氨水生产厂是如何从专用球阀的使用中获益的?—— Yara公司位于德国Brunsbüttel市的氨水和尿素工厂中进行了一系列的技术改造。针对纯氧、蒸汽和高温应用而设计的专用球阀为改造的成功奠定基础。

绝对的气密：安装在部分氧化还原气化设备中由因科镍合金625(全金属)材料制造的纯金属密封球阀

Yara国际公司总部位于挪威首都奥斯陆，是专业生产氮产品的跨国公司，产品畅销世界150多个国家和地区。该公司位于的Brunsbüttel市的生产基地生产优质的矿质肥料、提供专业的作物营养解决方案和环境保护方面的产品。2012年，这一生产基地开始了大规模的技术改造。技术改造方案的目标是优化企业设备的生产效率和灵活性，使整个企业具有面向未来的技术能力。

氨水生产通常与天然气的价格有着密切的关系。由于氨水生产所用的原材料天然气的价格经常波动，因此Yara Brunsbüttel公司尝试寻找一种完美的、非常灵活的解决方案。项目负责人Werner Döring先生在描述新的愿景时说道：“我们希望工厂的四个反应釜每个都可以单独利用天然气或者石油原料生产。这样我们就可以不再受原材料价格波动的影响，提升企业的可持续发展能力。我们的POX部分氧化还原气化设备所采用的技术是全球独一无二的双燃料技术设备。”从2013年5月开始，四条气化生产线生产时不再使用氧-蒸汽混合气，取而代之的是节能高效且节约蒸汽的纯氧，氨水生产设备的二氧化碳排放也明显

降低。

Yara公司在18个月的时间里完成了全部技术改造工作，从第一个技改理念的诞生到全部设备的调试运行。在此期间也得到了不同设备部件供应商的大力支持和帮助。“仔细地确定每一个安全技术的要求与政策规范要求完全保持一致，直至TUV公司的最终验收等任务都是我们面临的巨大挑战。”Werner Döring先生说。整个设备的技术改造过程是在不停产的状态下完成的。

在专业技术改造阶段，Yara公司意识到只有找到了合适的、满足了温度、纯氧和蒸汽等特殊要求的截止阀才能保证技术改造的成功。Hartmann公司在设备改造方面有着丰富的经验。该公司的总部位于德国汉诺威，他们向Yara公司的设备和管道提供了5个纯金属密封件的5 in球阀型截止阀(DN 125 PN 16)和1个金属密封件的天然气开关阀。据Yara公司介绍，这些阀的工作性能非常好，尤其是对5 in球阀表示出了极高的满意度：“在技术改造过程中，我们有意识的选择了高技术水平的解决方案，并对所选的解决方案非常满意。” Döring先生说。

“除了获得订购的产品外，我们还得到了Hartmann公司大量的技术支持和帮助。”

———Werner Döring先生，Yara公司

Hartmann公司满足了所有规定的专项技术要求，球阀的结构型式准确地满足了调节技术的要求。纯金属密封的球阀做到了绝对的气密性(DIN 3230)，并可以在紧急情况下当作安全截止阀百分之百的切断和连通。符合EIGA标准规范的、获得了在易燃易爆危险区域Zone 2级安全认证的球阀型截止阀都是一体式的，有两个密封副(的座圈)。

创新性的结构设计

两种密封(参见下图中的AB)可以用阀体中的双联球阀TBV(1)进行密封性能检验。阀体内腔(2)经TBV双联球阀排气(双关双泄功能)。整个双联球阀在一个公共的阀体内有两个相互独立的隔离封闭腔;其中一个是手动控制的(C)，另一个是由驱动机构(D)驱动的。在球阀密封性能测试时，两个隔离封闭腔间实现压力卸荷(3)。而压力卸荷是通过打开双联球阀之间的卸荷塞(4)来实现的。

主阀(左)的四个隔离阻断件(ABCD)和安置在阀体内的双联球阀(右)都可以互不干扰地单独检测其密封性能

选用正确的材料

在创新性结构设计的帮助下，所有隔离阻断件(ABCD)都可以单独的进行密封隔离性能的检验。由于使用现场提供的安装空间有限，主阀设计非常紧凑，并在一侧设计了(端面连接的)连接法兰。

球阀采用因科镍合金625(全金属)材料，具有很高的强度和很好的耐腐蚀性能，非常适于在高温环境中使用。该球阀型截止阀的另一个特点是电力驱动机构，它不仅能够在到达终点位置后发出一个电信号，而且还配有精确的终点位置监控。这样一来，球阀的绝对关闭位置就由辅助的和独立的电气驱动机构两方面来监控了，提高了球阀工作的可靠性。

5 in球阀是针对高温环境应用而设计的(最高工作温度400℃)，额定压力为160 bar，工作压力为64 bar。在流程设备的启动和停止时，球阀关闭所需的时间约为20 s。这种球阀也成功地通过了联邦材料研究与测试机构BAM的防火安全检验。综合所有的细节——从选择材料开始到纯金属的密封，从耐压、耐高温开始到纯氧环境中的工作——所提出的要求是标准阀门所不能满足的。Hartmann公司战胜了所有的挑战，满足了所有的技术规范和技术要求(镍基合金、金属密封、纯氧、压力和温度)，成功地开发出了适合于在这种特殊条件下使用的产品。这些球阀具有很高的经济性，保障了整套设备的高可用性和可

靠性。

Yara公司测量、控制和调节技术负责人Jürgen Rommel先生尤其强调了安全的重要性：“在这一项目中我们不能承受丝毫的风险。一旦出现错误的产品生产则会导致我们所有的技术改造前功尽弃，且浪费宝贵的时间。”这一成功应用也可以为其他类似的项目所借鉴，例如炼钢厂高炉领域中的技术改造或者是纯氧生产设备中的技术改造。