01液化天然气用超低温固定球阀的设计
超低温固定球阀设计生产要点分析
超低温固定球阀设计生产要点分析摘要：我国很多资源都需要进口，能源作为我国经济发展的重要支撑，更是国家关注的重点。
石油化工行业作为能源消耗大户，其安全生产和节能减排对国家来说尤为重要。
超低温固定球阀在石油化工、煤化工等流程工艺中起着重要作用，其主要用于石油化工、炼油、煤化工等流程工艺的介质输送，可以实现对管道的截断、调节和控制，在管道中起着重要的作用。
如何提高超低温固定球阀的设计与生产水平，已成为亟待解决的问题。
本文介绍了超低温固定球阀设计与生产过程中需要注意的事项，为超低温固定球阀的设计与生产提供参考。
关键词：超低温固定球阀；设计；生产要点引言：在实际工程应用中，低温固定球阀一般采用在低温工况下工作的球体与阀座之间采用密封材料（如 PTFE、橡胶、聚四氟乙烯等）填充的方法，以防止介质直接与阀座接触，避免低温下产生的低温应力对阀门造成破坏。
但是随着工业的不断发展，一些特殊工况的工况逐渐增多，如一些工业流程中的低温介质已经可以达到零下200℃甚至更低，因此为了满足工艺要求，一些特殊工况下的阀门就需要采用在低温下工作的球阀，这类阀门在设计、制造和使用中都有一些特殊要求，在进行设计生产时，需要特别关注。
一、材料选择在设计和制造过程中，根据产品使用环境和工作温度，合理选择材料和选择阀门类型。
由于低温固定球阀的球体和阀座之间采用密封材料填充，因此对密封材料的要求是：（1）材料具有良好的耐低温性能，在低温下工作时，材料不发生脆性断裂，在常温下也具有较好的综合性能。
（2）密封材料应具有良好的耐磨性和耐疲劳性。
（3）应具有良好的耐腐蚀性能，应能在介质中承受各种腐蚀性介质和化学介质的作用。
（4）耐高温性能好，能在高温下长期工作。
（5）耐磨损性好。
（6）无毒或低毒，符合卫生要求。
低温固定球阀一般采用聚全氟乙丙烯（PTFE）橡胶密封材料（FEP或 EPDM等）填充阀座和球体之间的密封面，在低温环境下具有优异的综合性能。
超低温球阀阀座和阀体间密封结构设计与低温计算
30 通用机械 2019年 第10期
石油/化工通用机械
GM in Petroleum & Chemical Industry
于阀体与阀座之间，此种结构包括支撑块、V形弹簧、 三组唇形密封圈和密封座。其中三组唇形密封圈分为 上密封圈、中密封圈和下密封圈，中密封圈尾部固定 于下密封圈开口，上密封圈尾部固定于中密封开口， 三组唇形密封圈收尾相接安装于密封座上，形成一个 整体。V形弹簧安装于上密封圈开口沟槽内，支撑块卡 在V形弹簧上，V形弹簧可以提供一个稳定的弹力给唇 形密封圈，在弹力作用下使其上下唇面紧压于金属表 面。这种密封结构安装于超低温球阀阀座与阀体径向 密封处，唇形密封组件开口朝向高压侧，使得压力可 以张紧密封唇口，同时补充了弹簧力，增加了唇口与 金属表面的接触压力。
由于工况条件特殊，属于超低温状态，因此超低 温球阀需经合格结构设计，并基于低温状态装配间隙 和螺栓紧固力矩计算，才能保证其具有良好的性能。
超低温球阀主要应用于液化天然气和空分行业的 装置上，输出的液态介质有：液化天然气、液氧、液 氢、液化乙烯、液氮以及液化石油气等。其中部分介 质不但易燃易爆，且容易发生气化，气化时体积急剧 膨胀，并促使压力急剧上升，如果阀门结构设计不合 理，则会造成中腔积压，从而导致承压边界失效，甚 至阀门开裂爆炸，造成严重伤亡事故。
超低温球阀的结构设计特点及安装要求
超低温球阀的结构设计特点及安装要求摘要：石油化工产业化的不断发展，使得液化天然气也获得了较好的发展前景，进而也对超低温阀门的需求量及工艺技术出了越来越高的要求。
对此，面对市场环境的变化，为满足液化天然气应用需求，根据超低温球阀结构的设计要点，如阀盖、密封部件、泄压部件等，再超低温球阀经过低温试验等工序，才能符合工业化生产要求。
关键词：超低温球阀；结构设计；安装要求；引言：球阀开关阀门外形是带有一个圆形通道的球体，通道和球体间的中轴线呈现出环绕垂直的结构，进而实现对介质流量和通道开关控制。
一般情况下，球阀开关阀门是固定的，有外力作用也不会发生移动。
球阀结构的组成部分主要有阀杆、支架、阀盖、阀体、滴水板和驱动装置等元件，超低温球阀的结构设计在经过一体式、二片式、三片式的结果优化设计过程后，促使球阀漏点有所降低。
1.超低温球阀概述石油化工的生产线上，输送介质的温度不同对球阀的定义也不同。
一般情况下，当输送介质的温度小于－40℃则定义为低温球阀；当输送介质的温度低于－40℃且低于－101℃则定义为超低温球阀。
其中，空分生产装置中常常会应用到超低温球阀，另外在含有液化天然气、液化石油气等介质的产品中也有应用。
液态低温介质保存、运输或使用的最大危险则是易燃易爆，若闪蒸或升温则容易出现气化现象，当低温或超低温介质发生气化，则短时间内膨胀。
若在运输过程中，液态低温介质的阀门存在密封阀腔不严密、结构设计有问题等情况，阀腔内的压力过高，甚至会使得阀门开裂引发严重的安全事故[1]。
2.超低温球阀结构设计特点2.1阀盖结构设计优化设计超低温球阀阀盖，应注意腔内的流体温度。
根据球阀自身的结构功能，可应用加长阀盖，保证填料装置、低温区、阀门控制装置之前的距离。
但是应该注意的是，阀门填料温度控制较为严格，温度降低，但是要避免霜冻对填料的影响。
除此之外，超低温球阀结构设计中，不仅要保障球阀阀盖等部件能正常启用，且应避免操作球阀、低温介质环境下，工作人员发生冷灼伤意外。
液化天然气用超低温阀门的设计与研究
液化天然气用超低温阀门的设计与研究发布时间：2021-06-03T08:42:16.949Z 来源：《中国科技人才》2021年第9期作者：杨增伟[导读] 随着社会的进步，科学技术的发展，天然气液化技术的发展也十分快速，液化天然气的年消费量也不断增长，迎合了当代环境保护理念的清洁、节能能源。
四川成都空分配套阀门有限公司 610200摘要：天然气经过脱水、精制、冷却等工序，被压缩成液化天然气，更易运输及储存，减少了运储成本，但液化天然气依然保有其易燃易爆的特性，阀门对于液化天气的安全使用便显得尤为重要。
本文主要对于液化天然气用超低温阀门的设计进行探讨，并对超低温阀门的结构设计、制作材料、制作工艺等方面进行阐述，希望为相关的设计人员提供参考。
关键词：液化天然气；超低温阀门；设计；研究随着社会的进步，科学技术的发展，天然气液化技术的发展也十分快速，液化天然气的年消费量也不断增长，迎合了当代环境保护理念的清洁、节能能源。
液化天然气主要由甲烷、乙烷、丙烷等成分组成，具有天然气易爆易燃的特性，阀门对于液化天然气的安全可靠的使用有着至关重要的作用，因此对于对于液化天然所用的超低温阀门进行研究是十分必要的。
一、超低温阀门所用材料（一）奥氏体不锈钢超低温阀门工作的环境为低温或超低温环境，因此对于所用材料的韧性与稳定性的要求较高，只有材料达到要求才能保证超低温阀门在使用时不易变形，不影响阀门的密封性。
一般情况下，体心立方结构的低温脆性较为明显，面心立方结构的低温韧塑性较好。
选择具有面心立方结构的奥氏体不锈钢316、316L、304、304L作为阀座、阀体、阀瓣等主要零部件的原材料，这些奥氏体不锈钢材料没有低温冷脆临界温度，仍然可以在低温环境下保有良好的韧塑性。
当温度在27℃至-269℃时，所使用的奥氏体不锈钢材料在温度下降的情况下，屈服强度与抗拉强度反而会增加。
其中的316L不锈钢材料在低温条件下，其结构最为稳定，因此可作为阀门重要的承压部件的材料。
关于超低温阀门结构优化的设计探讨
关于超低温阀门结构优化的设计探讨摘要：近些年来，随着我国社会科学技术的不断提升，在百姓生活中也已经广泛出现液化天然气使用的身影。
低温球阀具有结构紧凑、易于操作和维修等特点，据不完全统计,在液化天然气（LNG）接收站应用的各类阀门中，低温球阀的数量占比高达60%以上，应用极为广泛。
接收站超低温阀门的过流介质LNG具有分子量小、粘度低、浸透性强的特点，容易造成天然气泄露，具有易燃易爆的特性。
在LNG接收站高压泵出口与气化器之间的高压管路上，低温球阀内漏和外漏现象尤为突出。
本文主要对超低温阀门结构优化的方向进行探讨。
关键词：超低温阀门；结构优化；设计在近些年，我国液化天然气使用增长速度势头猛进，即使是在全球范围内，其增长速度也很快。
从性质来看，液化天然气具有易燃易爆易汽化的特点，无论是在运输还是在存储，又或者是控制过程，都有着严格的要求。
为了确保液化天然气的供给稳定，需要提高各个环节中设备的技术标准。
阀门是液化天然气输送系统中的主要控制设备，无论是倒流、截至还是调节、稳压，又或者是分流、防溢，都发挥着重要的作用。
1超低温阀门的材料选择分析随着我国科学技术水平的不断发展，对石油天然气能源的开发利用程度越来越深，液化天然气的产量不断增加，加上与煤碳等资源相比，液化天然气在清洁性方面表现出更突出的优势，液化天然气已经进入千家万户，成为生活必备能源之一。
阀门是液化天然气输送系统中的主要控制设备，无论是倒流、截至还是调节、稳压，又或者是分流、防溢，都发挥着重要的作用。
一般能够用来制作阀门的材料很多，钢、铜、铁等我们常见的物质都能用来生产阀门。
与常规的流体不一样，液化天然气温度非常低，相应的用来制作阀门的材料也需要能够在超低温环境下保持稳定的性能，并且要兼顾液化天然气所具有的特性，只有这样，液化天然气在管道中才能正常进行引导。
液化天然气的低温温度低至-165℃，阀门在工作过程所处的外部环境并不稳定，呈现出很大的温度变化，这意味着阀门元件会在温度变化中性能丧失稳定，对阀门的控制效果出现偏差。
超低温阀门的结构优化设计
超低温阀门的结构优化设计随着超低温流体介质应用范围的不断扩大，其生产制造、储存及运输设备也得到了快速发展，其中超低温阀门既是这些设备中关键的结构部件，对整个加工或运输系统都起到至关重要的作用。
文章是针对液化天然气运输设备中超低温阀门进行优化设计，首先讨论超低温阀门的材料选择，其次对阀门的各个子元素结构进行分析研究，讨论其必要性，并针对介质特性对超低温阀门中关键结构进行优化设计。
标签：超低温阀门；优化设计；结构分析；液化天然气引言随着我国经济与工业的快速发展，液化天然气也逐渐成为人们生活中必备的能源物质，它具有一定的清洁性与低温性。
目前，液化天然气使用率正在以大幅度增长趋势而不断增加，在全球市场上也是增长速度最快的能源之一。
液化天然气具有易燃、易爆与易汽化等特点，因此研究液化天然气的运输、存储以及控制设备，对于确保液化天然气的稳定供给，以及提高整个设备的操作与运输安全都具有十分重要的实际意义。
由于阀门是流体输送系统中的主要控制部件，具有导流、截止、调节、稳压、分流且防止逆流或溢流泄压等作用，文章既是针对液化天然气运输设备中的关键结构，即超低温阀门进行优化设计，讨论超低温阀门的材料选择，并对阀门的各个子元素结构进行分析研究，討论其必要性，并提出部分设计要点。
1 超低温阀门的材料选择超低温阀门的设计首要即是针对材料的选择，纵观阀门发展的历程，用于制作阀门的材料是多种多样的，主要包括：黄铜、锻钢、不锈钢、铸钢、铸铁等[1]。
由于液化天然气是一种不同于常规流体的一种特殊的低温流体，阀门的材料必须要适应低温工作环境，同时还需考虑液化天然气的特性，使材料能够很好地引导低温流体介质。
其次是针对阀门密封结构的设计，因阀门的工作环境温度不稳定，具有一定的变化幅度，从而极易使导致阀门元件受损且产生控制误差，因此为了实现有效误差补偿，密封结构可设计成柔性。
同时对于阀门材料必须要进行深冷处理，以稳定材料的金相组织，消除可能存在的低温变形[2]，使材料在服役过程中，不会出现突然的失效。
刍议超低温阀门结优化的设计探讨
刍议超低温阀门结优化的设计探讨发布时间：2021-06-11T09:53:04.213Z 来源：《基层建设》2021年第5期作者：杨增伟[导读] 摘要：随着科学技术的不断进步，超低温流体介质在社会生产中也有着越来越广泛的应用，尤其是液化天然气。
四川成都空分配套阀门有限公司 610200摘要：随着科学技术的不断进步，超低温流体介质在社会生产中也有着越来越广泛的应用，尤其是液化天然气。
由于液化天然气存在一定危险性，如何有效提高其运输和存储的安全性，一直是技术人员研究的重点问题。
超低温阀门结构在液化天然气的生产、运输与存储过程中起到至关重要的作用，但是由于液化天然气的沸点低至-165℃，因此如何确保阀门结构不受超低温条件的影响，持续保持稳定性，就要求技术人员必须对阀门结构进行优化设计，不断提高超低温阀门结构的使用性能。
关键词：超低温阀门；结构；优化设计现如今随着社会的高度发展，各行各业对能源的需求愈发旺盛，特别是石油能源与天然气能源等，随着开采深度的不断加大，作为石油开采的副产品，液化天然气的产量也相应增加，液化天然因其清洁环保，已经成为人们生活中不可或缺的重要能源之一。
但是液化天然气具有易燃易爆的特点，所以无论是生产、运输还是存储过程，都有着极为严格的技术要求，尤其是在运输环节必须利用阀门对输送系统进行控制，进行必要的倒流、稳压、分流与防溢等。
一、超低温阀门材料的选择作为液化天然气运输系统的重要组成部分，超低温阀门在选择原材料时，有着极为严苛的使用要求。
通常情况下铁、铜都是制作阀门的主要材料，但是由于液化天然气具有非常低的温度，所以要求原材料也必须能够在超低温环境中确保性能不会受到影响，同时要求材料也必须能与液化天然气的其他性质相匹配，如此一来才能实现在运输管道中对液化天然气进行必要的引导。
但是在液化天然气的管道中，阀门所处的工作环境温度变化较大，这会破坏一些阀门元件的功能，从而导致阀门的控制效果受到影响。
一种新型液化天然气低温固定球阀结构设计
檪檪殏Leabharlann 檪檪殏第４７卷 第５期 石 油 化 工 设 备 Ｖｏｌ．４７ Ｎｏ．５ ２０１８年９月 ＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬＥＱＵＩＰＭＥＮＴ Ｓｅｐｔ．２０１８
檪檪檪檪檪檪殏
摘要：分析了现阶段液化天然气行业中低温阀门的生 产制 造 现 状，指 出 国 内 低 温 固 定 球 阀 制 造 成 本 高 ，缺 少 行 业 竞 争 力 ，目 前 仍 然 依 赖 于 进 口 ，亟 待 推 进 国 产 化 。 设 计 了 一 种 新 型 的 低 温 固 定 球 阀 ， 探 讨 了 阀 体 结 构 设 计 及 计 算 、加 长 阀 盖 及 滴 水 盘 设 计 、填 料 防 松 设 计 、腔 体 泄 压 设 计 、复 合 密 封 阀 座 设 计 、阀 后 双 活 塞 设 计 、在 线 可 拆 卸 设 计 及 防 静 电 装 置 设 计 等 细 节 。 所 设 计 的 低 温 固 定 球 阀 已 成 功 应 用 于 炼 油 、炼 化 行 业 ，同 时 能 够 满 足 客 户 的 使 用 要 求 。 关键词：低温球阀；结构设计；液化天然气 中 图 分 类 号 ：ＴＥ９７４．３ 文献标志码：Ａ 犱狅犻：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００７４６６．２０１８．０５．００５
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｃｒｙｏｇｅｎｉｃｖａｌｖｅｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇａｈｉｇｈｅｒｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｃｏｓｔｓ，ａｐｏｏｒｅｒ
ｉｎｄｕｓｔｒｙｃｏｍｐｅｔｅｎｔａｎｄｒｅｌｙｉｎｇｏｎｉｍｐｏｒｔａｔｉｏｎａｒｅｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔｂａｓｅｄｏｎａｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆｐｒｅｓｅｎｔｓｉｔ ｕａｔｉｏｎｏｆｃｒｙｏｇｅｎｉｃｖａｌｖｅｓｉｎｔｈｅｄｏｍｅｓｔｉｃｌｉｑｕｅｆｉｅｄｎａｔｕｒａｌｇａｓｉｎｄｕｓｔｒｙ，ａｎｄａｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｔｒｕｎｎｉｏｎｍｏｕｎｔｅｄｖａｌｖｅｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎｉｓｉｍｍｉｎｅｎｔ．Ａｎｅｗｔｙｐｅｏｆｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｔｒｕｎｎｉｏｎｍｏｕｎｔ ｅｄｂａｌｌｖａｌｖｅｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ，ｂｏｄｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ｅｘｔｅｎｄｅｄｂｏｎｎｅｔａｎｄｄｒｉｐｔｒａｙ ｄｅｓｉｇｎ，ｐａｃｋｉｎｇａｎｔｉｌｏｏｓｅｄｅｓｉｇｎ，ｃａｖｉｔｙｒｅｌｉｅｆｄｅｓｉｇｎ，ｃｏｍｐｏｕｎｄｓｅａｌｓｅａｔｄｅｓｉｇｎ，ｖａｌｖｅｒｅａｒ ｄｏｕｂｌｅｐｉｓｔｏｎｄｅｓｉｇｎ，ｏｎｌｉｎｅｄｅｔａｃｈａｂｌｅｄｅｓｉｇｎａｎｄａｎｔｉｓｔａｔｉｃｄｅｖｉｃｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｅｔｃ．ｄｅｔａｉｌｓａｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｅｄｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｔｒｕｎｎｉｏｎ ｍｏｕｎｔｅｄｂａｌｌｖａｌｖｅｈａｓｂｅｅｎｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙａｐ ｐｌｉｅｄｉｎｏｉｌｒｅｆｉｎｉｎｇａｎｄｒｅｆｉｎｉｎｇｉｎｄｕｓｔｒｙｗｉｔｈｃｕｓｔｏｍｅｒｓ′ｓａｔｉｓｆａｃｔｉｏｎ．
超低温球阀的结构设计与安装
超低温球阀的结构设计与安装中国泵业网近几年，跟着石油化工的发展，特别是液化自然气(LNG)的广泛应用，对超低温工况下应用的阀门的要求也越来越高。
根据相关工程设计及工艺操纵安全的要求，海内外各阀门供给商一直在进行对超低温球阀在不同部位的结构设计方面的研究，并对结构设计进行相应的改进。
笔者结合在液化自然气出产的工程设计实践经验，先容超低温球阀的主要结构设计特点、低温试验及安装的留意事项，以便为工程设计中类似介质的超低温阀门的选用提供参考。
1超低温球阀简述石化行业中对低温阀门的定义是按照输送介质的设计温度来定义的，一般将应用在介质温度-40℃以下的阀门称作低温阀，应用在介质温度-101℃以下的阀门称作超低温阀门。
超低温球阀主要应用于液化自然气、液化石油气以及空分行业的装置上，输出的液态低温介质有：液氧、液氢、液化自然气、液化石油产品等。
这些介质不但易燃易爆，而且在升温或者闪蒸时会发气愤化，气化时体积急剧膨胀，假如输送这些流体的阀门中有密闭阀腔且结构设计不公道，则会造成阀腔超压，从而导致介质泄漏，甚至阀门开裂造成事故。
2超低温球阀主要结构的设计特点超低温球阀因其使用介质和使用环境的特殊性，在结构设计上有着与其他种类阀门明显不同的特点。
2.1加长阀盖设计及滴水板设计低温阀门的阀盖均采用加长阀盖的设计。
加长阀盖的设计要使阀门操纵手柄和填料安装位置阔别低温区，既可以避免介质的低温导致阀门操纵者的冷灼伤，也可以使阀门的填料在正常的温度下工作，保证填料不会受到霜冻的侵害而导致填料断裂失效。
另外，因为一般超低温阀门保冷层会比较厚，加长的阀盖也保证了保冷施工的空间，并使填料压盖位于保冷层外，添加填料及紧固压盖螺栓时，无须损坏保冷层。
有的厂家在超低温球阀的加长阀盖上，采用了滴水板设计。
滴水板需设置在保冷层外侧，可以防止冷凝的水滴落到保冷层及阀体上部，保护保冷层及防止冷量流失。
表1为美国阀门及管件制造商尺度化协会的尺度MSSSP-134中给出的低温阀加长杆的长度。
LNG用超低温球阀设计选型探讨
LNG用超低温球阀设计选型探讨翟俊红【摘要】详述了超低温球阀的选材要求,检测和结构特点,并针对LNG装置超低温的运行工况,提出了超低温球阀设计选用注意的问题及解决方法,为超低温球阀的设计、采购、安装和使用提供参考.【期刊名称】《化工设计》【年(卷),期】2018(028)002【总页数】4页(P33-35,42)【关键词】LNG;超低温球阀;深冷处理【作者】翟俊红【作者单位】中海油石化工程有限公司济南 250101【正文语种】中文低温阀门是指能够在低温工况下使用的阀门，通常把工作温度低于-40℃的阀门称为低温阀门，工作温度低于-100℃的阀门称为超低温阀门。
目前，超低温阀门主要用于液化天然气(LNG)、乙烯工程及空分装置中。
本文根据液化天然气(LNG)超低温(-162℃)的存贮特点，具体讨论超低温工况下常用球阀的设计选用需注意的问题，为超低温球阀设计、采购和安装使用提供一定的参考。
液化天然气(LNG)是天然气独特的储存和运输方式，是气田开采或煤制天然气经脱水、脱酸和重烃类气体，然后压缩、冷却至约-162℃而成的低温液体。
2016年，世界天然气在一次能源消费结构中占比24.1%，而我国天然气一次能源消费结构占比为6.4%，远低于世界消费水平。
天然气发展“十三五”规划明确提出了力争2020年、2030年天然气占一次能源消费比重分别达到10%和15%的目标。
因此在这种国际和国内形势的大环境下研究在LNG超低温环境下使用的阀门材料、密封面形式、结构形式等方面的问题就显得尤为重要。
1 超低温球阀的设计1.1 阀门材料的选择LNG存储温度为-162℃，在此温度下，除奥氏体不锈钢之外其它金属材料会发生低温冷脆现象，也就是强度和硬度提高，塑性和韧性相应降低，从而影响了阀门的性能和安全。
为了防止材料在低温下改变性能，阀门的承压部件如阀体、阀盖等大多选用金相组织比较稳定的奥氏体不锈钢，但奥氏体不锈钢种类繁多，在超低温阀门制造中广泛应用的是Cr-Ni系奥氏体不锈钢，如304、304L、316、316L等。
超低温球阀的结构设计特点及应用
超低温球阀的结构设计特点及应用1.材质选择。
超低温球阀的材质选择至关重要，需要选择耐低温性能好的材质，常见的有不锈钢、镍合金等。
这些材料能够保持较低的强度和塑性温度，不易变脆，保证了球阀在低温环境下的可靠性能。
2.密封结构。
超低温球阀的密封结构设计需要考虑低温环境下材料的收缩和变形情况，采用特殊的密封材料和结构设计，确保了球阀的良好密封性能。
常见的密封结构包括金属密封结构、填料密封结构以及可靠的阀杆密封装置等。
3.抗冷凝设计。
超低温球阀在工作过程中，会因为介质的冷凝而导致结冰，进而影响阀门的开闭。
因此，超低温球阀的结构中通常会增加抗冷凝设计措施，如采用内加热装置、直通式设计、直通式排空装置等，防止冷凝水的产生。
4.耐振动设计。
由于工作介质的特殊性，超低温球阀通常用于液化天然气、液化石油气等场景，存在较大的振动和冲击负荷。
因此，超低温球阀的结构设计需要考虑到振动和冲击的因素，采用合适的结构和工艺措施，提高其耐振动性能。
1.液化天然气系统。
液化天然气的储存和输送过程中，通常需要使用超低温球阀进行流体的控制。
超低温球阀能够在极低温条件下保持良好的工作性能，保障了液化天然气系统的安全和稳定运行。
2.低温制冷系统。
低温制冷系统中，超低温球阀常用于冷冻液、液氮等介质的流体控制。
其特殊的结构和设计确保了球阀在低温环境下的可靠性和密封性能。
3.航空航天。
航空航天领域通常需要超低温球阀进行液体氢、液氮等低温液体的流体控制。
超低温球阀能够满足航空航天领域对阀门的高要求，确保系统的安全和稳定运行。
4.石油化工。
石油化工生产过程中，涉及到一些低温液体的流动控制，如液化石油气、甲烷等。
超低温球阀在石油化工行业的应用十分广泛，能够满足特殊的工作环境和介质要求。
总之，超低温球阀的结构设计特点主要包括材质选择、密封结构、抗冷凝设计和耐振动设计等，其应用领域广泛涉及液化天然气系统、低温制冷系统、航空航天和石油化工等行业。
该球阀的特殊设计和材料选择保证了其在极低温环境下的可靠性能和安全性能。
超低温高压球阀阀座与自泄压结构设计
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟超低温高压球阀阀座与自泄压结构设计介绍了液化天然气用超低温高压球阀拨叉自复位式阀座的结构特点，论述了密封圈材料VESPEL SP21 的性能，分析了阀体中腔自泄压方法。
1、概述随着液化天然气( LNG) 技术的快速发展，对超低温高压球阀( 简称球阀下同) 性能提出了越来越高的要求。
球阀主要用于低温和超低温管路系统中，接通或截断管路中工作介质的流动，从而能保证管路系统的正常运行。
本文主要探讨球阀阀座和阀体中腔泄压结构的特点。
2、结构特点球阀采用上装固定球结构(2.1、拨叉自复位式阀座阀座密封预紧力由安放在弹簧保持架中施压于阀座肩部的多个圆柱螺旋压缩弹簧提供，该力恢复并补偿长期开关阀门导致的密封面磨损及阀体内部的高低温热力变化，保证密封的可靠性。
阀座为拨叉自复位式(2.2、密封圈在-196℃低温状态下，由于非金属材料韧性好，弹性大，密封所需比压较小，采用了金属对非金属组合密封副，即阀座采用金属材料，密封圈采用VESPEL SP21 材料。
VESPEL SP21 热膨胀性较小，渗透性、熔点和熔融粘度、摩擦系数和水-汽渗透率较低，不渗透任何气体，为不助燃的密封聚合物。
在LNG -196℃高压输送管路中，VESPEL SP21 不发生脆裂，不蠕变，弹性和韧性较好，与PCTFE 相比能承受更高载荷，其耐低温性、耐磨损性、抗变形能力好，使其在高压力低温环境下更容易密封(表1) 。
但是，VESPEL SP21 硬度较低，容易出现擦伤和划痕，使阀门出现泄漏。
另外，VESPEL SP21 价格高，其成本是PCTFE 的几倍。
3.1、自泄压式阀座自泄压阀座(由于受压面积A4 A3，当阀腔压力增至1.33 倍工作压力。
液化天然气(LNG)用超低温阀门的制造工艺控制
１ ． 概述 根据 国家能源 战略布署 ， 海上液化 天然气进 口量 正在 不断增 加。 国际天 然气 联盟（ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｎａ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｇ ａ ｓ Ｕｎ ｉ ｏ ｎ ） 发布 的消息 显示 ， ２ ０ １ ２ 年 我 国天然 气进 口量 达 到 了１ ４ ８ ０ ７ Ｙ 吨， 专 家预测２ ０ １ ５ 年我 国液 化天 然气 有可 能达 ￣４ ０ ０ ０ ） ｊ ＂ 吨 的规模 。 随着 液化天 然气 贸易的发 展 ， 我国陆上 液化天然 气工厂 和接收站 的建设 也 在紧锣密鼓的开展， 这些项目建设中所需要的超低温阀门也正在逐步打破国外 垄断， 实现 自主化研 发和 制造 ， 在 这一过 程 中， 对超 低温 阀门 的制 造工 艺进行严 格 控制 ， 是保 证 液化气 系 统安全 可靠 运 行的 重要环 节 。 系绕 ｝ 生 地总 结液化 天然气 （ Ｌ ＮＧ ） 用超 低温阀 门制造工 艺控制要 求 ， 是做好 Ｌ ＮＧ 超低 温阀 门生产 的基 础 ， 是提 升国 内Ｌ Ｎ Ｇ行业阀 门制造 水平 的必 然要 求。 ２ 与 制造 工艺 相关 的 主要特 点 液化 天然气 （ Ｊ Ｇ ） 用超 低温 阀门属于特 殊工 况阀 门， 其具有很 多独 特的结
５ ． ３ 装配
５ ． ３． １工具
就 其与 制造 工艺相 关的主 要特 点总 结如 下 ： 工作温度为－１ ６ ３ ＂ Ｃ超低温， 工作介质为液化天然气； 全部为奥氏体不锈钢 材质， 有 防铁 污染 要求 ， 加工精 度要 求较高 ； 需深 冷处理 ； 需脱脂 处理 ， 需进 行低温 试验 ； 需 要进 行 微泄 漏试 验 ； ３ ． 材 料检 验控 制 材料 化学 分 析 中 ， 严 格检 验奥 氏体 不 锈钢 中Ｓ 、 Ｐ 含量 ， 因为这 些杂 质会 降 低 材料 的 强度及 低 温冲 击韧 性 。 除常规材 料 性能 外 ， 进行 低 温冲 击性 能测试 ， 保 证 材料 低温 性能 。 制造 过程严 格进 行追溯性 管理 ， 制造 完成 后 ， 进 行材料Ｐ ＭＩ 光 谱分析 ， 确 保 主 体材 质符 合 要求 。 ４ ， 深 冷及 精加 工要 求 深冷 处理 ， 可 以使 材料 中部分 不稳 定的奥 氏体 充分转变 成 马 氏体 ， 变形应 力 得到 充分 释放 ， 使 内应力 重新 分布 ， 达 到平 衡状 态 。 深 冷处 理 采用一１ ９ ６ ℃液 氮浸渍零件， 根据工件最大壁厚计算降温时间， 在温度稳定后保温２ — ４ 小时， 低 温 浸渍 处理 至 少包括 ２ 次 常温到 低 温的 温度 循环 ， 以使得 组织 转化 充分 。 零件 严格进 行精 加工 前 的深冷处 理 ， 精加 工工序 应至少 包括 密封 面研 磨 、 阀杆上 与填料 配合 部位磨 削 、 精 密配 合面加 工等 。 深 冷处理 后 的零件 不应再 进 行 焊接 、 热 处理 工序 ， 因为 这些 工序 会产 生新 的应 力集 中。 阀体 、 阀盖 、 阀瓣 、 阀
LNG超低温球阀国产化设计与研制
LNG超低温球阀国产化设计与研制摘要：本文详细介绍了LNG低温阀门的工况特点和技术难点，主体零部件的设计研发与计算分析，常用零部件选材及结构改进优化设计以及试验时需要关注的注意事项。
关键词：LNG；低温球阀；结构设计；计算分析；性能试验引言近年来，我国大力推动清洁能源发展，至2020年我国天然气需求约3,250亿方，随着天然气需求量不断增大，促进了LNG产业迅速发展，同时对LNG低温产品的需求量也随之快速上升。
LNG低温阀门作为石油天然气领域中的关键设备，是低温工程系统中重要组成部件，其中球阀具有低流阻、密封可靠、开关迅速、结构紧凑等优点，被大量应用在LNG站场中，数量占比高达60%。
本文旨在阐述一种应用于-196℃、介质为液化天然气的固定式超低温球阀的设计研发。
1总体设计参数及难点问题1.1总体设计参数超低温球阀的口径及压力：NPS6，Class1500；适用温度：-196～150℃；适用介质：LNG液化天然气；密封性能：满足ISO 5208 A级（零泄漏）要求。
1.2工况特点及技术难点常压下液化天然气的沸点-160℃，因此在阀门行业中，一般将-196℃～-46℃工况下的阀门定义为低温阀门。
液化天然气的主要成分是甲烷，属于易燃易爆危险品，因此对于液化天然气用低温阀门性能要求非常高。
LNG球阀主要有以下几个方面技术难点：（1）由于LNG温度可达到-160℃，在超低温环境下，对金属材料变形及密封材料低温塑性要求严格，要求内件材料的变形不会造成卡阻、咬合和擦伤等现象，密封件材料不产生低温的脆性破坏且材料稳定。
（2）LNG气液膨胀比达到620:1，在升温或闪蒸时易发生气化，致使介质压力急剧增大，而LNG具有分子量小、粘度低、渗透性强等特点，容易造成天然气泄露，因此LNG阀门都具有易燃易爆等特点。
（3）阀座密封：阀座主体材料为金属，金属在超低温环境下会因为相变而产生变形，不同材料对温度的敏感性不同，金属组织变化、膨胀系数、变形量等均存在差异，并且由于变形量的不可控，对阀门密封性能带来了严重影响。
LNG低温球阀设计说明与方案
LNG低温球阀设计说明与方案一、概述由于天然气具有储量丰富及清洁环保的特点，受到了越来越多的重视。
同时，由于天然气资源在全球范围内分布的不均匀性，也在一定程度上给天然气的开发利用造成了一定的困扰。
天然气在-162℃时液化，体积会缩小为气态时的1/600，利用天然气的这个特点，通过开采、液化、运输、再汽化的工艺过程，使天然气的全球性贸易得到了飞速发展。
天然气液化技术已成为一项重大的先进技术，是国家“十二五”期间调整能源结构重点推广工作，并加快推进大型液化天然气的发展。
LNG工厂、接收站、运输、气化站等装置所使用的超低温阀门是LNG项目的关键设备。
目前中国沿海地区投产、在建和规划建设的LNG接收站24个，其中投产7个，在建6个。
LNG接收站主要的截断类低温阀：超低温球阀、超低温闸阀、超低温截止阀、超低温止回阀、超低温蝶阀。
球阀具有流体阻力小，流向不受限制,启闭快等优点，关键是在低温下阀门变形之后不易楔死。
其综合技术性能比相同用途的截止阀、旋塞阀和蝶阀均优越，成为了LNG中较常用的阀门。
二、设计参数用于低温工况的阀门，阀门类型不限，阀门最低工作温度-196℃，公称尺寸DN200，公称压力PN100，要求阀门性能可靠，结构新颖、合理，选材合适。
三、设计结构根据设计参数要求，在DN200，PN100设计一种超低温固定球阀。
固定球阀与浮动球阀相比，工作时，阀前流体压力在球体上产生的作用力全部传递给轴承，不会使球体向阀座移动，因而阀座不会承受过大的压力，所以固定球阀的转矩小、阀座变形小，密封性能稳定、使用寿命长，适用于高压、大口径场合。
由于超低温阀门介质的特殊性，超低温球阀的结构与其他阀门的结构有许多不同。
1.长颈阀盖结构在低温状态下，随着时间的增加，填料的弹性会逐渐变小。
因此，低温阀门采用阀盖加长结构形式，升高填料函的位置，以使填料在0℃以上的环境中工作。
根据低温传热学原理得出结构设计公式,通过计算分析颈部长度L=330mm，L 是指填料函底部到倒密封座上平面之间的距离。
浅谈超低温球阀的结构设计及技术要求
浅谈超低温球阀的结构设计及技术要求摘要：近些年以来，随着我国在石油化工方面的进步发展，尤其是在液化天然气方面的广泛使用，对于超低温状态下所使用阀门的标准与要求也在不断提高。
根据有关工艺操作安全以及工程设计方面的要求，国内外诸多阀门供应商也在不断完善与提高超低温球阀使用在不同位置的各种结构设计。
本文针对超低温球阀方面的结构设计及相关技术要求进行了简要分析，旨在为相关领域提供一定的借鉴与参考。
关键词：超低温球阀；结构设计；技术要求在我们日常的生活当中，对于阀门的使用无处不在，各种输水、输气管道都需要利用阀门来进行控制。
而在液化石油气或者是液化天然气等方面的管道输送中，对于阀门的使用与选择更是重中之重，在诸多阀门当中，球阀有着安装空间比较小、结构相对简单的特点，而且球阀是应用介质力密封，不会受到一些外界驱动力产生的影响，在各种工况方面都比较适合使用。
一、超低温球阀概述在石油化工行业当中对于低温阀门方面的定义为，根据输送介质相关的设计温度来对其进行定义的，通常将使用在介质温度低于-40℃以下的一些阀门叫做低温阀，而使用在介质温度低于-101℃以下的一些阀门则称之为超低温阀门。
关于超低温球阀的应用，主要是在空分行业、液化石油气以及液化天然气等相关装置上，具体输出的一些低温介质包括：液化石油、液化天然气、液氧以及液氢等相关产品。
这些介质不仅会燃烧爆炸，同时在升温和闪蒸时会出现气化的情况，气化的过程中其体积会快速膨胀，如果对这些流体进行输送的一些阀门当中存在密闭阀腔并且结构设计不合标准，那么就会导致阀腔超压，进而出现介质泄露的情况，严重时还会造成阀门开裂的重大事故。
[1]二、超低温球阀在结构上的设计特点超低温球阀由于其使用介质以及使用环境所具有的特殊性，在具体的结构设计上相较于其他阀门也存在很多特点。
（一）加长阀盖和滴水板的相关设计低温阀门所使用的阀盖都是使用加长阀盖的相关设计。
这种设计需要确保阀门操作手柄以及填料安装位置等都能够远离低温区，这样不但能够避免由于介质的低温致使阀门操作者被其冷灼伤，同时也能够使阀门的填料在适宜温度下正常工作，从而确保填料过程中不会遭受霜冻的危害造成填料断裂失效。
浅谈超低温球阀的结构设计及注意事项
-152-科学技术创新2019.15浅谈超低温球阀的结构设计及注意事项强一佼(凯艾斯阀门(杭州)有限公司，浙江杭州310011)摘要：本文主要介绍在低温及超低温环境下球阀的结构设计及注意事项。
关键词：低温球阀；设计；制造中图分类号:TH134文献标识码：A文章编号:2096-4390(2019)15-0152-02球阀是以球体作为关闭件的阀门。
其主要特点是流体阻力小、开关迅速方便、密封可靠性高、适用范围和应用范围广等特点。
经过这些年新型材料出现、加工水平的提高,球阀被广泛应用。
本文主要介绍在低温及超低温环境下球阀的结构设计及注意事项。
不同标准对低温阀门有不同定义,一般将-46-150^称为低温阀门，-150t以下称为超低温阀门。
低温阀门与通用阀门的工作环境有很大区别，在低温球阀的设计、制造、检验等过程除了要满足一般球阀的要求外要注意以下几点：1根据阀门最低工作温度和工作介质选用合适的低温材料a.主体(阀体、阀盖)材料的选用。
低温碳钢主要有ASTM A352LCB/ASTM A352LCC(ASTM A350LF2),温度-46T —0T时选用:ASTM A352LCC(ASTM A350LF2),温度-100^—46%：时选用。
奥氏体不锈钢主要有ASTM A351CF8 (ASTM Fl82F304)/ASTM A351CF8M(ASTM A182 F316)/ASTM A351CF3(ASTM A182F304L)/ASTM A351 CF3M(ASTM A182F316L),温度-196^—100%：时选用。
为了防止材料的冷脆现象，通常低温材料选择具有良好韧性、强度和焊接性且耐腐蚀的不锈钢材料。
b.低温球阀阀杆材料一般常见的有ASTM A182F304、ASTM A182F316.ASTM A182F304L、ASTM A182 F316L.ASTM A182FXM-19等。
c.密封圈的选用。
探讨超低温球阀的结构设计及注意事项
探讨超低温球阀的结构设计及注意事项张家港富瑞阀门有限公司摘要：球阀结构在生活当中的应用是非常广泛的，尤其是在管道当中，都会使用到各类的阀门结构。
而在这些众多的结构当中，球阀结构是最为简单的，而且需要占用的空间也不是很大，由于这种球阀结构可以运用在很多种的范围中，而且随着时代的进步与发展，也会不断的出现一些新型的材料，在生产加工方面的水平，也会有所提升，球阀所能应用到的领域也是非常广的，本文主要分析超低温球阀结构的具体设计方面的一些特点，除此以外，对安装过程中需要注意的问题也进行了具体的阐述。
关键词：超低温球阀；结构设计；注意事项在如今的社会当中，有很多生产领域都要求在低温的条件下进行生产工作，在这样的条件下，阀门结构的设计问题就有了更多的要求，为了更好的去达到这些要求，进而保证整个工艺在操作过程中的安全性，相关的工作人员对超低温球阀的结构设计问题，一直在进行不断的研究和改进，这样才能够使超低温球阀的性能有所改善。
一、有关超低温球阀的概述球阀属于一种关闭件类的阀门，而且这种阀门不论是在开，还是在关的时候，都是非常方便的，关闭以后，它的密闭性是非常好的，同时，这也使得流体的阻力变小，能适用于非常多的方面，也可以用在很大的范围之中，而对于低温阀门来说，它和普通的阀门之间是有着比较大的区别的，由于标准的不同，对低温阀门的界定工作也是有着很大的区别，只要温度在零下四十六摄氏度到一百五十摄氏度的范围之内，就会被认为是低温阀门，如果是在低于零下一百五十摄氏度的范围中，则被界定为超低温阀门，超低温球阀的使用的领域在与液化天然气和液化石油气关系较大的装置当中，在使用过程中，会输出一种液态化的低温介质，而这种介质就是液化以后的氢气、氧气和天然气等，而这些气体都是易燃易爆的，在温度逐渐升高的同时，会产生气化现象，在这一过程当中，这些气体会发生膨胀，如果对其进行输送，一旦阀腔的结构设计有问题，内部就非常有可能超压，使得这些介质发生泄露的问题，进而使得阀门出现破裂的情况，产生不必要的事故。
超低温球阀的优化设计
超低温球阀的优化设计摘要：从实际分析，超低温球阀展现出了优异的性能，具有极佳的应用前景。
本文深入工作实践，结合工作经验，阐述了相关设计思路与对策。
希望有效的设计分析能够优化超低温球阀的性能，从而促使其提高应用质量。
关键词：超低温球阀；结构；优化设计；球杆一体化1引言新时期，随着技术发展，为了有效的研究超低温球阀的优化设计，需要结合工作实际，有效的总结其设计方案，从而才能提高设计水平，进一步保证超低温球阀的应用价值。
通过本文的进一步分析，旨在提高认识，从而为相关工作人员提供有效技术参考。
2超低温球阀结构设计目的对于球阀的开关阀门来说，是一个带有圆形通道的球体，该球体与通道中轴线环绕垂直，对通道的开关和介质的流量进行控制。
球阀的开关阀门属于固定的状态，即使产生外界压力，也不会发生位移的移动。
球阀整体是由阀体、阀盖、滴水板、支架、阀杆以及驱动装置等组成。
对超低温球阀进行优化设计中，主要是将一体式结构与二片式和三片式结构进行对比，达到降低球阀泄漏点的目的。
3阀盖设计在对阀盖进行设计时，一定要对阀腔内流体的温度进行重视，所以可以选择加长的阀盖结构，这样可以使阀门控制装置和填料安装的位置与低温区之间的距离拉开，不但可以保证阀门填料工作在适当温度范围内，降低低温霜冻对填料的影响，保证阀杆以及其他部件的正常运行外，还有效避免了低温介质对操作球阀的工作人员造成冷灼伤。
在加长阀盖结构中，为了有效节约成本的支出，在紧固螺栓时可以不对保护层进行破坏。
在确定加长阀长度时，要根据材料的导热、散热面积等因素的影响进行确定，一般来说，加长阀长度设计会按照美国MSSSP-134的标准进行确定。
在加长阀盖上都会设置滴水板，其作用是避免冷凝水滴入保温层中，保证螺栓等配件的质量，滴水板设置在加长阀盖之上，由此可以看出保温介质在球阀保温中占据着重要的位置。
4泄压部件及密封结构设计一些介质在高温汽化后，体积会膨胀，若此时阀门关闭，则腔体内压力会急剧升高，不仅会破坏球阀各个部件的功能，还会造成阀门失效，影响整个输送线的正常运行。