1. 低溫閥門主要指用于介質溫度-29~-196℃的閥(fa)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(wen)(wen)條件下,材料(liao)的抗拉強度(du)和(he)硬(ying)度(du)提高,塑(su)性和(he)韌性降低,呈(cheng)現低溫(wen)(wen)脆性。材質(zhi)不(bu)合格,會造成(cheng)殼體及(ji)密封(feng)面的外漏(lou)(lou)或內漏(lou)(lou);零部件的綜合力學(xue)性能(neng)、強度(du)和(he)剛度(du)滿足不(bu)了使用要求甚至斷(duan)裂,導致介質(zhi)泄(xie)漏(lou)(lou)引起爆炸。低溫(wen)(wen)材料(liao)部件在(zai)精加工之前必須進行深冷(leng)處理,以減(jian)小低溫(wen)(wen)閥門在(zai)低溫(wen)(wen)工況下的收(shou)縮(suo)變形。
3. 材料的選用(yong):
a. 閥(fa)體(ti)、閥(fa)蓋、閥(fa)座、啟閉件
溫(wen)度高于-100℃選用鐵素(su)體不銹(xiu)鋼,溫(wen)度低(di)于-100℃選用奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼。
b. 緊固件
溫(wen)度高(gao)于-100℃時,螺(luo)(luo)栓采用(yong)Ni、Cr-Mo等合金鋼(gang),經熱處(chu)理(li),以防止螺(luo)(luo)紋(wen)咬傷(shang);溫(wen)度低于-100℃時,螺(luo)(luo)栓材(cai)料(liao)用(yong)奧氏體不銹鋼(gang),螺(luo)(luo)母材(cai)料(liao)采用(yong)Mo鋼(gang)或(huo)Ni鋼(gang)。
c. 墊片
使(shi)用(yong)溫(wen)度高(gao)于-196℃,低溫(wen)最高(gao)使(shi)用(yong)壓力(li)為(wei)5MPa時(shi),采用(yong)不銹鋼帶石棉纏繞(rao)式墊(dian)片(pian)、不銹鋼帶聚四氟乙(yi)烯纏繞(rao)式墊(dian)片(pian)或不銹鋼帶膨脹石墨纏繞(rao)式墊(dian)片(pian)。
d. 閥桿
奧氏體不銹耐酸鋼制造,經熱(re)處(chu)理,以提(ti)高(gao)抗拉強度(du),鍍硬鉻(鍍層厚(hou)度(du)0.04~0.06mm),或進行滲(shen)氮處(chu)理,以提(ti)高(gao)表面(mian)硬度(du)。介(jie)質溫度(du)的降低(di)容易在填(tian)料(liao)(liao)函處(chu)產(chan)生泄漏和(he)結冰,閥門閥蓋長頸結構,填(tian)料(liao)(liao)避開低(di)溫區(qu),提(ti)高(gao)填(tian)料(liao)(liao)的使用性能和(he)使用壽命,見(jian)圖4-59。
設計成加長閥蓋的(de)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. 閥體泄壓孔
當閥(fa)(fa)(fa)(fa)芯(xin)關閉后,殘留在(zai)閥(fa)(fa)(fa)(fa)體中腔的(de)低溫介質從周圍環境中大(da)量吸(xi)收熱量,迅(xun)速汽化,在(zai)閥(fa)(fa)(fa)(fa)體內產生(sheng)很高的(de)壓(ya)(ya)強異常(chang)(chang)(chang)升壓(ya)(ya)可(ke)(ke)能將閘(zha)板緊(jin)緊(jin)地(di)壓(ya)(ya)在(zai)閥(fa)(fa)(fa)(fa)座上,導致閘(zha)板卡死,使閥(fa)(fa)(fa)(fa)門不(bu)能正常(chang)(chang)(chang)工作,也可(ke)(ke)能沖壞填料和法蘭墊片,甚至引起閥(fa)(fa)(fa)(fa)體爆(bao)炸。閥(fa)(fa)(fa)(fa)門中腔的(de)泄壓(ya)(ya):采用泄壓(ya)(ya)孔防止異常(chang)(chang)(chang)升壓(ya)(ya),泄壓(ya)(ya)孔開設位置(zhi)視閥(fa)(fa)(fa)(fa)門結構而(er)定,見圖4-59(a)。


4. 低溫閥門(men)的描(miao)述(shu)及標準
國內低(di)(di)溫(wen)(wen)閥(fa)門標準(zhun)有(you)GB/T 24925《低(di)(di)溫(wen)(wen)閥(fa)門技術(shu)條件》。例(li)如某(mou)DN300低(di)(di)溫(wen)(wen)閘閥(fa)選(xuan)用(yong)描述如下(xia):閥(fa)體材料(liao)選(xuan)用(yong)A351-CF8,TRIM(內件)10-316。壓力等級選(xuan)用(yong)Class150。端部用(yong)RF(突面)法(fa)蘭式的。制(zhi)作類型BB(螺栓連接(jie)型閥(fa)帽),OS&Y(外螺紋閥(fa)桿及(ji)閥(fa)軛)EX(加長閥(fa)桿)/FWDG(彈性閘板(ban)),Gear(齒輪)-196℃RELIEF HOLE(泄壓孔),閥(fa)門標準(zhun)采用(yong)API 600。

