低温阀门的设计与安装分析

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低温阀门技术条件及试验

低温阀门技术条件及试验

低温阀门技术条件及试验为了保证低温阀能在低温下安全可靠地运行,在低温阀的设计和制造方面有一些特殊的考虑和要求。

同样,低温阀的试验与普通阀门也有所不同。

下面就JB/T7749-1995《低温阀门技术条件》和英国BS6364:R1998《低温阀门》的试验方法,试验要求和度验装置作简略的介绍。

1.低温阀门试验(JB/T7749-1995)(1)试验条件低温阀门的低温试验在常温试验合格后进行。

试验前应消除阀门水分和油脂,拧紧螺栓至预定的力矩或拉力,记录其数值。

用符合试验要求的热电偶与阀门连接,试验过程中临测阀体、阀盖的温度。

低温试验冷却介质为液氮与酒精的混合液或液氮,试验介质为氦气。

(2)试验步骤1)低温阀门试验装置见图2-46。

如图所示,将阀门安装在试验容器里,并接好所有接头,保证阀门填料处在容器上部,且温度保持在0度以上。

2)在常温及最大阀门试验压力下,使用氮气做初如检测试验,确保阀门在合适的条件下进行试验。

3)将阀门浸入液氮与酒精的混合液或液氮中冷却至阀门低温工况温度,其水平面盖住阀体与阀盖。

4)在低温工况温度下,按下列步骤进行操作:①在低温工况温度下,浸泡阀门直到各处的温度稳定为止,用热电偶测量保证阀门各处温度的均匀性;②在试验温度下,重复2.11.1(2)-2)的初始检测试验;③在试验温度和阀门的公称压力下,开关阀门5次做低温操作性能试验,配有驱动装置的阀门按上述要求做动作试验;④在最大阀门试验压力下,按阀门的正常流向做阀门密封试验,对于双向密封的阀门应分别进行试验,用流量计测量泄漏量时,其泄漏率应符合表2-23规定;⑤阀门处在开启位置时,关闭阀门出口端的针形阀(见图2-46,并向阀体加压至密封试验压力,保持15min,检查阀门填料处、阀体和阀盖连接处的密封性;⑥阀盖上密封的检查,有上密封的阀门应做上密封试验,试验时阀门全开,两端封闭,向阀内通入氦气至密封试验压力为止,松开填料压盖,检查上密封的密封性。

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

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。

低温阀的设计与试验

低温阀的设计与试验

低温阀的设计与试验一、低温阀门的材料选用1、低温阀门的主体材料1)主体材料选用应考虑的因素从金相考虑,金属材料中除了具有面心立方晶格的奥氏体钢、铜、铝等以外,一般的钢材在低温状态下会出现低温脆性,从而降低阀门的强度和使用寿命。

表1规定了几类材料的最低使用温度。

表1铝在低温下不会出现低温脆性,但铝及铝合金的硬度不高,铝密封面的耐磨、耐擦伤性能差,所以仅在低压和小口径的低温阀门中使用。

2)阀体、阀盖、阀座、阀瓣(闸板)材料的选用温度高于-100℃时选用铁素体钢,温度低于-100℃选用奥氏体钢,低压及小口径阀门可选用铜和铝等材料。

3)阀杆及紧固件的材料选用温度高于-100℃时,阀杆和螺栓材料采用Ni、Cr-Mo等合金钢,经适当的热处理,以提高抗拉强度和防止螺纹咬伤等。

温度高于-100℃时,采用奥氏体不锈耐酸钢。

18-8耐酸钢硬度低,会造成阀杆与填料相互擦伤,至使填料处泄露。

所以阀杆表面必须镀硬铬(厚度0.04-0.06mm),或进行氮化和镀镍磷处理,以提高表面硬度。

为防止螺母与螺栓咬死,螺母一般采用Mo钢或Ni钢,同时在螺纹表面涂二硫化钼。

2、低温阀垫片、填料的选用随着温度降低,氟塑料收缩量很大,会使密封性能下降,容易引起泄露。

石棉填料无法避免渗透性泄露,橡胶对液化天然气有泡胀性,在低温下不可采用。

在低温阀门设计中,一方面由结构设计来保证使填料处于接近环境温度下工作。

另一方面在选择填料是要考虑填料的低温特性。

低温阀中一般采用浸渍聚四氟乙烯的石棉填料。

柔性石墨对气体、液体均不渗透,较低的紧固压力就可达到密封,它还有自润滑性。

柔性石墨的使用温度范围为-200-870℃。

低温阀门也可采用无填料的波纹管密封结构。

低温阀门用垫片必须在常温、低温及温度变化下具有可靠的密封性和复原性。

常采用聚四氟乙烯和耐酸钢带绕制的缠绕式垫片,优先选用柔性石墨和耐酸钢带绕制的缠绕式垫片(-200℃)。

二、低温阀门的特殊结构1)阀体应能充分承受温度变化而引起的膨胀、收缩,且阀座部位的结构不会因温度变化而产生永久变形。

管道低温阀门产生卡涩的原因

管道低温阀门产生卡涩的原因

管道低温阀门产生卡涩的原因
管道低温阀门产生卡涩的原因主要有以下几点:
1. 安装时,阀门与管道配置不合理,产生预应力;或管道冷补偿能力差,低温下阀位改变;或阀门缺少支架,在低温下产生变形;或阀门固定不当,保冷箱在低温下变形而影响阀杆与阀体的同心度。

2. 在设计上,阀杆与阀套的材质不同,线膨胀系数不同。

比如,阀杆通常使用不锈钢,而阀套则使用黄铜,两者的线膨胀系数不同,黄铜的收缩比不锈钢大,因此在低温下可能将丝扣咬住。

特别是当采用暗杆结构及细牙螺纹时,丝扣的温度变化范围大,螺纹间隙小,更容易产生咬住的现象。

3. 在运转中,如果阀门处加温不彻底,或阀门填料处进水并在低温下冻结,或在常温下将阀门关闭过紧,都可能导致丝扣咬坏。

因此,在操作中,对启动前的加温应该彻底,关闭阀门时以不漏气为原则,不要用力过猛。

4. 阀门使用时间过长,表面可能会积聚一些锈蚀物、油垢等固体颗粒,导致阀门运作不畅。

此时,需要对阀门进行清洗。

5. 阀门使用的润滑油质量不好,会影响阀门的正常运行。

此时,需要更换优质的润滑油来保证阀门的顺畅运转。

综上所述,阀门卡涩的原因涉及到安装、设计、运转、使用时长以及润滑油等多个方面。

为了解决这个问题,需要从这些方面入手,采取相应的措施进行预防和处理。

lng低温闸阀的主要结构

lng低温闸阀的主要结构

lng低温闸阀的主要结构
低温闸阀是一种常用于低温工况下的阀门,其主要结构包括以下几个部分:
1. 阀体,低温闸阀的阀体通常采用铸造或锻造工艺制成,材料常选用高强度的低温钢,如LF2、LC1等。

阀体内部设有流道,用于控制介质的流动。

2. 闸板,闸板是低温闸阀的关键部件,通常采用铸造或锻造工艺制成。

闸板的上部和下部分别与阀杆和阀座连接,通过阀杆的升降来控制闸板的开闭。

闸板与阀座之间有密封面,用于实现阀门的密封。

3. 阀杆,阀杆是连接闸板和手动或电动装置的部件,通常由高强度不锈钢制成。

阀杆的上部设有手轮或齿轮,用于手动操作或连接电动装置实现自动控制。

4. 阀座,阀座是安装在阀体上的部件,用于支撑闸板和实现密封。

阀座通常由耐磨、耐低温的材料制成,如316不锈钢。

5. 密封装置,低温闸阀的密封装置主要包括阀座密封和闸板密封。

阀座密封通常采用金属密封或弹性密封结构,能够在低温下保
持良好的密封性能。

闸板密封通常采用填料密封或金属密封,以确
保阀门在工作过程中的密封性能。

6. 操作装置,低温闸阀可以通过手动操作或电动操作来实现开
闭控制。

手动操作通常采用手轮或齿轮装置,电动操作则通过电动
装置实现远程控制。

综上所述,低温闸阀的主要结构包括阀体、闸板、阀杆、阀座、密封装置和操作装置。

这些结构的设计和选择都需要考虑低温工况
下的特殊要求,以确保阀门在低温环境中的安全可靠运行。

低温阀门的设计与安装要求

低温阀门的设计与安装要求

低温阀门的设计与安装要求随着低温工程的广泛应用,低温阀门的使用越来越普遍。

低温阀门是一种特殊的阀门,其材料、结构、制造、安装等方面都需要特别注意。

本文将从设计和安装两个方面来介绍低温阀门的要求。

低温阀门的设计要求材料选用低温阀门材料的选用非常重要。

低温下,阀门部件容易出现脆裂现象,因此材料的韧性、强度、耐腐蚀性能都需要特别注意。

常用的材料包括不锈钢、钼合金、钛合金等。

结构设计低温阀门的结构设计也需要考虑其在低温下的特殊环境。

首先,应采用低温材料,同时,要保证阀门操作流畅,不易卡死;其次,需要考虑隔热绝热措施,避免阀门部件结冰;最后,应设计耐低温的密封结构,确保阀门的密封性。

制造工艺制造工艺是保证低温阀门质量的关键。

低温阀门制造要保证工艺的可靠性和稳定性,尤其需要注意材料的冷处理和焊缝质量。

同时,制造工艺要考虑低温条件下的热影响和材料变形问题。

低温阀门的安装要求环境温度在低温环境下,阀门的安装位置和温度也需要特别关注。

安装位置一定要考虑加热措施,尤其是在极端寒冷的环境中。

温度方面,需要确保低温阀门在安装过程中不受到温度差的影响,以免阀门部件出现变形而造成密封不良。

接口连接低温阀门的接口连接也需要特别注意。

接口密封性和连接强度是阀门使用过程中不可或缺的要素。

在低温条件下,尤其需要确保接口铰链的质量和合理性。

峰值压力低温阀门还需要考虑峰值压力问题。

在使用过程中,如果阀门遭受过大的压力,就容易出现破裂等问题。

因此,在低温阀门的使用过程中,要特别注意峰值压力的问题,确保阀门的安全稳定运行。

结论低温阀门在设计和安装过程中,需要特别关注材料、结构、制造工艺、接口连接等方面的问题。

只有将这些要素全面考虑,才能保证低温阀门的使用效果和安全性。

低温阀门的设计与安装要求

低温阀门的设计与安装要求

低温阀门的设计与安装要求
低温阀门是指能够在低温环境下使用的阀门产品,因其具有很
强的耐低温性能,可以广泛应用于石油、化工、液化天然气、航空、航天等科技领域。

在低温阀门的设计与安装方面,需要注意以下几
个要求:
1.材料选择
低温阀门常用的材料有不锈钢、碳钢、铜合金、钛合金等,材
料的选择应根据不同的使用环境和要求进行选择。

比如,在极低温
下使用的阀门,应选用对低温环境具有良好耐蚀性和塑性变形能力
的材料,如奥氏体不锈钢。

2.封堵能力
低温阀门的封堵能力直接影响到其使用效果和安全性能,需要
在设计时充分考虑。

阀门的压缩、弯曲和强度等特性应合理设计,
以保证阀门在低温环境下有效封堵。

3.温度范围
不同类型的低温阀门所能承受的温度范围并不相同。

用户应选
择符合自身需要的低温阀门,同时需要考虑到它在不同温度下的使
用效果和安全性。

4.防冻措施
在实际应用过程中,带有水份的低温介质可能会冻结,导致阀
门无法正常控制。

因此,在使用低温阀门时,需要考虑到防冻措施,如在冬季加热防冻或使用防冻液等方案。

5.操作方式
低温阀门可以使用手动控制、电动控制、气动控制等方式,不同的操作方式在低温环境下有不同的适用性。

因此,在选择低温阀门操作方式时,应考虑到使用环境和操作人员的实际情况。

低温阀门的设计和安装要求严格,需要充分考虑使用环境和实际需求。

在选用材料、封堵能力、防冻措施、温度范围等方面应尽量符合安全和经济实用的原则。

只有在设计和安装上做到高标准要求,才能确保低温阀门的使用效果和安全性能。

2009 低温阀门特点的探讨

2009 低温阀门特点的探讨

低温阀门特点的探讨刘先禹,霍金海(TGE 气体工程有限公司,上海 200120)摘 要:详述了低温阀门不同于普通阀门的材料选用要求,常用低温材料最低设计温度范围,检测和热处理特点,并介绍了低温阀门特有的长颈及释放孔结构,以及试验和安装中的特点和特殊要求,结合长期监造过程发现的国内厂家阀门产品的常见问题,为低温阀门的设计,采购,检测,安装与使用提供一定的参考。

关键词:低温阀门;性能试验;长颈阀盖The Character isti cs of Cryogen i c Va lveL I U X ian -yu,HUO J in -hai(TGE Gas Engineering Co 1L td 1,Shanghai 200031,China )Abstract:The differences bet w een the cryogenic valve and nor mal valve in material select require ment,l owest de 2sign scope of common cryogenic material,test and heat treat m ent character were exp lained,and the cryogenic valve ’s s pecial extend bonnet and release hole,and the unique test and installati on require ment were intr oduced,integrated with the l ocal manufacture ’s common p r oble m f ound in l ong -ter m valve ins pecti on,p r ovided reference for the design,pur 2chase,test,installati on and operati on of cryogenic valves 1Key words:cryogenic valve;perfor mance test;extend bonnet作者简介:刘先禹,1974年11月生,97年毕业于西北大学化工设备与机械专业,TGE 气体工程有限公司,中级职称,现从事储运工程设计工作。

LNG低温阀门的标识与安装周智慧

LNG低温阀门的标识与安装周智慧

LNG低温阀门的标识与安装周智慧发布时间:2021-08-17T07:14:38.989Z 来源:《电力设备》2021年第6期作者:周智慧[导读] LNG作为一种新型的清洁、高效的能源,广泛的应用在天然气发电、新能源汽车和燃气等行业。

近年来,随着LNG接收站的不断建设,LNG低温阀门的应用越来越多。

阀门是用来实现管道介质的切断、流量调节和止逆等功能的管道附件,其安装不当容易引发阀门内漏和密封失效等问题。

周智慧(内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司内蒙古自治区呼和浩特市 010206)摘要:LNG作为一种新型的清洁、高效的能源,广泛的应用在天然气发电、新能源汽车和燃气等行业。

近年来,随着LNG接收站的不断建设,LNG低温阀门的应用越来越多。

阀门是用来实现管道介质的切断、流量调节和止逆等功能的管道附件,其安装不当容易引发阀门内漏和密封失效等问题。

设计和施工过程中低温阀门的安装方向始终是一个难点,低温球阀泄压方向、低温蝶阀承压方向等安装要求,不同厂家阀体标识方式和标识位置不尽相同;管道轴测图中一般只标识流向,泄放方向和承压方向标识不清楚;施工单位只按照管道轴测图施工等等,导致现场安装错误时有发生,造成不必要的返工,如果安装错误一直没有被发现,甚至会给LNG管道系统的带来一定的安全隐患。

关键词:LNG低温阀门;标识与安装引言LNG,作为清洁能源,无色、无味、无毒、无腐蚀性,易燃、易爆、易气化,其体积约为同量气态天然气体积的1/625,在超低温工艺系统中的正常温度为-165℃。

因此,如何在LNG存储及运输中,保持深冷,防止非正常气化,确保安全性,是LNG行业研究的重要课题。

1阀门类型在LNG接收站项目中,LNG卸料系统、LNG储存系统、BOG处理系统、槽车装车系统、高压外输系统、排净系统、燃料气系统、氮气系统等均涉及到低温管道。

低温管道上的调节阀一般选用Globe调节阀或蝶阀,开关阀一般选用球阀或蝶阀。

低温Globe调节阀常用的有直通单座阀及角形调节阀,其中直通单座阀是最常见的阀体类型,用于要求泄漏量小的场合,角形调节阀一般用于管道要求直角配管的场合。

低温阀门密封性能的研究与分析

低温阀门密封性能的研究与分析

内容 。 关键 词 : 阀门; 低温阀门; 密封 性能
墨等萁 中 由于石棉 无法避免渗 透 l 生 泄漏 , 聚 四氟 乙烯线膨 胀系数很 大 、 冷 流现象 严重 , 所 以一般不 采用 。柔 f 生 石墨是 一种优 良的 密封材料 , 对 在常温 下工作 的球 阀和蝶 阀等一般 均采用金 属对非 金属材料 密封 气体、 液体均不渗透, 压缩率大于 4 0 %, 回弹性大于 1 5 %, 应力松弛小于 副 。因为此类材料 本身的弹 陛非 常的高 , 其获取 密封需要 的比压不是很 5 %, 较 低的紧固压力就 可达到密封 。其 还拥有润 滑性特 征 , 将其 当成是 大, 所 以它的密封 性较好 。不过在 低温 的背景之 中 , 因为它 比金属 材质 阀门的物 质的话 , 能够避 免填料和 阀杆 之间发生 磨损 问题 。它的密封 陛 的膨胀性要高,此时就导致它在低温的时候收缩性和金属等材质的有 很显然 的要超过 常见 的石棉物 质 , 是 当前使用最 多的密封物 质 。 着较 高的差 异 , 进而使 得密封 比变弱 , 不能 够实现 密封 的意义 。很 多 的 因为填料通 常均是非金 属材质 的 ,它 的膨 胀指数 要较之 于金 属的 非金 属的物 质在较 低的气温 之 中会失 去其 自身 的韧性 ,进而 导致冷 流 高很 多 。所 以在常温 之 中设 置的填料 , 当气温下 降到特 定的数 值之后 , 等特 征 。比如橡胶 , 当其气温 比玻璃化 的气温要低 的话 , 其就不 具有 弹 它 的收缩数会超 过阀杆 的收缩数 , 进而导致渗 漏问题 发生 。 在设 计时可 性了, 此 时就会变成 玻璃态 的 , 不具有 密封特 征了。另外橡胶在 L N G介 以对填料 压盖螺栓 采用多组 碟形 弹簧 垫 片进 行预 紧 ,使填料 在低 温时 质中存在泡 胀 陛, 也 无法用 于 L N G阀门。 因此 目 前 在设计 低温 阀门时 , 的预紧力 能得到 连续补偿 , 以保 证填 料密封 效果 。美 国 G a r l o e k 公 司生 般温度低 于_ 7 O ℃时不再采 用非金属密 封副材料 ,或将非金属材 料通 产 的低 逸散组 合式 阀杆填 料, 其端 环采 用碳纤 维编织 盘根 , 密封环 采用 过特殊工艺 加工成金属 与非金属复 合结构型式 。 高纯度 菱形纹 理石墨带模 压成 型 , 通 过杯锥 状结构 和径 向扩张特 眭 , 此 1 . 2金属 密封 副 时密封 l 生 变高 了。 阀杆物 质的变形 , 也 会干扰 到材料 的密封 陛。 所以, 要 当处 在低温模 式之 中的时候 , 金 属物质 的强度 以及硬度 等增高 了 , 对其开展 深冷设 置之后 再制作 。 它 的塑性 以及 韧性等 变弱 , 此 时就会发 生一定 的冷 脆 问题 , 进而 干扰到 阀 门的安全 l 生。为 了避免这 种问题发 生 , 在设 计的时候 , 如果其 气温超 过 了一 1 0 0 %采用铁 素体 不锈钢 材料 , 而温度 低于 一 1 0 时, 阀体 、 阀盖 、 阀杆 、 密封座 等大 多采用具 有面心立方 晶格 的奥 氏体不 锈钢 、 铜及铜合 金、 铝及 铝合金等 。不 过因为铝等 的硬度太低 , 密 封面不具有抗 摩擦 性 , j 因此很少使 用 。通 常使用 奥氏体材 料 , 它们不 具有上述 的冷 脆温度 , 就 】 算 是在低温 的状态之 中还可 以维持 非常好 的韧 性。 J 不过 , 此类材 料在使用 的时候也面对 着很多 的不 利现象 。 由于此类 : 物 质一般 在常温 之 中时处在一种 不是很 稳定 的模 式之 中的 ,如果 气温 、 、并 忑 墨 、 Y , 下 降到一定 的数值之下 的话 , 材料 中的奥 氏体会转 变成马 氏体 。对于体 心立方晶格的马氏体致密度低于面心立方晶格的奥氏体,且由于部分 碳原子 规则化 排列 占据 体心立方 点 阵位 置 , 使 晶格 沿 C轴方 向增长 , 从 而体积 发生变 化 引起 内部应 力 的增 加 ,使原 本经研磨 后达到密 封要求 l 的密 封面产生翘 曲变形 , 造成 密封失效 。 对 于低温导 致的一些不 利现象 , 要使用 有序的应对方 法 。 只有 这样 1 . 螺栓 2 . 密封垫片 3 . 法兰 才可以确保密封面的变形是最小的,而且要保证变形对于该性能的干 扰 是最低 的。第一在使 用材料 的时候 , 最 好是用那种 金相组织稳 定 『 生 优 图 1 垫 片 密 封 结 构 秀的物质。其次对于阀体 、 阀盖、 阀杆、 密封件等奥氏体材料制作的零件 2 . 2 中法 兰垫片 必须进行 低温处 理 ,以使 材料 的马 氏体转 变和 变形得到 充分进行 后再 根 据常用垫 片密 封形式 ( 图1 ) 可知, 随 着温度 的降 低 , 螺 栓长度 、 密 进行精加 工。 低温处理 的温度应低 于材料相变温 度( M S ) 且低 于阀 门实 际 封垫 片和法 兰的厚度都 会收缩 变小 , 所 以垫 片密封从 常温 到达设计 的 工作温 度 , 一般要 处理 大约三个 小时 , 如果需 要 的话 还要 开展多 次的处 工作 低温 时 ,上下法 兰的收缩 量与密 封垫片 的收缩量 之和必 须小 于螺 理 。除 了上面讲 到 的这些方 法之外 , 在设 计 的时候 也应 该积极 的分 析 , 栓 的收缩量与螺栓 装配时 的拉 伸变形量 之和此 时才可确 保密封 I 生好 。 以 降低密封 面变形对 密封 l 生 能 的影 响 , 如在进 行闸 阀 、 球 阀和蝶 阀设 计 对于低 于一 1 0 O ℃的低温 阀门 ,其 阀体 以及 螺栓等 都是使 用奥 氏体 时可 以考虑采用 弹 陛密封结 构 , 以使低温变 形得到部分 补偿 。 对 于截 止 材料 。它的膨胀指数 是一样 的。所 以要使用合 理的垫片物质 , 同时要提 阀应采 用锥面 密封结构 , 使低 温变形对密封 面的影 响较 小 。 升螺栓 的变形 总数 。 最 为优秀 的密封 垫物质 , 在平 时的温度之 中的应对 2低 温对于外密 封 『 生的干扰 不是很 高 , 在低 温 的时候 有着 非常好 的回弹 性 , 而 且它 的膨 胀指 数低 , 2 . 1阀杆填料 同时强 度也是不 错 的。在 实际应用 中一般 采用不 锈钢带 填充石 棉或 聚 因为低温 状态 中的橡胶物 质存在 一定 的不利现 象 ,同时很 多的非 四氟 乙烯或柔性 石墨缠 制而成 的缠绕 式垫片 ,其 中以柔性石 墨与不 锈 金属的材料都具有冷脆反应 , 所以, 低温阀阀杆与阀体间的密封设计无 钢绕制 而成 的缠绕式垫 片 的密 封效果 最为理想 。对 于增加螺 栓的拉 伸 法采用 密封圈 的形 式 , 只能采用填料 函密封结构 和波纹管 密封结构 。 一 变形 量 , 由于受螺 栓安装 预 紧力 的限 制 , 增加 的余量 不多 , 可考 虑通 过 般波 纹管密 封 多应用 于介 质不允许 微 量泄 漏和 不适 宜填料 的场 合 , 其 设置碟 形弹簧垫 片来进行补偿 。 3结束语 单层结 构的寿命很 短 , 多层结构 的成本高加 工 困难 , 所 以一般不采用 。 对 于填料 函的密封 结构来 讲 , 它 的制 作非常 的简便 , 而且 维护也很 低温 阀和通 用阀在 设计 以及检 测等 的时候 有非 常显 著 的差 异 , 特 便捷 , 在具体 的活动 中有着 非常广泛 的应用 。不过填料 的气温要 超过 一 别是低温 阀 的物质 选用 以及 设计等 都是非 常 的繁 琐 的。所 以在设 计时 4 0 q C , 为 了确 保其密 封 『 生 优秀 , 该装置在 接近环境 气温 的状 态之 中活动 。 候, 除 了要按 照常见 的规定 之外 , 还应 该集合介 质特征 以及 最低 的气温 在 低温 的时候 , 由于 气温 的 降低 , 其 弹性 也开始 变 弱 , 因而失去 了防漏 来选取最 为优秀 的密封 物质 , 而且要 使用柔 『 生的密 封物质 , 确保低 温导 性 。因为介 质渗漏而 导致的填料 和阀杆地方发 生结冰 问题 , 此 时会 干扰 致的不合 理现象 最低 、 在精 确制作 之前 的时候 , 要对全 部 的低温 物质 开 到阀杆 的活动 ,还会 因为阀杆 的活动而把 填料弄 坏 ,导致渗 漏 问题 发 展深冷设 置 , 确 保材料 的变形 最低 。对于新 的阀门要 对其开 展常温 以及 生 。 因此 通常来 讲 , 规定填 料 的活 动气温要 超过零度 , 这就要 求设计 时 低温状态 中的测试活动 。 通 过长 颈 阀盖结构 , 使填 料 函远 离低温 介质 同 时选 用具有 低温 特 『 生的 参考 文献 填料 。常用填 料有 聚四氟 乙烯 、 石棉、 浸渍 聚 四氟 乙烯石棉 绳和 柔性石 『 1 ] 杨 源泉阀 门设 计手册『 M ] . 北京: 机 械工 业 出版社 , 1 9 9 2 .

低温阀门简介

低温阀门简介

低温阀门概述:适用于适用于介质温度-40℃~ -196℃的阀门称之为低温阀门低温阀门包括低温球阀、低温闸阀、低温截止阀、低温安全阀、低温止回阀,低温蝶阀,低温针阀,低温节流阀,低温减压阀等,主要用于乙烯,液化天然气装置,天然气LPG LNG储罐,接受基地及卫星站,空分设备,石油化工尾气分离设备,液氧、液氮、液氩、二氧化碳低温贮槽及槽车、变压吸附制氧等装置上。

输出的液态低温介质如乙烯、液氧、液氢、液化天然气、液化石油产品等,不但易燃易爆,而且在升温时要气化,气化时,体积膨胀数百倍。

液化天然气阀门的材料非常重要,材质不合格,会造成壳体及密封面的外漏或内漏;零部件的综合机械性能、强度和钢度满足不了使用要求甚至断裂。

导致液化天然气介质泄漏引起爆炸。

因此,在开发、设计、研制液化天然气阀门的过程中,材质是首要关键的问题。

经过多年制造,已积累了丰富的经验,从设计、工艺到制造日趋成熟,并已开发形成了低温阀门的系列产品。

一、低温阀门产品规格和设计参数:1.压力等级:150、300、600Lb、900LB、1500LB(45MPa)2.阀门通径:15~1200 mm ( 1/2~48" )。

3.连结形式:法兰式、焊接式、螺纹。

4.阀门材料:LCB、LC3、CF8。

5.工作温度:-46℃、-101℃、 -196℃、-253℃6.适用介质:液化天然气、乙烯、丙烯等。

7.驱动方式:手动、伞齿轮传动、电动。

二、低温阀门标准与产品结构:1.设计:API6D、JB/T77492.阀门常规检查和试验:按API598标准。

3.阀门低温检查和试验:按JB/T7749。

4.驱动方式:手动、伞齿轮传动及电动驱动装置。

5.阀座形式:阀座采用焊接结构,密封面堆焊钴基硬质合金,保证阀门的密封性能。

6.闸板采用弹性结构,在进压端设计卸压孔。

7.单向密封的阀门阀体上标有流向标志。

8.低温球阀、闸阀、截止阀,蝶阀采用长颈结构,以保护填料。

低温阀门的设计与安装分析

低温阀门的设计与安装分析

122研究与探索Research and Exploration ·工艺与技术中国设备工程 2019.03 (上)虽然每个国家都针对低温阀门的温度制定了不同标准,但无论是什么标准,在应用中,都要满足介质和环境要求。

不同应用环境,不同行业中的低温阀门定义也不同,如果研究对象为石化行业,需要将低温阀门应用到-40℃的介质运输管道中。

低温阀门类型不止一种,相关人员要对每种低温阀门了如指掌,以确定低温阀门的设计要点。

本文主要针对低温阀门的设计与安装进行探讨。

1 常用低温阀门类型低温阀门应用部位不同,功能也不同,所以其类型有多种,如用来调节压力的减压阀,有减少流量的节流阀,还有止回阀以及截止阀等。

这些阀门应用广泛性不同,在化工生产中,低温闸阀、截止阀、蝶阀等的应用次数较多。

这些阀门对MSS SP-134及GB/T 24925标准的适应性比较强。

2 低温阀门材料选择低温阀门材料选择多参考传输介质以及传输环境要求,阀门材料要具备极强的耐腐蚀性,如此有毒介质才不会对其造成腐蚀影响。

材料还要具备防燃防爆功能,在传输中,还要适应各种温度的环境。

有些材料的性能在常温和低温状态下的表现不同,相关人员要保证材料性能满足低温状态要求。

在选择材料时,还要考虑材料不会受到低温影响,低温阀门会应用低温冲击韧性较强的材料。

低温阀门由阀体、阀盖等部分构成,每部分对材料的要求也不同,这些材料不仅要具有耐压性能,还要具有低温韧性、焊接性以及稳定性。

不同低温等级选择的材料不同,相关人员还要了解低温阀门常用材料的使用温度,然后从中筛选最适合化工生产低温阀门的材料。

可供选择的材料有低温碳钢铸件、低温碳钢锻件、低温不锈钢铸件以及低温不锈钢锻件,这些材料的类型不止一种,每种类型都对应相关的最低温度,相关人员还要做好筛选工作。

3 低温阀门的结构设计(1)阀盖结构设计。

阀盖结构形体主要设计为长颈结构,这种结构具有良好的保冷性能。

相关的标准文件也对几种低温阀门的阀盖结构形式进行了明确规定,在长颈结构保冷过程中,填料函底部温度不会过冷,不会使液体冷凝。

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
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 - 4 0℃ 以下 的阀 门称作 低温 阀 ,应用在 介质温度 一 1 0 1℃以 下 的阀门称作超低 温阀 门。
表 l为美 国 阀门及 管件 制 造商 标准 化协 会 的标
准 M S S S P 一 1 3 4中给 出的低温 阀加 长杆 的长 度 。各 个 厂家 的产品在加长 阀盖 的长度 规定上会稍 有不 同 , 在 设计 时需 参考选定 厂家 的产 品尺寸 。
2 . 2 防 火 设 计 及 防 静 电设 计 由 于 超 低 温 球 阀 一 般 均 应 用 在 易 燃 易 爆 的 介 质
采用石 墨密封 圈。防静 电设计采 用弹簧式 结构 , 避 免
静 电电荷 累积产生 的爆炸危 险。
收 稿 日期 : 2 0 1 3 — 0 1 — 2 8
作者简 介 : 那 丽 ( 1 9 7 1 一 ) , 女, 辽 宁凤城 , 工程 师 , 学士, 1 9 9 4年毕业 于北 京化 工大 学化 学工 程专 业 , 主要从 事化 工及 石 油 化工项 目的工 程设 计工作 , E - m a i l : i n a @ t e c h n i p . c o m 。
盖 的设计 要 使 阀门操 作手柄 和 填料安 装位 置远 离低 温区, 既可 以避免介质 的低温导致 阀门操作 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, 由于一般 超低温 阀门保冷 层会 比较 厚 , 加长 的 阀
上, 防火设 计及 防静 电设 计显 得尤 为重要 , 是 超低 温 球 阀结构 的必要组成 部分 , 不 可缺少 。超 低温球 阀的

浅谈低温阀的设计及安装要求

浅谈低温阀的设计及安装要求

在 目前 的大 中 型 乙 烯 装 置 中 . 解 气 中 氢 气 、 裂 甲烷 等 组 分 的 分 离 多采用深冷分离 ;在煤制 甲醇净化装置中也主要用到深冷分离技术 。 为满 足这一要求 , 低温阀门被广泛应 用 , 只有 了解低温 阀的设计要求 和特 殊 结 构 , 选 用 和 安装 的过 程 中才 不 会 出 现 问题 。 在 低 温 阀 门 , 是 超 低 温 阀 门 , 工 作 温 度极 低 。 设 计 这 类 阀 门 特别 其 在 时 , 了应 遵 循 一 般 阀 门 的设 计 原 则 外 , 有 一些 特殊 的要 求 。 除 还
1 低温介 质不应对手轮操作及填料密封性能产生有害的影响。 . 2 的 结 构 不 会 因 温度 变 化 而 产 生 永 久 变 形 。 1 直 接 与低 温 介 质 接 触 的 阀 门 组 合件 应 具 有 防爆 和 防 火 结 构 。 . 3 32 阀 盖 . 1 在低温下工作的阀 门组合件无法润滑 , 以需要采取结构措 施 , . 4 所 采 用 长 颈 阀 盖结 构 。其 目的 在 于能 起 保 护 填 料 函 的 功 能 。因 为 填 以 防止 摩 擦 件 擦 伤 。 料 函 的密 封 性 是 低 温 阀 的 关 键 之一 。 处 如 有 泄漏 。 降 低保 冷 效 果 , 该 将 导 致液 化 气 体 气 化 。 这 是 因 为 在低 温 状 态 下 随着 温 度 的降 低 。 料 弹 填 2 低 温 阀的 材 料 选 用 性逐渐消失 , 防漏性能 随之下 降 , 由于介质渗漏 造成填料与阀杆处结 冰 , 响 阀杆 正 常 操 作 , 时 也 会 因 阀杆 上 下 移 动 而 将 填 料 划 伤 , 起 影 同 引 21 低 温 阀 主 体 材 料 . 严 重 泄 漏 。 以低 温 阀 门必 须 采 用 长 颈 阀 盖结 构 形 式 。 外 , 颈 结 构 所 此 长 211 主 体 材 料 选用 应 考虑 的 因素 .. 防 从 金 相 考 虑 , 属 材 料 中 除 了具 有 面 心 立 方 晶 格 的 奥 氏 体 钢 、 、 还 便 于 缠 绕 保 冷 材 料 , 止 冷能 损 失 。 金 铜

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

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。

低温介质下的阀门规范SPE 77 200

低温介质下的阀门规范SPE 77 200

技术规范低温介质下的阀门规范MESC SPE 77/2002007.6目录PART I介绍1.1概述1.2出版、目的以及调整事项1.3定义1.4与以前版本的变化1.5对本规范的评论PART II 低温介质下的阀门1 介绍2 加长阀盖2.1 设计2.2 材料3 产品检测3.1 检测前提条件3.2 阀门选样3.2.1 样品组3.2.2 抽样规模3.2.3 选样3.2.4 样品组接受标准3.2.5 举例3.3. 测试仪器3.4 人员资格3.5 测试介质3.6 冷却液类型3.7 测试温度3.8 热电偶3.9 检测准备3.10 测试程序3.10.1 总则3.10.2 开/关阀门的阀座泄漏和操作测试3.10.3 止回阀的阀座泄漏和操作测试3.10.4 低密封泄漏测试3.11 检测后注意事项3.12 测试报告4. 标记A. 附录A:选样举例(非标准化)---省略,详见表2 B.附录B:质谱仪(标准化)PART III 参考标准----省略PARTI 介绍1.1 概述本标准适用于最低温度在-196℃(-321℉)~-30℃(-22℉)的阀门。

最低温度在-30℃(-22℉)以下但不要求加长阀盖的阀门(如非可操作阀门)不适用此规范,此类阀门应按照基本标准以及SPE 77/312进行测试。

1.2出版、目的以及调整事项(省略)1.3 基本定义承包商是指执行所有或部分工程、采购、建筑和委托代理的一方。

原始制造商(OEM)是指设计、制造阀门以执行SHELL-GSI/承包商所规定义务的一方。

供应商是指提供阀门/服务以执行SHELL-GSI/承包商所规定义务的一方。

总负责人是SHELL GLOBAL SOLUTIONS INTERNA TIONAL(SHELL-GSI)1.4与以前版本的变化1.5 对本规范的评论PART II低温介质下的阀门1.介绍此部分要求适用于有“加长阀盖”并指定使用本规范的阀门,是阀门基本标准以及所涉及的其他规范的补充。

低温阀门冲击实验报告(3篇)

低温阀门冲击实验报告(3篇)

第1篇一、测试目的低温冲击测试的主要目的是:1. 测量金属材料在低温环境下的抗冲击性能;2. 了解材料的低温脆性;3. 评定材料在低温环境下的适用性。

二、测试原理冲击韧性是指材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的能力,反映材料内部的细微缺陷和抗冲击性能。

冲击韧度指标的实际意义在于揭示材料的变脆倾向,是反映金属材料对外来冲击负荷的抵抗能力。

三、测试方法1. 将规定几何形状的缺口试样(U型和V型)置于试验机两支座之间,缺口背向打击面放置;2. 用摆锤(摆锤的刀刃有2mm和8mm两种类型)一次打击试样;3. 测定试样的吸收能量,冲击吸收能量的单位为J(焦耳)。

四、测试要求1. 根据国家标准ASTM E23-2018《金属材料切口试棒冲击测试的试验方法》,推荐样品尺寸为:板材100mm×100mm×30mm;圆棒15mm,长度200mm;制样后的样品尺寸最小55mm×10mm×2.5mm;2. 测试时,需将试样置于低温冲击试验机中,试验温度应低于环境温度;3. 记录试样的吸收能量、膨胀值、剪切断面率、断口形貌等数据。

五、低温冲击试验低温槽1. 低温冲击试验低温槽采用复叠式压缩机制冷技术,利用热平衡原理及循环搅拌方式,达到对试样的自动均匀冷却、恒温;2. 低温槽采用单片微机技术控制,数显温度值,自动控温、自动记时、自动报警,操作简便安全;3. 低温槽的控温范围:30~-85℃(室温25℃),恒温精度:<0.5℃。

六、操作步骤1. 将加工好缺口并清洁干净的试样按顺序整齐摆放在盛样筐中;2. 检查槽体下部的回收介质的龙头是否处于关闭的位置,向冷却槽中加入适量的冷却介质(一般为95%以上的无水乙醇)直至完全浸过循环铜管和试样槽;3. 盖上冷却槽的上盖;4. 确认电源在规定的电压下及接地安全,插上220V电源;5. 按下电源开关,电源指示灯亮;6. 根据试验要求设置低温温度,依次打开制冷、搅拌、报警按钮;7. 当温度接近设定温度时,b铂鉴试验机电控系统自动调节冷却流量,减缓降温速度。

试析超低温阀门的结构优化设计

试析超低温阀门的结构优化设计

试析超低温阀门的结构优化设计张家港富瑞阀门有限公司摘要:社会生产力不断提高,在这样的背景下,城市化进程明显加快,工业发展业加快。

超低温阀门在我国很多领域都得到了广泛应用,发挥了重要作用,我国经济不断增长,工业的发展这为企业提供了巨大的市场,但也给相关企业提出了新的要求和问题。

提高企业生产施工质量非常重要,良好的生产设备和先进的技术是各领域生产期间非常重要的一项。

相关企业应用的设备与它的施工质量和生产的最终成果存在着密切的关系,因此一定要重视生产施工中的技术和设备水平的提高,超低温阀门结构优化才能够保证工作的顺利进行,因此本文将通过对超低温阀门结果进行研究,并结合实际对安装要点质量设计控制都提出一些自己的建议。

关键词:超低温阀门;结构优化;设计随着经济和工业的发展,液化天然气的市场规模与发展需求和规模越来越大,而阀门是流体运输系统中的主要控制部门,对于确保液化天然气的稳定供给有重要作用。

在科技进步和社会发展的大背景下,相关行业也在不断完善和发展,超低温阀门生产行业的竞争也愈加激烈。

由此超低温阀门领域高速发展的现象,也促进了相关行业的发展空间。

尤其是在这个互联网科技越来越强大的社会,这个领域生产设备机器等的附加功能的开发和应用,以及超低温阀门结构的优化发展都离不开新的技术发展和创新,超低温阀门的市场越来越大,应用越来越广泛。

如何让往超低温阀门发挥最大作用是一项十分重要的工作。

一、超低温阀门的材料选择由于液化天然气有易燃、易爆和易汽化的特点,因此在运输过程中要严格要求,提高注意。

阀门对于控制运输稳定性有着重要的作用,不过想要使超低温阀门发挥应用的作用,保证工作顺利进行,离不开良好的材料选择。

超低温闵门的设计首要即是针对材料的选择,,纵观阀门发展的境下,用于制作网门的材料是多和生样的,主要包括:黄铜、般钢、不锈钢、铸钢、镇铁等"。

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,阀门的材料必领要适应低温工作环境,同时还要考虑天然气的特性,使材料能够很好地引导低温流体介质。

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低温阀门的设计与安装分析
发表时间:2019-07-23T15:18:09.160Z 来源:《基层建设》2019年第13期作者:未翠月
[导读] 摘要:近几十年,随着现代科学技术的发展,工程项目中对低温阀门的需求越来越多。

浙江永盛科技股份有限公司浙江杭州 311407
摘要:近几十年,随着现代科学技术的发展,工程项目中对低温阀门的需求越来越多。

低温阀门在化肥、LNG及石油化工等领域使用较多。

低温阀门所控制的介质除了液氮和其他液态惰性气体外,大部分介质不但易燃、易爆,而且在升温或者闪蒸时会发生气化,致使体积急剧膨胀,容易导致泄漏和爆炸。

基于介质特点及适应阀门在低温下使用的要求,低温阀门的设计、制造、试验和安装方法等均与普通阀门有不同之处。

关键词:低温阀门;设计;安装
1低温阀门检测标准概论
目前国内对低温阀门的检测主要是标准依据是GB/24925-2010和BS6364:1984(R1991、R1997、R1998),由于JB/T7749-1995已经作废,不在标准讨论内。

GB/24925-2010和BS6364:1984(R1991、R1997、R1998)中最主要的区别在于:1、非冷箱用阀门其填料压套加长部分的最小长度和冷箱用填料压套的加长部分的最小长度;2、低温试验时要求的不同;3、对软密封阀门的检验标准不同。

BS6364:1984(R1991、R1997、R1998)中对非冷箱用填料压套加长部分的最小长度和冷箱用填料压套的加长部分的最小长度有了明确的规定。

除冷箱用阀门外,其他用途的阀门其填料压套加长部分的最小长度应为250mm。

对于冷箱用阀门,应适于在地面上与地面成等于大于15°的方向上操作阀杆,此外,填料压套加长部分的最小长度应按表1的规定(除买方对填料压套的长度有特殊要求除外)。

而GB24925-2010中只要求低温闸阀、截止阀、球阀、蝶阀的阀盖应根据不同的使用温度要求设计成便于保冷的长颈阀盖结构,以保证填料函底部的温度保持在0℃以上,没有给出具体的尺寸要求。

从中看出国标是以实际测试温度来评定填料压盖的加长部分是否满足标准要求。

虽然我们可以从设计时材料的导热系数、导热免洗及表面散热系数、散热面积等因素计算得出填料压盖的长度,而实际测试温度容易受到试验设备、试验安装及操作等影响,从而影响到对填料压盖加长部分是否满足标准的要求的判定。

所以在按国标设计的低温阀门图纸审核中,我们还是建议参考BS6364:1984(R1991、R1997、R1998)对填料压套加长部分的最小长度的设计。

2低温阀门的材料选择
低温阀门的工作介质不仅温度低,而且大部分或有毒,或易燃、易爆,而且渗透性强,因此决定了对阀门用材的诸多特殊要求。

在低温状态下钢的机械性能与常温时不同,低温用钢,除强度外,最重要的指标就是其低温冲击韧性。

材料的低温冲击韧性与材料的脆性转变温度有关,材料的脆性转变温度愈低,材料的低温冲击韧性愈好。

碳钢等体心立方晶格的金属材料存在低温冷脆现象,而奥氏体不锈钢等面心立方晶格的金属材料其冲击韧性基本不受低温影响[3]。

低温阀门阀体、阀盖等耐压零件的材料,通常采用低温强度好的韧性材料,同时还要考虑焊接性、机加工性能、稳定性和经济性等因素。

工程公司设计时,最常用的是-46℃、-101℃和-196℃三个低温级别。

-46℃低温级一般选用低温碳钢,-101℃和-196℃低温级一般选用300系列奥氏体不锈钢,这种不锈钢有适中的强度、较好的韧性和较好的加工性能等。

3低温阀门的结构设计
3.1阀盖结构设计
阀盖结构形体主要设计为长颈结构,这种结构具有良好的保冷性能。

相关的标准文件也对几种低温阀门的阀盖结构形式进行了明确规定,在长颈结构保冷过程中,填料函底部温度不会过冷,不会使液体冷凝。

填料函结构不应处于低温区,相关人员还要通过调整阀盖结构长度来改善填料函结构的状态与温度,另外阀门操作手柄也应处于温度正常区域。

操作人员在操作手柄时,也不会受到低温影响,而填料函等结构也不会发生冷凝现象,其性能自然可以得到正确发挥,在正常温度下,填料依旧会保持良好的密封性能,其可以多次应用在阀门调控中。

在阀盖结构设计中,还要以保冷层为参考依据,保冷层主要设置在低温管道处,其在应用中要一直处于正常安全状态,相关的长颈阀盖操作不能对其造成影响,所以一般在保冷层外施加填料压盖,使其能自由操作压盖螺栓。

长颈阀盖的加长尺寸有各种标准要求,不同标准下的阀盖带冷箱与非冷箱最小加长长度都不同,相关人员还要考虑实际的低温阀门要求,选择合理标准,确定标准尺寸。

在实际的低温阀门加长长度选择中,一般需要参考SHELLMESCSPE77/200标准下的尺寸。

这种标准下的尺寸选择范围较大,可满足大多数的低温阀门要求。

这种标准对带冷箱与非冷箱都适用,相关的温度范围涉及到DN15-DN1200。

在确定具体的尺寸时,还要参考保护层厚度,使其不会对保护层造成影响,一般该尺寸数值要小于保护层厚度,如此两者才匹配,阀盖的保冷施工才能顺利进行。

3.2滴水板结构设计
在低温阀门作用中,其会不断接触低温传输介质,温度具有传导性,所以低温也会沿着阀门进行传递,使阀杆或填充材料的温度降低,这会破坏填充材料的密封性,阀门的保冷效果也会失效,填充材料也会冻结起来。

针对这种问题,相关人员还要在阀门中设置滴水板结构来拦截温度传递,使温度不会过度下降。

将这种设施安装在阀门中,可使阀盖上端温度保持正常状态,甚至有所提升,其便不会对填充材料造成影响。

阀门一般会应用在外界环境中,当阀门上部温度较低时,外界环境中的水蒸汽会发生液化现象,滴水板会接收这些液化的水珠,在此过程中,如果没有滴水板,水珠也有可能滴落在法兰螺栓上,这便会影响螺栓的有效性,使其发生腐蚀。

在安装滴水板后,该装置会覆盖法兰螺栓,代替螺栓接收水珠,滴水板的直径大于法兰螺栓,所以螺栓不会受到任何水珠带来的腐蚀。

液化的水也不能滴在保护层外面或阀体上部,否则会造成温度流失,使填充材料受损。

为了避免此类问题出现,相关人员还要确定滴水板的具体位置,使其施加在保冷层外侧。

3.3泄压部件的设计
有的低温阀门在应用中容易发生爆炸事故,是因为其内部含有密闭中腔结构,该结构内部的压力失稳,在遇到易燃易爆介质时,便会发生爆炸。

所以还要设计泄压部件,专门防爆。

在化工生产中,有的介质会在传输中发生汽化现象,如液化天然气,当介质状态改变后,体积也会变大,其会填充整个阀门结构,此时阀门处于非开启状态,阀门内部的压力会迅速飙升,当压力超过某安全界限时,便会破坏阀门,使介质渗漏出去,严重情况下还会导致爆炸。

在设置泄压部件时,相关人员还要将其与中腔结构结合起来,使泄压部件能调控腔内压力,使其不会处于超压状态,一旦出现超压现象,立即自动泄放。

不同的阀门类型,泄压部件结构设计也不同,相关人员还要根据具体的
低温阀门密封原理与泄压要求,设计具体的泄压部件,但无论如何,都要保证泄压部件与阀门相匹配。

3.4防静电及防火结构设计
由于低温阀门一般应用在易燃、易爆的介质上,防静电设计及防火设计显得尤为重要。

防静电设计主要是以一种类似避雷针的引导电流方式,将阀杆与阀体导通,从而将静电导出以消除安全隐患,保证整个系统的供应安全。

如GB/T24925明确规定“用于易燃蒸气或液体的具有软阀座或软的关闭插入部件的阀门,在设计时应保证阀体和阀杆具有导电连贯性,放电路径最大电阻不应超过10Ω。

”。

防火结构的设计主要是针对因温度剧烈变化而导致的介质泄露问题而进行的,防火结构的设计与普通阀门的设计要求类似。

结论
参考文献:
[1]那丽,吕贇.超低温球阀的结构设计特点及安装要求[J].煤化工,2017,(2):65.
[2]杨汗青,潘亚东,等.天然气工程中低温钢的选用[J].天然气与石油,2018,26(5):22-23.。

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