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 海水淡化蝶阀的设计选材 海水淡化蝶阀的结构设计和密封形式是由海水的腐蚀特点和MED工艺参数决定的．海水的温度一般在30度左右，含盐量约为3%，悬浮物含量为100－150mg/L，海水经过处理后（悬浮物约为20mg/l）进入淡化装置，主系统的设备及阀门处于负压状态．因此，该部分阀门必须是真空设计的．阀杆具有三重O型圈密封．经过填料函的真空高难和密封真空试验*达到阻止大气漏入的设计要求．海水蝶阀的阀体处于胶套的*包裹中，不会有海水渗入．阀杆也被胶套和O型圈包裹阻止了海水渗入，保证阀杆不被腐蚀和防止大气侵入管道．阀杆与蝶板采用方榫结构的连接形式． 海水系统用耐磨耐蚀蝶阀的研究,根据用户要求,结合现场实际工况,分析了常见的失效原因,全面论述核电站用耐磨耐蚀特种海水蝶阀的技术方案.蝶阀阀板的腐蚀情况,将铝青铜与双相钢两种材质的阀板进行了对比分析,发现双相钢的耐腐蚀性能优于铝青铜,更适合用作海水蝶阀的阀板。

海水蝶阀采用双相钢可提高其使用寿命。海水是一种含有许多盐类的电解质溶液，并溶有一定量的氧气，大部分金属材料在海水中都存在电化学腐蚀。海水中氯离子含量很大，增加了腐蚀速度，同时海流及砂粒对金属构件产生低频往复应力和冲击。近年来，随着海洋开发利用进展的加快，沿海核电项目的大量建设以及海水淡化产业的推广，耐海水蝶阀的应用已越来越广泛。
普通的耐海水蝶阀，为适应海水中氯离子的腐蚀，阀体、蝶板等配件通常采用双相不锈钢、钛合金和铝青铜等材料制成，采用以上材料制成的耐海水蝶阀都有各自的缺陷，并不能*海水工况的需要。如钛合金蝶阀，虽然各方面性能都很*，但钛及钛合金熔炼技术难度大，获取钛合金铸件的途径比较困难，难加工，且价格十分昂贵。如采用双相不锈钢制成的蝶阀，能抵抗氯离子腐蚀，但耐冲蚀能力不好，流道和密封面易受冲刷而受损，造成蝶阀密封面泄漏。

 海水淡化蝶阀的设计选材手动耐海水蝶阀以下特点：
1、蝶板经过优化设计，能有效增加蝶阀过流面积，降低流体阻力；
2、可以根据不同的工况，选用合适的蝶板密封圈，确保阀门在一个检修周期内不会产生内漏；
3、阀体、蝶板、压环等零部件为碳钢材料制成，有效降低制造成本，所有与介质接触部位喷涂陶瓷等耐磨耐腐蚀涂层，能增加阀门抗海水腐蚀和冲刷的能力；
4、阀门轴套为双相不锈钢材料制成，且与阀体上的轴孔采用过盈配合，有效防止海水对阀体轴孔部位的腐蚀；
5、在阀杆与轴套之间有挡圏，其作用是：防止海水渗入阀杆与轴套之间，消除海水对阀杆及轴套的腐蚀。同时防止海水中的泥砂渗入阀杆与轴套的间隙内，造成阀杆与轴套咬合现象，有效提高了阀门的使用寿命；
6、阀座密封面堆焊双相不锈钢，能耐磨、抗冲刷，有效提高阀门密封可靠性；
7、采用活载组合式填料，即V型PTFE V型EPDM填料，保证阀门在一个检修周期内不产生外漏。



 海水淡化蝶阀蝶板材质选用

(１)  球墨铸铁＋尼龙11涂层

粉末状尼龙11的熔点为186度．为保证涂层的稳定性及良好的粘和性，将其用在蝶板涂层时的使用温度不宜超过100度，这个温度也接近胶套的极限工作温度．尼龙11涂层的蝶板与胶套之间的摩擦系数较小，因此开关时的力矩也小．尼龙11涂层经过了多年的验证，适用于氯离子含量在0.03%（Wt）以下的海水工况蝶板的涂层．

(２)  1.4408不锈钢（或AISI316）＋Halar涂层

Halar是乙烯与三氟氯乙烯的交替共聚物，是半结晶和可熔融加工的含氟聚合物．聚合物粉末只需喷涂几次就能达到理想的涂层厚度，每次喷涂高厚度可达250um．在Halar粉末喷涂过程中不需要加入溶济或稀释剂，使用安全，降低成本．还可避免使用有机溶剂可能带来的中毒和爆炸的危险．Halar粉末涂层不需要接缝．Halar粉末涂层使用的烘烤温度在260-290度之间．通常，Halar粉末涂层应用于不锈钢和碳素钢表面，在其他金属，玻璃，碳或陶瓷表面也已得到应用．

Halar涂层从低温至150度使用温度范围内，具有良好的耐化学发到用绝缘性能．工业上常用的化学试剂几乎都不能对Halar产生影响．它能够抵抗的化学品包括强无机酸和有机酸，强碱，金属刻蚀剂，液氧，除苯胺和以外的所有有机溶剂．此外，与其他含氟聚合物一样．Halar会被金属钠和钾破坏．然而，Halar对氢氧化钠和氢氧化钾具有很强的抵抗作用．

Halar是一种搞冲击的韧性材料．它紧密的内部结构使其成为耐磨性和防渗透性的含氟聚合物之一．Halar涂层蝶板的涂层厚度可达到600um以上，涂层抗压可达到2.0MPA,还可抗海水中颗粒杂质的冲刷．Halar涂层蝶板是高性价比的耐海水腐蚀材料，期价格优于316L．氯离子含量在0.04%（Wt）以下的海水工况，可以采用此涂层的蝶板

(3) 铝青铜

　铝青铜具有良好的机械性能，可成型性的导热性．同时在海水中具有良好的耐蚀性．它在海水中腐蚀的阴极过程是氧去极化，其腐蚀速度主要由氧的供给速度而定．铝青铜在海水中能生成一层腐蚀产特薄膜，这层薄膜阻碍了氧向金属表面扩散．它的耐海水腐蚀性能取决于这层有保护性的腐蚀产物膜．附着在铜表面的薄膜内层是氧化亚铜，外层是碱式氯化铜，氢氧化铜，碱式碳酸铜等的混合物．铝青铜在海水中的腐蚀为点蚀和缝隙腐蚀．铝青铜对海水流速敏感，超过临界流速时，腐蚀速度急剧增加．

海水蝶阀的铝青铜蝶板, 常用的牌号G-CuAl10Fe(DIN1705、1709, DIN1714、1716) 。与其相对应的中国牌号为ZCuAl10Fe3(原牌号为ZQAl9-2)。氯离子含量在0.03%(Wt)以下的海水工况, 可采用铝青铜铸造的蝶板。

(4) 不锈钢

　　不锈钢材料具有较强的耐腐蚀性, 不锈钢的晶间腐蚀和应力腐蚀在海水中不常见, 但在海水中容易发生点蚀、缝隙腐蚀等局部腐蚀。要想在海水中合理有效地应用不锈钢, 必须对它的腐蚀行为和规律有全面深入地了解。

　 在低流速海水中, 18-8型不锈钢也容易遭受点蚀破坏。此时, 如不采取阴极保护措施, 则应采用高Cr、Mo的不锈钢, 它有*的抗点蚀和缝隙腐蚀的能力。在流速大于1.2m/s的海水中, 不锈钢表面能得到氧的充分供应, 海生物难以附着, 沉积物难以积聚, 此时,18-8型不锈钢不会产生点蚀。

　　海水含盐量在3%以下, pH值约为6.5, 氯化物0.01% (W t) 左右时, 可以采用316L不锈钢。对于其他工况, 可按氯离子浓度来选择蝶板的材质。0.02% (Wt) 以下, 可选用ASTM A890 /A 890M G rade 4A 双相不锈钢。0.04% (W t) 以下, 除了推荐用1.4408 不锈钢+ Halar涂层蝶板外, 也可选用ASTM A890 /890M G rade 的双相不锈钢。0.04% ～0.05% (Wt) 时, 为了应对严格的腐蚀工况, 一般选择超级奥氏体不锈钢材蝶板, 如254SMO(ASTMA269 S31254) 、1.4529和AL 6ZN (ASTM A240 /A 240M N 08367)。

　　超级奥氏体不锈钢化学成分中1.4529和N08367的含镍量约为25%, 而254SMO只有18% , 但它对耐氯离子腐蚀性上几乎没有影响。试验结果证明, 254SMO 的点腐蚀电位高于AL16XN, 具有更好的耐点蚀能力。由于镍在现阶段处于高价位, 所以采用254SMO会带来更佳的经济效益。

(5)  海水蝶阀的外表面防腐

　　在海洋金属材料设施中,常年不接触海水的部分称为海洋大气的腐蚀环境。海水淡化用蝶阀,一般都处于该环境中。与陆地相比,这部分由风带来的细小盐颗粒沉积在阀门的外表面,其腐蚀要比内陆大得多。为此,应在蝶阀的阀体和执行机构的外表面进行防腐处理。例如, PTFE+阳极处理或喷涂树脂处理。从而提高金属抵御海洋大气腐蚀的能力。

(6) 结语

　　海水淡化作为符合循环经济理念的新兴产业。正以其低能耗、低污染以及在工业废水处理、浓盐水综合利用和化工等领域的崭新应用前景,受到越来越多的重视。除此以外,我国自主研发的海水淡化装置,已走出,在东南亚沿海国家的火力发电厂的淡水制备中,发挥重要作用。海水含盐量在3%以下，PH值约为6.5,氯化物0.01%（Wt）左右时，可以采用316L不锈钢．对于其他工况，可按氯离子浓度来选择蝶板的材质。