大型化肥装置进口调节阀国产化一例
四川化工机械厂 徐洪涛

关于进口调节阀国产化，我厂曾经在中型尿素装置中做过工作，并且取得了预期的成功，如我厂生产的年产11万吨尿素装置专用调节阀简称P4阀便是一例。在大型化肥装置的年产48万吨尿素装置中，U—LRCA—401调节阀又是一例。
     U—LRCA—401调节阀装在甲铵泵出口至高压吸收塔冷却器之间的副线上，用它来控制高压吸收塔冷却器液位。U—LRCA—401调节阀在年产48万吨尿素装置中的重要性，据用户介绍，仅次于尿素合成塔出口压力调节阀U—PRCA—101，居第二位。

U—LRCA—401调节阀使用条件如下：

流体：甲铵液

流量（最大/正常）：38000/18300kg/h

阀前压力P1：240kg/cm²

压差△P（正常/最大）：200/250kg/cm²

温度：100℃

比重：1.15

Cv：4.0

流量特性：等百分比

作用方式：气关式

配用执行机构有效面积：950cm²

行程：19.05mm

从以上可看出，该阀具有前后压差大，节流孔处的流速快，甲铵液有极强的腐蚀性这样一些特点。

此外，从四川化工厂使用的该阀（由日本山武一霍尼韦尔公司制造）阀座的损坏形貌来看，还有严重的气蚀现象。总而言之，鉴于存在着冲刷、腐蚀、气蚀三者的作用，因此该阀的工作条件恶劣。为此，日本山武—截尼韦尔公司采用了特殊合金（据用户分析为铸合金）作为阀芯阀座的材料。但是即使这样其使用寿命也只有150天左右。我厂针对U—LRCA—401调节阀在使用中所存在的问题，结合我国的国情，在保证连接尺寸、流通能力、流量特性、压差等不变的情况下，对U—LRCA—401调节阀进行了较大的修改。主要做法叙述如下：

首先分析了膜室的有效面积，U—LRCA—401调节阀执行机构膜室的有效面积为950cm²，而我国定型的高压5型执行机构膜室的面积为1000cm²，看来相当接近，并且比该阀略大50cm²。因此决定改变膜室的有效面积。采用国内定型的高压5型执行机构的膜盖和膜片。这样做，一方面可以加快试制进度，另一方面可以节省制作膜盖和膜片所需的新模具的各种费用。其次，由于改变了执行机构膜室的有效面积，但为了保持原来的特性，所以重新设计了执行机构的心脏—弹簧。又针对U—LRCA—401调节阀阀座使用寿命短（由于流向是侧进底出，损坏主要表现在阀座上）的原因，我们进行了分析，认为主要是选材不十分恰当。因为日本山武——霍尼韦尔公司也许过分着眼于耐腐蚀而疏忽了耐气蚀，致使其使用寿命仅为153天。从耐腐蚀的观点来看，在此场合选用锆合金是无可非议的，问题是该阀还存在着严重的气蚀现象，这就要求材料要更硬一些。我们对损坏的阀座作了一下硬度试验，其HB只有143左右。阀芯阀座材料的选择主要决定于两个因素，一是压差，二是流通介质。一般说来，压差越大，则应选用硬度高的材料；流通介质有腐蚀性，则应选用耐腐蚀的材料。因此我们对U—LRCA—401调节阀的使用条件进行了综合考虑，决定选用耐腐蚀的材料。A4钢对尿素和甲铵液有良好的耐蚀性，并且具有较好的综合机构性能和工艺性能，尤其是HB大于250是我国当前尿素用钢中的主要钢种。

最后，还修改了填料函结构，采用了聚四氟乙烯V形圈，使密封更加可*。经修改设计后的U—LRCA—401调节阀在四川化工厂使用至今，情况良好，未发现任何故障，能适应各种生产负荷，而其价格仅为进口阀的十二分之一。