1. 低溫(wen)閥(fa)門主要指用于介質溫度-29~-196℃的閥門,常用到低溫球閥、低溫閘閥、低溫截止閥等。輸送介質為易燃、易爆、滲透性強的介質,如乙烯、液氧、液氫、液化天然氣、液化石油產品等物料。介質在升溫時要氣化,氣化時體積可膨脹數百倍。


 2. 低溫條件(jian)下,材料(liao)的抗拉強(qiang)度(du)和硬度(du)提高,塑性(xing)(xing)和韌性(xing)(xing)降低,呈現低溫脆性(xing)(xing)。材質不合格(ge),會(hui)造成(cheng)殼體及密封面的外(wai)漏或內漏;零部件(jian)的綜合力學性(xing)(xing)能、強(qiang)度(du)和剛度(du)滿(man)足不了使用要求甚至斷裂(lie),導致介質泄漏引起爆(bao)炸。低溫材料(liao)部件(jian)在(zai)精加(jia)工之前必須進行深冷處理,以減小低溫閥門(men)在(zai)低溫工況下的收縮變(bian)形。


3. 材料的選用:


  a. 閥體、閥蓋、閥座、啟閉件(jian)


      溫度高于-100℃選用(yong)鐵素體(ti)不銹鋼,溫度低于-100℃選用(yong)奧(ao)氏體(ti)不銹鋼。


  b. 緊固件


      溫度高(gao)于-100℃時(shi),螺(luo)(luo)栓采用Ni、Cr-Mo等合金鋼,經熱處理,以防止螺(luo)(luo)紋咬傷(shang);溫度低于-100℃時(shi),螺(luo)(luo)栓材(cai)料用奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼,螺(luo)(luo)母材(cai)料采用Mo鋼或Ni鋼。


  c. 墊片


     使用溫度高于(yu)-196℃,低溫最高使用壓力為5MPa時,采用不銹(xiu)鋼(gang)帶石(shi)棉纏繞(rao)式(shi)(shi)墊(dian)(dian)片(pian)(pian)、不銹(xiu)鋼(gang)帶聚四氟乙烯(xi)纏繞(rao)式(shi)(shi)墊(dian)(dian)片(pian)(pian)或不銹(xiu)鋼(gang)帶膨(peng)脹石(shi)墨纏繞(rao)式(shi)(shi)墊(dian)(dian)片(pian)(pian)。


  d. 閥桿


     奧氏體不銹(xiu)耐(nai)酸鋼制造,經熱處理,以提(ti)高(gao)抗(kang)拉(la)強(qiang)度(du),鍍硬鉻(鍍層厚度(du)0.04~0.06mm),或進行滲氮(dan)處理,以提(ti)高(gao)表(biao)面硬度(du)。介(jie)質溫(wen)度(du)的降低容易(yi)在(zai)填(tian)(tian)料函處產生泄漏和結冰,閥(fa)門閥(fa)蓋長(chang)頸結構,填(tian)(tian)料避開低溫(wen)區(qu),提(ti)高(gao)填(tian)(tian)料的使用(yong)性能和使用(yong)壽命,見(jian)圖4-59。


 設計成(cheng)加(jia)長閥蓋的原因如下:


  ①. 長頸閥蓋具有保護填料函的功能,因為填料函的密封性是低溫閥的關鍵之一。


  ②. 長頸結構便于纏繞保冷材料,防止冷能損失,利于裝配,特別是小口徑的截止閥等低溫閥。


 ③. 長頸結構便于閥門主件通過閥蓋拆開進行快速更換。例如,配管時長頸閥蓋可以穿過“冷箱”壁伸出,更換閥門主件時,只需通過閥蓋進行拆換,而不需拆卸閥體。閥體與管道焊接成一體,盡可能地減少冷箱的滲漏,保證閥門的密封性。


 ④. 如果不設計成加長閥蓋,手動操作的部位溫度很低,有一定的人員傷害危險性,如果使用電動或氣動執行器操作閥門,也會使執行器在低溫度環境中失效或者降低其壽命。


 e. 閥(fa)體泄(xie)壓(ya)孔(kong)


    當閥芯關閉后,殘留在(zai)(zai)閥體(ti)(ti)中腔(qiang)的(de)(de)低溫介(jie)質從周圍環(huan)境中大量吸(xi)收熱量,迅速汽化,在(zai)(zai)閥體(ti)(ti)內產生很(hen)高的(de)(de)壓(ya)強異(yi)常升壓(ya)可(ke)(ke)能(neng)將閘板緊緊地(di)壓(ya)在(zai)(zai)閥座上,導(dao)致閘板卡(ka)死(si),使閥門(men)不能(neng)正(zheng)常工作,也(ye)可(ke)(ke)能(neng)沖壞填(tian)料(liao)和法蘭墊片,甚至引(yin)起閥體(ti)(ti)爆炸。閥門(men)中腔(qiang)的(de)(de)泄(xie)壓(ya):采用泄(xie)壓(ya)孔(kong)(kong)防(fang)止異(yi)常升壓(ya),泄(xie)壓(ya)孔(kong)(kong)開設位置(zhi)視閥門(men)結構而定(ding),見圖4-59(a)。





 4. 低溫閥(fa)門的(de)描述及標準


  國內低溫(wen)閥(fa)門(men)標(biao)準(zhun)有GB/T 24925《低溫(wen)閥(fa)門(men)技術條件(jian)》。例如(ru)(ru)某(mou)DN300低溫(wen)閘閥(fa)選用(yong)(yong)描述如(ru)(ru)下:閥(fa)體材料選用(yong)(yong)A351-CF8,TRIM(內件(jian))10-316。壓力等級(ji)選用(yong)(yong)Class150。端(duan)部(bu)用(yong)(yong)RF(突(tu)面)法蘭式的。制作類型BB(螺栓連接(jie)型閥(fa)帽),OS&Y(外螺紋(wen)閥(fa)桿(gan)及閥(fa)軛)EX(加長閥(fa)桿(gan))/FWDG(彈性(xing)閘板),Gear(齒輪)-196℃RELIEF HOLE(泄壓孔),閥(fa)門(men)標(biao)準(zhun)采(cai)用(yong)(yong)API 600。