如何正確選用低溫閥門

                        如何正確選用低溫閥門

                        上海申弘閥門有限公司

       適用于適用于介質(zhì)溫度-40℃～ -196℃的閥門稱之為低溫閥門,低溫閥門包括低溫球閥、低溫閘閥、低溫截止閥、低溫安全閥、低溫止回閥，低溫蝶閥，低溫針閥，低溫節(jié)流閥，低溫減壓閥等，主要用于乙烯，液化天然氣裝 置，天然氣LPG LNG儲罐，接受基地及衛(wèi)星站，空分設(shè)備，石油化工尾氣分離設(shè)備，液氧、液氮、液氬、二氧化碳低溫貯槽及槽車、變壓吸附制氧等裝置上。輸出的液態(tài)低溫介質(zhì) 如乙烯、液氧、液氫、液化天然氣、液化石油產(chǎn)品等，不但易燃易爆，而且在升溫時要氣化，氣化時，體積膨脹數(shù)百倍。    
    液化天然氣閥門的材料非常重要，材質(zhì)不合格，會造成殼體及密封面的外漏或內(nèi)漏；零部件的綜合機(jī)械性能、強(qiáng)度和鋼度滿足不了使用要求甚至斷裂。導(dǎo)致液化天然氣介質(zhì)泄漏引起爆炸。因此，在開發(fā)、設(shè)計、研制液化天然氣閥門的過程中，材質(zhì)是首要關(guān)鍵的問題。 
    經(jīng)過多年制造，已積累了豐富的經(jīng)驗，從設(shè)計、工藝到制造日趨成熟，并已開發(fā)形成了低溫閥門的系列產(chǎn)品。 
   一、低溫閥門產(chǎn)品規(guī)格和設(shè)計參數(shù)： 
   1．壓力等級：150、300、600Lb、900LB、1500LB（45MPa）    

  2．閥門通徑：15～1200 mm （ 1/2～48" ）。    
  3．連結(jié)形式：法蘭式、焊接式、螺紋。    
  4．閥門材料：LCB、LC3、CF8。 
    5．工作溫度：-46℃、-101℃、 -196℃、-253℃    
  6．適用介質(zhì)：液化天然氣、乙烯、丙烯等。    

7．驅(qū)動方式：手動、傘齒輪傳動、電動 。

液氮站需要低溫閥門舉例：

序號	產(chǎn)品名稱	型號規(guī)格	單位	數(shù)量
25	低溫截止閥	DJ41F-40P DN50 凸面	個	2
26	低溫截止閥	DJ61F-40P DN40	個	4
27	低溫截止閥	DJ41F-40P DN40 凸面	個	6
28	低溫截止閥	DJ61F-40P DN25	個	3
29	低溫截止閥	DJ41F-40P DN25 凸面	個	6
30	低溫截止閥	DJ61F-40P DN15	個	4
31	低溫止回閥	DH41F-40P DN40 凹面	個	2
32	低溫安全閥	DN25 PN40      凹面	個	2
33	低溫安全閥	DN15 PN40     凹面	個	2

二、低溫閥門標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)：    

    1．設(shè)計：API6D、JB/T7749 
    2．閥門常規(guī)檢查和試驗：按API598標(biāo)準(zhǔn)。    

   3．閥門低溫檢查和試驗：按JB/T7749。 
    4．驅(qū)動方式： 手動、傘齒輪傳動及電動驅(qū)動裝置。            
  5．閥座形式： 閥座采用焊接結(jié)構(gòu)，密封面堆焊鈷基硬質(zhì)合金，保證閥門的密封性能。            
  6．閘板采用彈性結(jié)構(gòu)，在進(jìn)壓端設(shè)計卸壓孔。            
  7．單向密封的閥門閥體上標(biāo)有流向標(biāo)志。            
  8．低溫球閥、閘閥、截止閥，蝶閥采用長頸結(jié)構(gòu)，以保護(hù)填料。            
  9．超低溫球閥標(biāo)準(zhǔn)：JB/T8861-2004            
  三、正確選用低溫閥門材料選擇： 

  1．閥體、閥蓋采用：LCB(-46℃)、LC3(-101℃)、CF8（304）(-196℃)            
  2．閘板：不銹鋼堆焊鈷基硬質(zhì)合金           
  3．閥座：不銹鋼堆焊鈷基硬質(zhì)合金            
  4．閥桿：0Cr18Ni9            
  四、低溫閥門制造和試驗：            
  上海申弘閥門有限公司對所生產(chǎn)的低溫閥門制定了嚴(yán)格的制造工藝和采用設(shè)備，對零件的加工進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制。經(jīng)特殊的低溫處理，將粗加工的零件置于冷卻介質(zhì)中數(shù)小 時（2-6小時），以釋放應(yīng)力，確保材料的低溫性能，保證精加工尺寸，以防閥門在低溫工況時，因溫度變化造成變形而導(dǎo)致的泄漏。閥門的裝配與普通閥門也不 同，零件需經(jīng)過嚴(yán)格的清洗，除去任何油污，以保證使用性能。            
  五、低溫閥門試驗設(shè)備：            
  1.低溫閥試驗裝置            
  2.液氮儲存裝置            
  3.低溫處理槽            
  4.低溫試驗臺，以保證閥門在低溫工況條件下的性能              

  5.其它            

  六、低溫閥門試驗和檢驗：            
  對低溫閥的主要零部件作低溫處理并每批抽樣作低溫沖擊試驗，以保證閥門在低溫工況時不脆裂，經(jīng)得起低溫介質(zhì)沖擊。            
  對每臺閥門進(jìn)行以下試驗：            
  1.常溫殼體強(qiáng)度試驗；            
  2.常溫低壓上密封試驗；            
  3.常溫低壓密封試驗；            
  4.低溫上密封氣密試驗（有上密封時）；           

  5.低溫氣密封試驗等，以確保整臺低溫閥門符合標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；            
  6.對低溫閥的主要零部件作低溫處理并每批抽樣作低溫沖擊試驗，以保證閥門在低溫工況時不脆裂，經(jīng)得起低溫介質(zhì)沖擊；            
  7.低溫（深冷 ）閥門均按相應(yīng)材料規(guī)范進(jìn)行低溫處理和沖擊試驗            
  8.搞靜電功能更加強(qiáng)大，閥體與閥桿或內(nèi)件與閥體間導(dǎo)通電阻小于1歐姆。            
  低溫閥門其他參數(shù)：            
  閥體輕、尺寸小。為了減少閥體的熱損失，特別是為了保證閥門超低溫下的使用，特意設(shè)計成重量輕、尺寸小的閥體。長軸閥有低溫流體流經(jīng)的閥，采用長閥桿形式，可以避開外部熱的作用使壓蓋保持常溫，以防止蓋密封件的性能降低。此長度是通過計算、試驗而得出的*長度。            
  如何正確選用低溫閥門理想的閥座            
  軟密封構(gòu)造：在SW、BW形式下，閥體不能從配管上拆下為了不換修閥體閥座采用軟接觸閥座。閥芯密封采用低溫特性穩(wěn)定性好的含有15%玻璃纖維的特氟 陲或戴氟隆，還可根據(jù)需要自行更換。硬金屬密封構(gòu)造：金屬密封用于閘閥及有防火要求的閥上。是在閥座的接觸面加上鎢鉻鈷合金金屬襯套，提高表面硬度，提高 防燒傷及耐磨性能。氣化升壓構(gòu)造閘閥采用撓性構(gòu)造，實行全部密閉。因此，此時閥體內(nèi)部的液化氣體被密封，在吸收了外部熱量溫度上升時，就會出現(xiàn)再氣化現(xiàn) 象，引起閥門內(nèi)部民常升壓。為了防止此種現(xiàn)象，采用了在閥芯上開設(shè)減壓孔的構(gòu)造。而久性出色的壓蓋填料在壓蓋部位采用南昌久性好的特氟隆環(huán)形填料。此填料 可依靠內(nèi)壓具有自壓密封性能，因此，用較小的緊固力矩就可輕松地進(jìn)行控制。且摩擦力小，因此操作輕便。              

正確選用低溫閥門墊片 
  墊片是使用了含有具有穩(wěn)定密封性的陶瓷填充材料的特氟隆材質(zhì)。另外，還使用權(quán)用具有對于常溫、低溫頻繁轉(zhuǎn)換的及對溫度變化密封穩(wěn)定性的纏有渦旋形金屬表面的墊片。低溫閥門產(chǎn)生泄漏的原因主要有兩種情況，一是內(nèi)漏；二是外漏。 
           1） 閥門產(chǎn)生內(nèi)漏主要原因是密封副在低溫狀態(tài)下產(chǎn)生變形所致。當(dāng)介質(zhì)溫度下降到使材料產(chǎn)生相變時造成體積變化，使原本研磨精度很高的密封面產(chǎn)生翹曲變形而造成低溫密封不良。            
  2） 閥門的外漏：其一是閥門與管路采用法蘭連接方式時，由于連接墊料、連接螺栓、以及連接件在低溫下材料之間收縮不同步產(chǎn)生松弛而導(dǎo)至泄漏。因此可把閥體與管路的連接方式由法蘭連接改為焊接結(jié)構(gòu)，避免了低溫泄漏。其二是閥桿與填料處的泄漏。 

            如何正確選用低溫閥門低溫試驗參考方法：    

1.試驗前的準(zhǔn)備            
  *清除閥門零件的油漬，將它們擦干凈并在干凈，沒有灰塵和油漬的環(huán)境下將閥門裝配好；            
  *將螺栓擰緊到預(yù)定的力矩值和拉力值，并記錄下該值；            
  *用合適的熱電偶與閥門連接，從而能在整個試驗過程中監(jiān)控閥門的溫度。              

2.正確選用低溫閥門試驗            
  *將閥門安裝在試驗容器內(nèi)并連接好，要確保閥門填料處在容器頂部沒有汽化氣體的位置            
  *在室溫下用規(guī)定介質(zhì)氣體以大閥座試驗壓力進(jìn)行初始的系統(tǒng)驗證試驗，以確保閥門是在合適的狀態(tài)下，然后開始進(jìn)行試驗            
  *將閥門浸入液氮中進(jìn)行冷卻，液體的水平面至少淹住閥體與閥蓋的連接部位，在整個冷卻過程中一直向閥門提供氦氣。在冷卻過程中，用安裝在適當(dāng)位置上的熱電偶對閥門的溫度進(jìn)行監(jiān)控。 
 
             *正確選用低溫閥門試驗            
  **閥門在試驗溫度下達(dá)到穩(wěn)定。用熱電偶測定溫度以確信閥門的溫度達(dá)到均勻。           
  **在試驗溫度下用氦氣以大閥座試驗壓力進(jìn)行初始的驗證試驗            
  **在閥門的進(jìn)口側(cè)進(jìn)行閥座壓力試驗，能夠雙向密封的閥門，對兩個閥座分別進(jìn)行試驗。            
  使閥門處在開啟位置，關(guān)閉閥門出口側(cè)的針形閥，將閥腔中的壓力升至閥座試驗壓力。將該壓力保持規(guī)定的要求，檢查閥門填料處及閥體與蓋連接處是否泄漏，應(yīng)無泄漏。            
  使閥門恢復(fù)室溫，再進(jìn)行常溫密封試驗

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