低温阀门技术资料,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/T7749 2 .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。 9 .超低温球阀标准: JB/T8861-2004 三、低温阀门材料选择: 1 .阀体、阀盖采用:LCB(- 46℃)、LC3(- 101℃)、CF8( 304 )(-196℃) 2 .闸板:不锈钢堆焊钴基硬质合金 3 .阀座:不锈钢堆焊钴基硬质合金 4 .阀杆: 0Cr18Ni9 四、低温阀门制造和试验: 前泽对所生产的低温阀门制定了严格的制造工艺和采用专用设备,对 零件的加工进行严格的质量控制。经特殊的低温处理,将粗加工的零件置 于冷却介质中数小时( 2-6 小时),以释放应力,确保材料的低温性能,保 证精加工尺寸,以防阀门在低温工况时,因温度变化造成变形而导致的泄 漏。阀门的装配与普通阀门也不同,零件需经过严格的清洗,除去任何油 污,以保证使用性能。 五、低温阀门试验设备: 1. 低温阀试验装置 2. 液氮储存装置 3. 低温处理槽 4. 低温试验台,以保证阀门在低温工况条件下的性能 5. 其它 六、低温阀门试验和检验: 对低温阀的主要零部件作低温处理并每批抽样作低温冲击试验,以保 证阀门在低温工况时不脆裂,经得起低温介质冲击。 对每台阀门进行以下试验: 1. 常温壳体强度试验; 2. 常温低压上密封试验; 3. 常温低压密封试验; 4. 低温上密封气密试验(有上密封时); 5. 低温气密封试验等,以确保整台低温阀门符合标准的规定; 6. 对低温阀的主要零部件作低温处理并每批抽样作低温冲击试验,以 保证阀门在低温工况时不脆裂,经得起低温介质冲击; 7. 低温(深冷 )阀门均按相应材料规范进行低温处理和冲击试验
8. 搞静电功能更加强大,阀体与阀杆或内件与阀体间导通电阻小于 1 欧姆。 低温阀门其他参数: → 阀体轻、尺寸小。 为了减少阀体的热损失,特别是为了保证阀门超低温下的使用,特意 设计成重量轻、尺寸小的阀体。 → 长轴阀有低温流体流经的阀,采用长阀杆形式,可以避开外部热的 作用使压盖保持常温,以防止盖密封件的性能降低。此 长度是通过计算、试验而得出的最佳长度。 → 理想的阀座 软密封构造:在 SW、 BW 形式下,阀体不能从配管上拆下为了不换修阀 体阀座采用软接触阀座。阀芯密封采用低温特性稳定 性好的含有 15% 玻璃纤维的特氟陲或戴氟隆,还可根据需要自行更换。 硬金属密封构造:金属密封用于闸阀及有防火要求的 阀上。是在阀座的接触面加上钨铬钴合金金属衬套,提高表面硬度, 提高防烧伤及耐磨性能。 → 气化升压构造闸阀采用挠性构造,实行全部密闭。因此,此时阀体 内部的液化气体被密封,在吸收了外部热量温度上升时 ,就会出现再气化现象,引起阀门内部民常升压。为了防止此种现象, 采用了在阀芯上开设减压孔的构造。而久性出色的 压盖填料在压盖部位采用南昌久性好的特氟隆环形填料。此填料可依 靠内压具有自压密封性能,因此,用较小 的紧固力 矩就可轻松地进行控制。且摩擦力小,因此操作轻便。 → 垫片垫片是使用了含有具有稳定密封性的陶瓷填充材料的特氟隆 材质。另外,还使用权用具有对于常温、低温频繁转换的 及对温度变化密封稳定性的缠有涡旋形金属表面的垫片。 低温阀门产生泄漏的原因 主要有两种情况,一是内漏;二是外漏。 1 ) 阀门产生内漏主要原因是密封副在低温状态下产生变形所致。当 介质温度下降到使材料产生相变时造成体积变化,使原本研磨精度很高的 密封面产生翘曲变形而造成低温密封不良。 2 ) 阀门的外漏:其一是阀门与管路采用法兰连接方式时,由于连接 垫料、连接螺栓、以及连接件在低温下材料之间收缩不同步产生松弛而导 至泄漏。因此可把阀体与管路的连接方式由法兰连接改为焊接结构,避免 了低温泄漏。其二是阀杆与填料处的泄漏。 阀门低温试验参考方法:
1. 试验前的准备 * 清除阀门零件的油渍,将它们擦干净并在干净,没有灰尘和油渍的环 境下将阀门装配好; * 将螺栓拧紧到预定的力矩值和拉力值,并记录下该值; * 用合适的热电偶与阀门连接,从而能在整个试验过程中监控阀门的温 度。 2. 试验 * 将阀门安装在试验容器内并连接好,要确保阀门填料处在容器顶部没 有汽化气体的位置 * 在室温下用规定介质气体以最大阀座试验压力进行初始的系统验证 试验,以确保阀门是在合适的状态下,然后开始进行试验 * 将阀门浸入液氮中进行冷却,液体的水平面至少淹住阀体与阀盖的连 接部位,在整个冷却过程中一直向阀门提供氦气。在冷却过程中,用安装 在适当位置上的热电偶对阀门的温度进行监控。 * 试验 ** 阀门在试验温度下达到稳定。用热电偶测定温度以确信阀门的温度 达到均匀。 ** 在试验温度下用氦气以最大阀座试验压力进行初始的验证试验 ** 在阀门的进口侧进行阀座压力试验,能够双向密封的阀门,对两个 阀座分别进行试验。 ** 使阀门处在开启位置,关闭阀门出口侧的针形阀,将阀腔中的压力 升至阀座试验压力。将该压力保持规定的要求,检查阀门填料处及阀体与 盖连接处是否泄漏,应无泄漏。 * 使阀门恢复室温,再进行常温密封试验: * 试验完成后,将阀门清洁、吹干,检查合格后出厂