氯鹼化工是化學工業中最基本的技術，它廣泛應用於化學工業、輕工業、紡織工業、冶金工業、以及公用事業等等領域。
氯鹼行業主要就是電解食鹽水溶解制取燒鹼、氯氣和氫氣的工業生產，是我國目前重要的基礎化學工業之一，PVC是核心下游產品，而其中的乙炔製備工段是其三大核心工段最為基礎的部分，國內70%普遍採用電石法工藝流程。
對於電石渣漿介質的關斷和調節，一般的金屬材質或襯塑閥門已經無法滿足現場要求，長期的更換和檢修無法保證工藝安全穩定地運行，進口陶瓷球閥可以很好地解決這類問題。
乙炔工段工藝簡介
來自電石破碎系統處理的合格電石送入電石成品貯槽後，經斜螺旋輸送進入電石加料斗，通過電磁振動加料器連續地加入發生器內，在發生器內電石遇水發生反應，水解反應的副產物電石渣漿含固質量分數約10% ，溫度為75 ℃左右。經過密閉的管道溢流進入渣漿緩衝罐,壓力為1 ~ 3 k Pa。
水解反應生成的粗乙炔氣體由發生器頂部逸出，經噴淋預冷器及正水封后進入噴淋冷卻塔，再經填料冷卻塔進入氣櫃，或由壓縮機壓縮後經氣液分離，去乙炔清淨工序。
工藝流程如圖1所示：
圖1乙炔工段工藝流程
介質特點
電石渣漿的主要成分是氫氧化鈣，主要成分見表。
它在水中溶解度較小, 並且隨著溫度的降低, 固體氫氧化鈣微粒逐步從溶液中析出呈稀糊狀, 流動性差, 此外電石中不參與反應的固體雜質 (如矽鐵、沙石、焦炭等) 也混雜在漿液中, 致使漿料在停滯狀態下極易生成板結狀的固態混合物, 堵塞閥門或管道, 且其中含有的矽鐵、沙石、焦炭等物質粒度較大, 硬度較大，極易對閥門造成磨損和卡澀。
因此, 基於介質的特殊情況, 閥門的選用存在很多問題。
電石渣漿主要成分
球閥在電石渣漿水位置的應用現狀
技術問題1介質因素
由於渣漿水本身具有強鹼性，長期使用電石渣漿水對閥門閥芯造成腐蝕，導致閥芯故障，加上閥門開關頻繁，介質對閥門的腐蝕和磨損非常嚴重，經常會出現閥門內漏或者關不嚴的情況，嚴重影響了工況的穩定運行。
閥門長時間被電石渣漿水腐蝕導致閥芯轉動不靈活，在出現緊急情況時不能及時關閉，有可能造成排空的危險。另外，電石渣漿中含有大量的矽鐵石以及未能完全反應的電石塊，容易造成球閥閥芯損壞，這在後續維修工作中不方便維修並且容易造成內漏。
2操作頻率因素
在乙炔工段電石渣漿位置中閥門的操作頻度相差很大。有的位置可能 1 個月甚至更長時間處於關閉或者打開狀態而不進行操作。
與此相反，有的位置每小時要開關幾次。
而有的流量調節閥，閥門的開關位置常常改變，甚至每分鐘都在變化。動作頻繁的閥門減少了結垢和沉積物引起故障的可能性，但是容易磨損。
3材料選擇因素
該位置的閥門多采用表面噴塗或特殊金屬材料閥門，但是電石渣漿位置的調節閥在調節過程中 , 流道的改變使閥內流體發生變化 , 介質流速高於與其連接的管道內的介質流速 , 閥芯處於嚴重磨損的工作環境中 , 再加之漿液的腐蝕性，這些材料的閥門往往不能長時間使用。
經濟問題1
檢修成本氯鹼行業的生產過程中，閥門的消耗費用佔產品成本的一部分，閥門儲備所佔用的資金，通常也佔企業流動資金總額的很大部分。
由於乙炔工段電石渣漿位置工況環境苛刻，閥門的更換頻率很高，這對於全套設備的安全運轉和檢修成本控制都是極為不利的，而且其潛在的緊急停機事故的危險性極大，造成的損失也是巨大的。
陶瓷球閥的解決方案
陶瓷球閥不僅可以使工業管道系統更加流暢，密封性能更好，還能使配套設備運行系統更加安全穩定，對環境保護、節能減排都將起到十分積極的推進作用。在技術創新日新月異的二十一世紀，國內外的行業從業者逐漸將注意力集中在陶瓷閥門，因此應用的領域也逐漸被拓展。
陶瓷閥門材料特性
隨著科學技術的發展，特別是能源、空間技術的發展，材料需要在比較苛刻的環境下使用，對材料的耐高溫、耐腐蝕、耐磨損等性能要求也越來越嚴格。
陶瓷材料具有優良的高強度、高硬度、高耐磨性和耐腐蝕性以及低膨脹係數和質量輕等金屬材料難以匹敵的特點，廣泛應用於各個領域併發揮著越來越重要的作用。
表為陶瓷材料和鋼材料基本性能的對比。
陶瓷材料和鋼材料基本性能的對比
1硬度
陶瓷材料屬於脆性材料，硬度測量時，在壓頭壓入區域會發生壓縮剪斷等複合破壞的偽塑性變形，因此陶瓷材料的硬度很難與強度直接對應起來，但硬度高、耐磨性好是陶瓷材料的主要優良特性之一。
莫氏硬度（Moh hardness）屬於刻劃法，一般適用於陶瓷及礦物材料。它只能表示硬度從大到小的順序，順序高的材料可以劃破順序低的材料表面，但不能給出具體硬度值。早期的標準將莫氏硬度分為10級，而新標準則劃分為15級順序，如表所示。
莫氏硬度順序
2斷裂韌性
陶瓷的斷裂方式為脆性斷裂，所以陶瓷材料的裂紋敏感性很強，基於陶瓷的這種特性，斷裂力學性能是評價陶瓷材料力學性能的重要指標，最普遍用來評價陶瓷材料的斷裂力學參數就是斷裂韌性（KIC）。
如果要使陶瓷的特長得到充分發揮，擴大實際中的應用，就必須想辦法大幅度提高和改善陶瓷的韌性。表為陶瓷材料的韌性值。
陶瓷材料的韌性值
陶瓷閥門結構特點
氯鹼行業的乙炔工段需用大量的閥門，只要瞭解工藝的特點, 根據裝置各系統的特點合理選擇閥門的類型, 解決閥門結構設計問題, 選擇適宜的材料,就能提高其耐磨損和耐腐蝕性能，延長設備的使用壽命，保證工藝的運行穩定。
O型切斷閥
對於切斷閥，其流道與球芯多為O型，對流體進行開關控制，氣動型陶瓷球閥由限位器、電磁閥、過濾減壓閥、陶瓷球閥、氣路等構成。
進口陶瓷開關球閥，O型球芯與閥座密封面粗糙度可以達到小於0.1μm，陶瓷球芯與閥座之間密封等級可以實現高於金屬球閥。
另外，陶瓷球芯與閥座有自研磨性，啟閉扭矩小，高抗腐蝕性能等優點。內襯陶瓷流道與閥體之間的金屬部分完全隔離，針對應用腐蝕性與純度要求高的介質工況等，具有良好的表現。
V型調節閥
對於調節閥，多選用進口V型球閥，這種閥門由執行機構與V型閥體二部分組成。
閥內件採用特種陶瓷。V型開口球與閥座之間具有剪切作用，當介質中含有纖維或固體顆粒時，球體不會卡死，仍保證良好的密封性和調節性。
V型球閥的流量特性為等百分比流量特性，在小開度時流量變化小，可以保證調節的精確性以及閥門工作的穩定。
特種陶瓷，有很強的抗磨蝕性能，流通路徑也有特種陶瓷內襯，可防止流體直接沖刷，延長閥門壽命。
目前常用的進口陶瓷球閥品牌有：Samson旗下的cera system、美國flowserve、美國GE旗下的masonielian、芬蘭metso、美國SSZ。
腐蝕磨損
進口結構陶瓷具有良好的化學穩定性，幾乎不與強酸強鹼發生反應，而且具有較高的硬度，能抵禦高硬度顆粒物介質的磨蝕。
這些優良的化學與物理特性，保證了進口陶瓷球閥不僅能有效的抵抗強烈的腐蝕，而且在惡劣工況中能保持閥門的內部結構不因磨損損壞導致閥門開關失效，出現內漏和外漏的情況。
使用壽命短
進口陶瓷閥門的使用壽命能達到金屬閥門的6~8倍，減少了現場停機和閥門更換的次數，不僅提高了生產效率，而且還降低了人工維護的次數和成本，有效地延長了閥門的使用壽命。
檢修成本高
進口陶瓷閥採用進口結構陶瓷材料製作閥門的密封部件和易損部件，提高了閥門產品的耐磨性、防腐性及密封性，大大延長了閥門的使用壽命。
進口陶瓷閥門的使用可以大大降低現場的維修更換次數，提高配套設備運行系統的安全性、穩定性，節約設備修理費用。
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