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低溫閥門介紹
北京高中壓閥門 2017-1-19 15:00:03

        閥門(famen)是流體輸送系統中的控制部件,具有截止、調節、導流、防止逆流、穩壓、分流或溢流泄壓等功能! 

        用于流體控制系統的閥門,從最簡單的截止閥到極為復雜的自控系統中所用的各種閥門,其品種和規格相當繁多。閥門可用于控制空氣、水、蒸汽、各種腐蝕性介質、泥漿、油品、液態金屬和放射性介質等各種類型流體的流動。閥門根據材質還分為鑄鐵閥門,鑄鋼閥門,不銹鋼閥門(201、304、316等),鉻鉬鋼閥門,鉻鉬釩鋼閥門,雙相鋼閥門,塑料閥門,非標訂制等閥門材質。

  低溫閥門概述:

  適用于適用于介質溫度-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,接受基地及衛星站,空分設備,石油化工尾氣分離設備,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。輸出的液態低溫介質如乙烯、液氧、液氫、液化天然氣、液化石油產品等,不但易燃易爆,而且在升溫時要氣化,氣化時,體積膨脹數百倍。

  液化天然氣閥門的材料非常重要,材質不合格,會造成殼體及密封面的外漏或內漏;零部件的綜合機械性能、強度和鋼度滿足不了使用要求甚至斷裂。導致液化天然氣介質泄漏引起爆炸。因此,在開發、設計、研制液化天然氣閥門的過程中,材質是首要關鍵的問題。

  經過多年制造,已積累了豐富的經驗,從設計、工藝到制造日趨成熟,并已開發形成了低溫閥門的系列產品。

  一、低溫閥門產品規格和設計參數:

  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:液化天然氣、乙烯、丙烯等。

  7.驅動方式:手動、傘齒輪傳動、電動 。

  二、低溫閥門標準與產品結構:

  1.設計:API6D、JB/T7749

  2.閥門常規檢查和試驗:按API598標準。

  3.閥門低溫檢查和試驗:按JB/T7749。

  4.驅動方式: 手動、傘齒輪傳動及電動驅動裝置。

  5.閥座形式: 閥座采用焊接結構,密封面堆焊鈷基硬質合金,保證閥門的密封性能。

  6.閘板采用彈性結構,在進壓端設計卸壓孔。

  7.單向密封的閥門閥體上標有流向標志。

  8.低溫球閥、閘閥、截止閥,蝶閥采用長頸結構,以保護填料。

  9.超低溫球閥標準:JB/T8861-2004

  三、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合金

  3.閥座:不銹鋼堆焊鈷基硬質合金

  4.閥桿:0Cr18Ni9

  四、低溫閥門制造和試驗:

  前澤對所生產的低溫閥門制定了嚴格的制造工藝和采用專用設備,對零件的加工進行嚴格的質量控制。經特殊的低溫處理,將粗加工的零件置于冷卻介質中數小時(2-6小時),以釋放應力,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致的泄漏。閥門的裝配與普通閥門也不同,零件需經過嚴格的清洗,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,經得起低溫介質沖擊。

  對每臺閥門進行以下試驗:

  1.常溫殼體強度試驗;

  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準的規定;

  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,經得起低溫介質沖擊;

  7.低溫(深冷 )閥門均按相應材料規范進行低溫處理和沖擊試驗

  8.搞靜電功能更加強大,閥體與閥桿或內件與閥體間導通電阻小于1歐姆。

  低溫閥門其他參數:

  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,特意設計成重量輕、尺寸小的閥體。長軸閥有低溫流體流經的閥,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、試驗而得出的最佳長度。

  理想的閥座

  軟密封構造: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定性好的含有15%玻璃纖維的特氟陲或戴氟隆,還可根據需要自行更換。硬金屬密封構造: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。氣化升壓構造閘閥采用撓性構造,實行全部密閉。因此,此時閥體內部的液化氣體被密封,在吸收了外部熱量溫度上升時,就會出現再氣化現象,引起閥門內部民常升壓。為了防止此種現象,采用了在閥芯上開設減壓孔的構造。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形填料。此填料可依靠內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行控制。且摩擦力小,因此操作輕便。

  墊片

  墊片是使用了含有具有穩定密封性的陶瓷填充材料的特氟隆材質。另外,還使用權用具有對于常溫、低溫頻繁轉換的及對溫度變化密封穩定性的纏有渦旋形金屬表面的墊片。低溫閥門產生泄漏的原因主要有兩種情況,一是內漏;二是外漏。

  1) 閥門產生內漏主要原因是密封副在低溫狀態下產生變形所致。當介質溫度下降到使材料產生相變時造成體積變化,使原本研磨精度很高的密封面產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生松弛而導至泄漏。因此可把閥體與管路的連接方式由法蘭連接改為焊接結構,避免了低溫泄漏。其二是閥桿與填料處的泄漏。

  閥門低溫試驗參考方法:

  1.試驗前的準備

  *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境下將閥門裝配好;

  *將螺栓擰緊到預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控閥門的溫度。

  2.試驗

  *將閥門安裝在試驗容器內并連接好,要確保閥門填料處在容器頂部沒有汽化氣體的位置

  *在室溫下用規定介質氣體以最大閥座試驗壓力進行初始的系統驗證試驗,以確保閥門是在合適的狀態下,然后開始進行試驗

  *將閥門浸入液氮中進行冷卻,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,用安裝在適當位置上的熱電偶對閥門的溫度進行監控。

  *試驗

  **閥門在試驗溫度下達到穩定。用熱電偶測定溫度以確信閥門的溫度達到均勻。

  **在試驗溫度下用氦氣以最大閥座試驗壓力進行初始的驗證試驗

  **在閥門的進口側進行閥座壓力試驗,能夠雙向密封的閥門,對兩個閥座分別進行試驗。

  使閥門處在開啟位置,關閉閥門出口側的針形閥,將閥腔中的壓力升至閥座試驗壓力。將該壓力保持規定的要求,檢查閥門填料處及閥體與蓋連接處是否泄漏,應無泄漏。

  使閥門恢復室溫,再進行常溫密封試驗:

  試驗完成后,將閥門清潔、吹干,檢查合格后出廠

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