性

美卓的金属基复合材料(MMC)是磨损防护领域的另一项关键创新。长期以来,陶瓷一直被用作阀门内部的保护衬里,在许多具有挑战性的磨损应用中,我们的陶瓷阀门可提供最佳性能。然而,我们必须承认,单片陶瓷有其固有的局限性,如水热退化、抗热冲击能力有限和缺乏导电性。陶瓷的高硬度和金属的韧度已融入我们的金属基复合材料中,从而实现了耐磨性和机械可靠性的最佳组合。美卓MMC材料可用于WearBlock™双金属阀门,也可作为陶瓷球阀中陶瓷插入件的选件(hybrid-E)。

 

许多高要求行业的解决方案

如前所述,多年来,采矿业一直是许多不同磨损防护解决方案的试验场。所涉及的工艺对机械和设备的要求非常高,在开挖和粉碎步骤之后的选矿工艺也是如此。美卓的WearBlock™球阀已证明其性能的金属精炼应用之一是高压釜中的金属浸出。在典型情况下,过程溶液的固体物沉淀在阀芯和阀座上,因此,在阀操作过程中移动这些被卡住的封闭件所需的力变得大于材料所能承受而不会破裂的力。在这种类型的服务中,装有MMC零件的美卓hybrid-E球阀帮助克服了配备全陶瓷或陶瓷涂层封闭件的传统阀门所面临的可靠性挑战。这些湿法冶金工艺可以是连续的,也可以是间歇式的,但在这两种情况下,提高阀门的可靠性和延长生命周期对装置的产能至关重要。

采用具有独特双金属结构和金属基复合材料(MMC)的美卓阀门,发电过程还可以大大延长阀门的使用寿命。已经报告了合成气洗涤塔侵蚀防护的一些最大成果。一位客户报告说,在处理水焦颗粒浆料的地区出现严重腐蚀,导致每6至12个月更换一次阀门。美卓WearBlock™阀门(磨损表面采用MMC)的运行现在已经进入第六个年头了,显示只有轻微磨损。更换时间间隔达到6年而不是6个月的目标是一个巨大的进步,为相关客户节约了大量费用。

在炼油厂,催化剂粉末是造成侵蚀的一个主要原因。在FCC(流化床催化裂解)装置中,吹出的催化剂粉末能够刺破未受保护的阀体。一家炼油厂报告说,其最初的钢制阀体每1-3个月就会发生故障,这就是为什么他们求助于美卓的原因。在相同的操作环境中,配备了WearBlock™功能的美卓阀门已达到25个月的使用寿命。在6个月的时间节点(已经是旧阀门使用寿命的两倍)上,阀门的双金属表面看上去和新阀门一样好,并且尺寸完全保持不变。

小心一点是值得的

能够将耐久性、可靠性和可预测性提高到一个新水平,这将在阀门的整个使用寿命中带来有形效益。通过显著延长阀门的使用寿命,您对高性能磨损防护的投资肯定会很快收回成本。延长计划停机间隔也对优化总拥有成本起着关键作用。

 

每个服务操作本身都是一项重大任务,其中包括大量准备工作。它涉及到尽量减少停机期间的生产量损失,但也需要在HSE方面进行极其仔细的规划。不管停机计划有多好,这在任何地方都是一个风险时刻。因此,将阀门维护和更换的时间间隔从几周延长到几个月,您就可以避免很大一部分年度风险情况。具有WearBlock™功能的美卓阀门已经延长了这类阀门的生命周期。

而且通常情况下,单个阀门的维护成本一次可能高达数千欧元,想一想整个工厂可能节省的成本。良好的计划和选择最佳的阀门解决方案具有很大的经济意义。这些只是估算数字,没有考虑到因阀门故障而导致的计划外停机可能带来的成本和风险。只需考虑一下灾难性的阀门故障可能会使一家炼油厂损失一整天的产量,这可能是数万或数十万桶。显然,为了节省磨损防护费用而承担的这个代价是不可接受的。

本文作者:美卓Jussi Hellman

 

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