立项背景、内

煤-油共炼项目加氢裂化装置设备及管线阀门运行工况条件十分苛刻，原料渣油、煤粉和添加剂、催化剂（赤泥）一起制成油煤浆，在高温、高压、氢气、硫化氢的工况反应中，大约90～95%的煤和油都被转化为低沸点的或者气态的产品，剩下的作为残渣离开装置。装置存在温度和压力较高且工艺介质含有固体颗粒（含固量浓度最高达：52%，粒径：20μm-1250μm介质名称：）和硫化氢腐蚀介质，并处于临氢环境，工程项目建设时主要设备选用进口设备较多

在装置前期试车中，进口高压往复泵等进口设备故障频发，检维修频繁，备件消耗量大，试验过程中进口高压往复泵P-1A/B（其作用：将混合油-煤浆升压至进入反应系统，含固油-煤浆（煤粉、赤泥），对泵进、出口阀球、阀座磨蚀较严重），累计运行6781h，总计更换阀球25件、阀座18件。进口高压往复泵P-2A/B累计运行6651h，总计更换出、入口阀芯、阀座、弹簧等各19套、柱塞10根.同时，从国外原厂家购买备件，不但价格昂贵而且存在供货周期长、售后服务跟不上、采购程序复杂、技术资料翻译困难等诸多制约因素，不利于装置的长周期安全、稳定、高效运行。鉴于上述原因，公司决定对加氢裂化装置进口高压往复泵备件进行国产化

加氢裂化装置悬浮床反应系统工艺工况操作温度高、压力高，且工艺介质含有固体颗粒、氢气和硫化氢腐蚀介质。装置易磨蚀重点关键部位悬浮床热高压分离器排渣流程，由于管道上阀组前后压差大和含固量高（53.69%，粒径20μm-1250μm），球阀流通部位冲刷、磨蚀严重，存在高压窜低压、泄漏着火爆炸安全风险。工程建设时阀门选用进口球阀，但其产品价格高昂，制造供货周期较长，对装置长周期运行过程中维护维修和经济效益等带来诸多不利因素。为确保装置长周期平稳运行，降低检维修成本，经油煤公司技术研讨与论证，确定对加氢裂化装置国外进口高温高压含固耐磨球阀在国内寻求优质阀门生产商、类似业绩企业进行维修

二、主要做

公司针对设备备件、高压耐磨阀磨损严重问题成立攻关小组，组织相关人员进行可行性论证、市场调研与效益分析，并形成项目可行性分析报告，申请立项，做到方案多样、实施可行、技术先进、效益显著、生产实用，最终确定国产化计划和方案，付诸行动予以实施。在国内选择技术实力雄厚、设备设施先进、材料材质有保障、信誉优良的生产厂家进行实地考察和技术交流，最终确定一家实力雄厚、技术水平和加工能力较强，具有使用良好业绩的生产加工企业，作为我公司进口设备及备件国产化制造、维修合作开发单位

三、原理或机

（一）进口高压耐磨球阀维修方面

1.主体修

⑴ 解体后对阀体、阀盖等铸锻件进行表面喷砂除锈处理，去除内部锈蚀层及表面油污，对冲蚀缺陷部位补焊加工、修复

⑵ 阀体、阀盖内通道修复处理，存在冲刷采用同等材质要求的焊条补焊，焊后去应力，修复至原始配件尺寸

⑶ 密封端阀盖与阀座配合面修车、抛光达到密封要求

⑷ 焊接端按照ASME B16.25标准要求重新修车加工（或客户特殊要求尺寸），保证粗糙度公差

⑸ 填料函与阀杆接触面进行抛光、清理清洗处理

⑹ 高温、高压阀体阀盖密封环配合面清除污垢

2.球

⑴ 球体表面退除原喷涂层，对有缺陷部位进行补焊后修车，缺陷严重的更换处理，保持原始配合相关尺寸

⑵ 通道内硬化处理，增强抗冲刷

⑶ 球体表面喷涂Cr3C2，硬度65HRC，研磨后喷涂层厚度不小于0.3mm，粗糙度Ra0.4，球体通道喷涂厚度不小于0.3mm

⑷ 表面无损检测、硬度检测符合图纸及标准的要求

3.阀

⑴ 轻微划伤、磨损阀座配置研磨工装初步粗研，待密封面呈现光亮时，与球体对研

⑵ 存在缺陷、损坏件依据测绘的阀座尺寸、检测材质，重新加工阀座

⑶ 密封面喷涂Cr3C2，厚度≥0.3mm,通道喷涂厚度≥0.3mm，硬度55~60HRC

⑷ 球体与阀座研磨，密封面100%接触，表面粗糙度达到Ra0.4，保证密封性能要求

⑸ 密封面无损检测、硬度检查符合标准及图纸的要求

⑹ 阀座与球体静压泄漏量测试，符合SAFOL/QZ-09《密封面作业指导书》规范要求

4.阀

⑴ 检查阀杆中部与填料密封磨损情况，有损坏的重新喷涂修复，不能修复的做更换处理

⑵ 阀杆若弯曲、磨损严重，则按照测绘尺寸及参数要求材质加工更换

（二）进口高压往复式泵备件国产化制造方

1.高压进料泵

（1）根据高温、高压、高粘度介质的特点，采用球形阀线结构是最合适的。对有颗粒的高粘度介质，球形阀线与阀座是线接触，开启、关闭灵活方便。阀座的二面均有阀线，并采用等离子堆焊司太立合金21合金层作阀线，能适应油煤浆的工作介质，使用寿命长

（2）阀球通过材质、硬度、尺寸检验，确定技术指标，保障使用寿命

（3）阀座阀线使用高精度三坐标进行精确测量

（4）阀座切片，对堆焊处型线精确测量，并检验不同深度堆焊层硬度，判断热处理工艺并确定技术指标

（5）阀座切片，对其基体材质、不同深度硬度、晶相进行分析，判断热处理工艺，确定技术指标

（6）阀线处堆焊离子堆焊司太立合金成分分析、硬度测量

（7）堆焊层与机体焊接试验，切片检查结合层结合质量

（8）堆焊层与机体一体热处理试验

2.其他高压注水泵、贫氨液泵

先后使用30Cr13、20Cr13、12Cr13、316L作为基材进行试验，最终确定使用316L基体材质与堆焊材料的结合进行应用试验，延长使用寿命

创新亮点及值得学习借鉴之

敢于应用新技术、新试验

再制造的思想在进口设备备件国产化制造、阀门维修创新实践

国产化制造维修为企业起到增收节支、降本增效作用并延长装置长周期稳定运行时间

五、实施应用前后效果（益）情况对

(一)进口高压往复泵备件国产化项目成果效

1、装置自试车后，进口高压往复泵P-1AB进出口阀球阀座，进口高压往复泵P-2AB进出口阀芯、阀座和柱塞等采用国产化备件，运行以来，工况稳定，备件使用寿命延长，维修费用大幅下降，共节约333.73万元。详见表1、表2

表1 进口高压往复泵P-1AB备件国产化对比

表2 进口高压往复泵P-2A/B备件国产化对比

2、 进口高压往复泵P-1AB阀球、阀座， 进口高压往复泵P-2AB的阀芯阀座弹簧、柱塞使用时间大大延长，维修材料费用降低了60%以上

3、检修平均频次降低至2月3次，减少了启停、切换操作次数和 进口高压往复泵P-1AB清焦次数，在降低了设备检维修费用的同时，减轻了劳动强度。降低了在线检修的安全风险，为装置长周期稳定运行提供了可靠保障

（二）进口高温高压含固耐磨球阀国内维修项目成果效

1、如按国产化整体采购16台国产阀门总价需325.82万元，国内维修结算费用138.88万元，节约开支186.94万元，检修总体费用大幅度减少，也避免了整体采购耐磨球阀造成的浪费。具体费用详见下表

2、高压进口耐磨球阀国产化维修有效地延长了球阀的总体使用周期，降低了公司物资库存和检维修成本，提高了企业经济效益

六、可推广应用范

石油化工、煤化工装置设备及含固耐磨阀门、管件等易磨损关键部位