U—LRCA—401調節閥裝在甲銨泵出口至高壓吸收塔冷卻器之間的副線上,用它來控制高壓吸收塔冷卻器液位。U—LRCA—401調節閥在年產48萬噸尿素裝置中的重要性,據用戶介紹,僅次于尿素合成塔出口壓力調節閥U—PRCA—101,居第二位。
U—LRCA—401調節閥使用條件如下:

流體:甲銨液

流量(較大/正常):38000/18300kg/h

閥前壓力P1:240kg/cm2

壓差△P(正常/較大):200/250kg/cm2

溫度:100℃

比重:1.15

Cv:4.0

流量特性:等百分比

作用方式:氣關式

配用執行機構有效面積:950cm2

行程:19.05mm

從以上可看出,該閥具有前后壓差大,節流孔處的流速快,甲銨液有極強的腐蝕性這樣一些特點。

    此外,從四川化工廠使用的該閥(由日本山武一霍尼韋爾公司制造)閥座的損壞形貌來看,還有嚴重的氣蝕現象。總而言之,鑒于存在著沖刷、腐蝕、氣蝕三者的作用,因此該閥的工作條件惡劣。為此,日本山武—截尼韋爾公司采用了特殊合金(據用戶分析為鑄合金)作為閥芯閥座的材料。但是即使這樣其使用壽命也只有150天左右。我廠針對U—LRCA—401調節閥在使用中所存在的問題,結合我國的國情,在保證連接尺寸、流通能力、流量特性、壓差等不變的情況下,對U—LRCA—401調節閥進行了較大的修改。主要做法敘述如下:

    首先分析了膜室的有效面積,U—LRCA—401調節閥執行機構膜室的有效面積為950cm2,而我國定型的高壓5型執行機構膜室的面積為1000cm2,看來相當接近,并且比該閥略大50cm2。因此決定改變膜室的有效面積。采用國內定型的高壓5型執行機構的膜蓋和膜片。這樣做,一方面可以加快試制進度,另一方面可以節省制作膜蓋和膜片所需的新模具的各種費用。其次,由于改變了執行機構膜室的有效面積,但為了保持原來的特性,所以重新設計了執行機構的心臟—彈簧。又針對U—LRCA—401調節閥閥座使用壽命短(由于流向是側進底出,損壞主要表現在閥座上)的原因,我們進行了分析,認為主要是選材不十分恰當。因為日本山武——霍尼韋爾公司也許過分著眼于耐腐蝕而疏忽了耐氣蝕,致使其使用壽命僅為153天。從耐腐蝕的觀點來看,在此場合選用鋯合金是無可非議的,問題是該閥還存在著嚴重的氣蝕現象,這就要求材料要更硬一些。我們對損壞的閥座作了一下硬度試驗,其HB只有143左右。閥芯閥座材料的選擇主要決定于兩個因素,一是壓差,二是流通介質。一般說來,壓差越大,則應選用硬度高的材料;流通介質有腐蝕性,則應選用耐腐蝕的材料。因此我們對U—LRCA—401調節閥的使用條件進行了綜合考慮,決定選用耐腐蝕的材料。A4鋼對尿素和甲銨液有良好的耐蝕性,并且具有較好的綜合機構性能和工藝性能,尤其是HB大于250是我國當前尿素用鋼中的主要鋼種。

    較后,還修改了填料函結構,采用了聚四氟乙烯V形圈,使密封更加可*。經修改設計后的U—LRCA—401調節閥在四川化工廠使用至今,情況良好,未發現任何故障,能適應各種生產負荷,而其價格僅為進口閥的十二分之一。