高壓加氫裝置中使用的高壓閘閥,基本用于緊急切斷和緊急放空,對產品性能有很高的要求,分為兩種結構,即傳統的楔形閘閥和平行閘閥。描述了如何在加氫裝置中的高溫高壓工況下選擇合適的閘閥;主要介紹了各種閘閥的結構特點和適用范圍,從而得出了新結構的高壓平行閘閥更加適合在加氫裝置中緊急切斷和放空場合下適用。

　　高壓加氫裝置是石油工業深加工的一種重要手段，通過加氫工藝，不但可以提高輕油回收率，而且能夠提高燃料油的質量，從而提高煉油廠的整體效益。

　　根據原料油的不同，加氫工藝分為汽油加氫、柴油加氫、煤油加氫、渣油加氫等。由于介質的特殊性，加氫工藝一般具有高壓和臨氫狀態，并且伴隨有硫化氫氣體的產生，不僅操作壓力很高(一般在15～20MPa)，而且介質為氫氣，易燃易爆。高壓氫氣具有很大的能量，一旦閥門出現問題，將產生不可挽回的損失，甚至導致重大事故的發生。

1、高壓閘閥使用工況分析

　　加氫裝置中使用的高壓閘閥，主要功能為緊急切斷和緊急放空。緊急切斷的介質為原料油、高低分液、高低分氣;緊急放空的介質為高分氣。原料油或高低分液都含有大量的氫氣和硫化氫氣體，壓力為6.2～17.2MPa左右，有時會伴隨著高溫。因為需要緊急處理，所以要求閘閥動作速度非常快，在10s以內，而且要求實現零泄漏。

　　目前這類閥門主要依賴進口，一方面是由于位置重要，一般不敢嘗試使用國內產品;另一方面是國內很少有廠家能夠提供與國外產品性能相當的產品，包括材料選擇，加工制造，結構設計等。真空技術網(http://smsksx.com/)經過調研發現無錫亞迪流體控制技術有限公司于2006年就研發及制造了此類閥門，2007年在陜西神木天元化工有限公司的加氫裝置中得到實際驗證，使用效果很好，達到了進口產品質量及水平，完全可以替代國外進口產品。

2、閥門結構選擇原則

　　該公司參照國外的做法，采用氣動閘閥的結構。國內閘閥大體有兩種結構：楔形和平行閘閥，表1針對每種結構的具體特點進行分析，以選擇最理想的閘閥結構。

表1 楔形和平行閘閥的比較

　　根據這四種閘閥的結構特點和加氫裝置的實際工況，該公司采用雙平行閘閥結構，閥體閥蓋采用自密封結構，可以滿足零泄漏、動作速度快、耐高溫高壓等要求。下面針對以上四種結構特點具體分析選擇平行閘閥的原因。

3、各種閘閥具體結構特點

3.1、常壓楔形閘閥(墊圈密封型閥蓋)

　　常壓楔形閘閥(墊圈密封型閥蓋)的結構如圖1所示。

圖1 楔形閘閥(墊圈密封型閥蓋)

　　執行機構的力作用在閥板上與閥座產生密封比壓，從而達到密封效果。閥蓋與閥體靠墊圈密封，密封壓力不大于4.1MPa，可設計上密封結構。當溫度高于400℃時，由于閥板的膨脹導致閥桿的向上膨脹，此時需要選擇氣動執行機構;如果選擇電動執行機構，則閥桿很容易出現彎曲或動作不良現象。

　　在高溫、長期關閉狀態下，閥打開時容易出現卡死現象，這是由于內外膨脹的不均勻性所致。該閥不可應用于危險性介質，如氫氣等，當快速關閉時閥板對閥座會產生極大的沖擊力，容易產生火花而出現危險狀況。

3.2、楔形閘閥(自密封型閥蓋)

　　楔形閘閥(自密封型閥蓋)的結構如圖2所示。

圖2 楔形閘閥(自密封型閥蓋)

　　自密封結構可承受6.2MPa以上的壓力，采用上密封結構，其他特點和楔形閘閥(墊圈密封型閥蓋)相同。