高溫高壓浮動球閥作為核心設備廣泛應用于渣油(重油)加氫、煤制油等領域。產品設計溫度超450℃,設計壓力超20MPa,規格覆蓋3寸到16寸,2500磅級,過流介質為減壓渣油伴有氫氣、硫化氫同時有少量催化劑,屬于極為苛刻的氣液固三相混合介質,有很強的沖刷腐蝕性,由于運行過程中存在溫變極易造成動作卡澀和泄漏,對閥門結構設計和選材都提出了很高的要求,尤其對于16寸2500磅型號,屬于高溫、高壓、高蝕、大口徑的“三高一大”行業難題。
由于該產品存在較大的技術壁壘,長期以來,被進口品牌壟斷,價格昂貴,維修周期長,尤其近兩年受貿易戰影響,供貨風險加大,作為核心設備制約了國內重大裝置國產化進程。航征機械公司借助長期在火箭發動機高溫耐磨等方面的技術積累,成功開發出該產品并斬獲成套項目的訂單。
研發設計打破固有思維
針對該工況,航征機械公司研發團隊打破固有思維,挑戰本質回歸,通過設計、加工工藝、研磨工藝多方面的反復嘗試,產品主密封靠金屬面對面實現,無需采用非金屬零件即可保證可靠的密封效果,解決了同類產品在現場抱死和泄漏的難題。閥門核心零件閥芯和閥座選擇耐溫耐腐蝕航天專有涂層,硬化涂層與基體實現冶金結合,防止高溫尤其是溫度突變情況下的涂層脫落失效,為閥門長期穩定運行奠定堅實基礎。
建設行業唯一試驗平臺,鑄就“高可靠”出廠標準


為了進一步驗證產品性能,公司自主設計開發并建成了國內首個60MPa/500℃多功能閥門試驗平臺,為每一臺閥門提供了嚴苛的“出廠通行證”。該平臺可模擬熱沖擊、壓差啟閉、固體沖刷等極端工況,實測指標高于技術規格書要求,努力將產品在現場的使用風險降到最低,給用戶吃下一顆“定心丸”。在試驗過程中,產品獨特的中法蘭密封結構、填料函密封設計、核心技術之閥球和閥座的航天專有硬化材料以及基于熱膨脹的碟簧補償計算得到了完美的驗證。
項目應用見真功
山東鑫泰石化集團所屬睿澤化工科技有限公司200萬噸/年重油加氫項目,作為山東省內重點項目,是國內首套采用國產化沸騰床工藝(洛陽院STRONG工藝包)的重油加氫技術工業化裝置。在我國能源化工產業升級的關鍵階段,該項目核心工況(454℃、20.48MPa)下的熱油加固體催化劑管線閥門長期被國外品牌壟斷。這一困境如今被航征機械成功突破——隨著73臺高溫浮動球閥全面交付,該項目成為國內首個批量裝配國產高溫浮動球閥的重油加氫裝置,標志著我國在高壓高溫閥門領域實現從“依賴進口”到“自主可控”的歷史性跨越。
該批次閥門出廠前均在航征機械公司多功能閥門熱油試驗平臺上通過了模擬現場工況的試驗驗證,每一臺閥門都獲得了“出廠通行證”。在鑫泰石化、廣州院與航征機械三方聯合見證下,閥門通過了四個小時的長時保壓與120℃溫度交變沖擊等現場工況試驗,真正做到風險可控。
“海闊憑魚躍,天高任鳥飛”,航征機械公司將以每一次成功作為新的起點,以“咬定青山不放松”的態度繼續扛好特種閥門國產化的大旗,在煤化工特種閥門全面國產化基礎上,實現石化行業關鍵閥門的自主可控,為保障國家能源戰略安全貢獻航天智慧!
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公司介紹
北京航天長征機械設備制造有限公司(簡稱:航征機械)隸屬于中國航天科技集團、中國運載火箭技術研究院,是航天長征化學工程股份有限公司(股票代碼:603698)的全資子公司。
公司依托火箭發動機方面的技術積淀,專注石油化工、煤化工、核電、新能源等苛刻工況的特種閥門研制,以航天品質定義高可靠標準。2005年以來公司先后實現氧氣閥門、耐磨球閥、軌道球閥、高頻球閥以及高溫高壓浮動球閥國產化,打破進口壟斷,有效助推了國內重大裝置的國產化進程。
展望未來,公司將繼續以航天精神深耕閥門自主化,為中國能源化工裝備提供硬核支撐。

