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低溫閥門是指適用于介質(zhì)溫度-40℃～ -196℃的閥門。
2.
概述
編輯
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(shí)要?dú)饣瑲饣瘯r(shí)，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(jì)、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(yàn)，從設(shè)計(jì)、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。
3.→ 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(jì)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(jì)算、試驗(yàn)而得出的最佳長度。
→ 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(shí)行全部密閉。因此，此時(shí)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(shí)，就會出現(xiàn)再氣化現(xiàn)象，引起閥門內(nèi)部升壓。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。耐久性出色的壓蓋填料在壓蓋部位采用耐久性好的特氟隆環(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。
→ 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(shí)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(shí)，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。
閥門低溫試驗(yàn)參考方法：
1.試驗(yàn)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(gè)試驗(yàn)過程中監(jiān)控閥門的溫度。
2.試驗(yàn)
*將閥門安裝在試驗(yàn)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)氣體以最大閥座試驗(yàn)壓力進(jìn)行初始的系統(tǒng)驗(yàn)證試驗(yàn)，以確保閥門是在合適的狀態(tài)下，然后開始進(jìn)行試驗(yàn)
*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(gè)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。
**閥門在試驗(yàn)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(yàn)溫度下用氦氣以最大閥座試驗(yàn)壓力進(jìn)行初始的驗(yàn)證試驗(yàn)
**在閥門的進(jìn)口側(cè)進(jìn)行閥座壓力試驗(yàn)，能夠雙向密封的閥門，對兩個(gè)閥座分別進(jìn)行試驗(yàn)。
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(yàn)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(yàn)：
試驗(yàn)完成后，將閥門清潔、吹干，檢查合格后出廠
4.
試驗(yàn)設(shè)備
編輯
1.低溫閥試驗(yàn)裝置
2.液氮儲存裝置
3.低溫處理槽
4.低溫試驗(yàn)臺，以保證閥門在低溫工況條件下的性能
5.
材料選擇
編輯
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
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(yàn)，以保證閥門在低溫工況時(shí)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(yàn)：
1.常溫殼體強(qiáng)度試驗(yàn)；
2.常溫低壓上密封試驗(yàn)；
3.常溫低壓密封試驗(yàn)；
4.低溫上密封氣密試驗(yàn)（有上密封時(shí)）；
5.低溫氣密封試驗(yàn)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(yàn)，以保證閥門在低溫工況時(shí)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(yàn)
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
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