Fördelarna med SX-ventiler

Ventiltyper och materialval i cirkulationssystem för höghållfasta syror

– Vi presenterar NORAM SX™ trippel-offset vridspjällventil

Operatörer inom syra- och svavelsyraproduktion är väl bekanta med det breda utbudet av ventiltyper som används i en typisk syraanläggning. Det handlar om allt från små provtagningsventiler till stora gasspjäll och vanligt förekommande ventilkonstruktioner som plugg-, kul-, back- och vridspjällsventiler. Den här rapporten fokuserar på ventiler som används i cirkulationsslingor för stark syra och presenterar en ny, innovativ lösning.

Val av ventil och funktionella krav

Valet av ventil beror på flera faktorer, bland annat den avsedda funktionen (styrning eller isolering), mediets fysiska tillstånd (vätska eller gas), förekomst av fasta partiklar samt vätskans korrosiva och kemiska egenskaper. I en typisk syracirkulationsslinga – mellan pumpens förvaringstank och reaktortornets inlopp – används ofta vridspjällsventiler med stor diameter för att reglera temperaturen på retursyran, flödesmodulering och balansering av syrakoncentration och nivåer mellan förvaringstankarna.

Spjällventil med trippeloffset – en förfinad lösning

Det sägs ofta att “en vridspjällsventil är bara en vridspjällsventil”. Detta är dock en förenkling. Som George Orwell skrev i Animal Farm: “Alla djur är lika, men vissa är mer lika än andra.”

NORAM introducerar en ventil som på många sätt är “mer jämställd” – en trippel-offset vridspjällventil tillverkad av NORAM SX™, ett austenitiskt rostfritt stål med hög kiselhalt som är speciellt utvecklat för krävande applikationer i cirkulationssystem för starkt korrosiva syror i svavelsyraanläggningar.

Ett skifte i växtmaterial

Många anläggningar håller på att överge traditionella material som tegelbeklädda kolstålskärl och rörledningar av segjärn i starka syraslingor och övergår istället till rostfritt stål med hög kiselhalt för rörledningar och kärl. Detta väcker en viktig fråga: Finns det likvärdiga ventiler tillgängliga i dessa avancerade material?

Svaret är ja – tack vare ett samarbete mellan NORAM och Somas, en ledande svensk ventiltillverkare. Tillsammans har de utvecklat och tillverkat vridspjällventiler med trippel-offset i NORAM SX™, speciellt anpassade för svavelsyraindustrin.

Den första NORAM SX™-ventilen installerades 2014, och sedan dess har NORAM levererat dessa ventiler över hela världen och ersatt konventionella konstruktioner i kritiska applikationer.

Teknisk bakgrund – Offsetdesign

Vridspjällventiler kategoriseras efter graden och typen av axelförskjutning i förhållande till rörets och skivans mittlinjer:

Koncentrisk vridspjällventil: Centrerad axeldesign. Ekonomisk, men högre friktion och slitage på grund av skivans kontakt med sätet.

Enkel förskjutning: Axeln är förskjuten från rörets mittlinje, vilket minskar den initiala friktionen mellan skiva och säte.

Dubbel förskjutning: Axeln är förskjuten från både rörets och skivans centrumlinjer, vilket förbättrar slitstyrkan och livslängden.

Trippel förskjutning: Lägger till ett koniskt tätningsgränssnitt mellan skiva och säte, vilket ger noll läckage och minimerar slitaget – idealiskt för varma, frätande medier som svavelsyra.

NORAM SX™ Triple-Offset-ventil – viktiga egenskaper

Den avancerade konstruktionen har en unik skivprofil som är optimerad för precisionskontroll och tät avstängning i svavelsyraprocesser och uppfyller EN 60534-4 klass V för avstängning.

Materialegenskaper och konstruktion

Motståndskraft mot korrosion: Alla vätskeberörda delar – utom tätningen – är tillverkade av rostfritt NORAM SX™ med hög kiselhalt. Tätningen är tillverkad av glasfylld PTFE, beprövad för användning med koncentrerad svavelsyra vid temperaturer upp till 250°C, och är helt utbytbar.

Tätningsfunktionalitet: Opåverkad av höga flödeshastigheter eller temperaturer. Byts enkelt ut via den främre tätningsringen under underhållsintervaller.

Konstruktion: Hus, skiva, axel och packbox är robust konstruerade enligt Somas höga tillverkningsstandarder, med noggranna tester före leverans.

Packning för axel: Utformad för att förhindra svavelsyraläckage längs axeln, vilket eliminerar sulfatkorrosion och axelkramp.

Alternativ för manövrering: Finns med manuell manövrering eller ställdon (alla större typer stöds).

Reservdelar: Kompletta tätnings- och packningssatser finns tillgängliga för alla ventilstorlekar.

Logistik och lager

Ledtider på 30+ veckor för kritiska ventiler är vanliga i branschen. För att motverka detta lagerhåller NORAM standardstorlekar av ventiler i Sverige, med anpassade konfigurationer tillgängliga för större diametrar. Obearbetade ventilkomponenter lagerhålls också, vilket möjliggör komplett montering och leverans inom 4-6 veckor.

Fältprestanda – Fallstudier

20″-ventil i het syra: En sydamerikansk svavelsyraproducent upplevde upprepade fel var 9-12:e månad på grund av läckage och axelstopp. En NORAM SX™-ventil som installerades i oktober 2020 har nu fungerat felfritt i över 50 månader.

6 “-ventil i vibrerande, het syra: En anläggning som tidigare hade 1-2 månaders felintervall ersatte en problematisk 6”-ventil med en NORAM SX™-enhet i mars 2024. Den har nu gått problemfritt i över 11 månader.

Snabb leverans för kritiskt underhåll: Under ett planerat driftstopp 2024 levererade NORAM och Control Southern en 20″-ventil med ställdon på bara sex veckor, vilket gjorde att anläggningen kunde hålla sig inom sin tidplan.

Text och bilder: Noram Engineering & Constructors Ltd.