1. 低溫閥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(wen)條件下,材料的(de)抗拉強度和硬度提高,塑性(xing)(xing)和韌性(xing)(xing)降低,呈現低溫(wen)脆性(xing)(xing)。材質(zhi)不合(he)格,會造成殼體及密封(feng)面的(de)外漏(lou)或內漏(lou);零(ling)部(bu)件的(de)綜合(he)力學(xue)性(xing)(xing)能、強度和剛度滿(man)足不了使(shi)用要求甚至斷裂(lie),導致介(jie)質(zhi)泄漏(lou)引起(qi)爆炸。低溫(wen)材料部(bu)件在(zai)精加工(gong)之前必須進(jin)行(xing)深冷處理,以減小低溫(wen)閥門在(zai)低溫(wen)工(gong)況下的(de)收縮(suo)變形。
3. 材料的選用:
a. 閥體、閥蓋、閥座、啟閉件
溫度(du)高于-100℃選用(yong)鐵(tie)素體不銹(xiu)鋼,溫度(du)低于-100℃選用(yong)奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼。
b. 緊固件(jian)
溫度高于-100℃時,螺栓采用Ni、Cr-Mo等合金鋼(gang)(gang),經熱處理,以防(fang)止螺紋咬(yao)傷(shang);溫度低(di)于-100℃時,螺栓材(cai)料用奧氏體不銹鋼(gang)(gang),螺母(mu)材(cai)料采用Mo鋼(gang)(gang)或Ni鋼(gang)(gang)。
c. 墊片
使用(yong)(yong)溫(wen)度高于-196℃,低溫(wen)最高使用(yong)(yong)壓力(li)為5MPa時,采用(yong)(yong)不銹(xiu)鋼帶(dai)石棉纏(chan)繞(rao)式墊(dian)片(pian)、不銹(xiu)鋼帶(dai)聚四氟乙烯纏(chan)繞(rao)式墊(dian)片(pian)或不銹(xiu)鋼帶(dai)膨脹(zhang)石墨(mo)纏(chan)繞(rao)式墊(dian)片(pian)。
d. 閥桿
奧氏(shi)體不銹耐酸鋼制造,經(jing)熱(re)處理,以(yi)提(ti)高(gao)抗拉強(qiang)度(du)(du),鍍(du)硬(ying)鉻(鍍(du)層厚度(du)(du)0.04~0.06mm),或(huo)進行滲(shen)氮(dan)處理,以(yi)提(ti)高(gao)表(biao)面硬(ying)度(du)(du)。介質(zhi)溫度(du)(du)的降低容易在(zai)填(tian)料(liao)函處產生泄漏和(he)結(jie)冰,閥門(men)閥蓋長頸結(jie)構,填(tian)料(liao)避開(kai)低溫區,提(ti)高(gao)填(tian)料(liao)的使用(yong)性能(neng)和(he)使用(yong)壽命,見圖4-59。
設計成加長閥蓋(gai)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. 閥體泄壓孔
當閥芯(xin)關閉(bi)后,殘留在閥體(ti)中(zhong)(zhong)腔(qiang)的(de)(de)低(di)溫介質從周圍(wei)環境(jing)中(zhong)(zhong)大量吸(xi)收熱量,迅速汽(qi)化,在閥體(ti)內(nei)產生很(hen)高(gao)的(de)(de)壓(ya)(ya)強異(yi)常(chang)升(sheng)壓(ya)(ya)可能將(jiang)閘(zha)板緊(jin)緊(jin)地(di)壓(ya)(ya)在閥座上,導(dao)致閘(zha)板卡(ka)死,使閥門不能正(zheng)常(chang)工(gong)作,也可能沖壞填料和法蘭墊(dian)片,甚至(zhi)引(yin)起閥體(ti)爆炸。閥門中(zhong)(zhong)腔(qiang)的(de)(de)泄壓(ya)(ya):采用泄壓(ya)(ya)孔防止異(yi)常(chang)升(sheng)壓(ya)(ya),泄壓(ya)(ya)孔開設位置(zhi)視(shi)閥門結構而定,見(jian)圖4-59(a)。
4. 低溫閥門(men)的(de)描述及標準
國內低溫(wen)閥(fa)(fa)門(men)標準有GB/T 24925《低溫(wen)閥(fa)(fa)門(men)技術(shu)條件》。例如(ru)某DN300低溫(wen)閘閥(fa)(fa)選用(yong)描述如(ru)下:閥(fa)(fa)體材(cai)料(liao)選用(yong)A351-CF8,TRIM(內件)10-316。壓力等級選用(yong)Class150。端部用(yong)RF(突面(mian))法蘭式的。制作類型BB(螺栓連接型閥(fa)(fa)帽),OS&Y(外螺紋閥(fa)(fa)桿及閥(fa)(fa)軛)EX(加長(chang)閥(fa)(fa)桿)/FWDG(彈性(xing)閘板),Gear(齒輪)-196℃RELIEF HOLE(泄壓孔),閥(fa)(fa)門(men)標準采用(yong)API 600。