DJ61Y不銹鋼焊接低溫截止閥應(yīng)用案例
DJ61Y焊接低溫截止閥適用于低溫液體貯運(yùn)設(shè)備的管理系統(tǒng)，具有開關(guān)靈活、密封可靠的特點(diǎn)，也可用于其他低溫和深冷介質(zhì)的管理系統(tǒng)。
低溫截止閥通常指工作溫度低于 -110℃ 的截止閥門，廣泛應(yīng)用于液化天然氣，液化石油氣體和其它低溫行業(yè)。目前可制造適用溫度達(dá) -196℃ 的低溫截止閥，全部零件采用液氮進(jìn)行低溫預(yù)處理，避免使用過(guò)程中密封變形泄露。低溫截止閥是一種工作在低溫氣氫或液氫介質(zhì)中，用來(lái)接通或切斷管路介質(zhì)的裝置。針對(duì)在使用過(guò)程中出現(xiàn)閥門無(wú)法動(dòng)作的問(wèn)題，進(jìn)行了故障分析，通過(guò)改進(jìn)結(jié)構(gòu)，使閥門正常運(yùn)行于試驗(yàn)系統(tǒng)中。
DJ61Y不銹鋼焊接低溫截止閥應(yīng)用案例
1.結(jié)構(gòu)組成
低溫截止閥由閥體、閥瓣、閥桿和汽缸等組成。閥體、閥蓋和閥桿等均采用不銹鋼，閥瓣采用銅。上下兩段閥桿中間用環(huán)氧酚醛層壓玻璃鋼布板實(shí)現(xiàn)絕熱，法蘭密封面采用鋁墊片，填料使用聚四氟乙烯，汽缸使用雙特密封，以減小摩擦力，閥門整體采用聚氨酯發(fā)泡保溫。
2.材料選用
低溫截止閥用墊片必須在常溫、低溫及溫度變化下具有可靠的密封性和復(fù)原性，因此一般選擇性能變化小的墊片材料。如浸漬聚四氟乙烯的石棉填料或成型塑料件填料，而玻璃鋼由于導(dǎo)熱系數(shù)很小，大多用作熱橋元件。
3.密封結(jié)構(gòu)
在關(guān)閉件設(shè)計(jì)時(shí)，閥座采用較硬的材料不銹鋼，閥瓣采用較軟的材料銅，當(dāng)?shù)蜏叵聤W氏體發(fā)生相變時(shí)，密封面高低不平，軟材料在操作力的作用下產(chǎn)生形變而使其與閥座貼合緊密，補(bǔ)償由于熱應(yīng)力和組織應(yīng)力引起的材料變形，解決了高壓低溫工況下的密封性問(wèn)題。
4.絕熱結(jié)構(gòu)
為較好地實(shí)現(xiàn)低溫截止閥的絕熱，將閥蓋設(shè)計(jì)成細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，加長(zhǎng)熱橋，防止因填料函部分過(guò)冷而使處在填料函部位的閥桿以及閥蓋上部的零件結(jié)霜，影響使用。采用隔熱墊（材料為環(huán)氧酚醛層壓玻璃鋼布）將閥桿分為上、下兩部分，減小熱流，實(shí)現(xiàn)絕熱。閥門整體采用外絕熱形式，使用聚氨脂發(fā)泡保溫，保溫層厚200mm。
DJ61Y焊接低溫截止閥有二種閥蓋設(shè)計(jì)形式。第一種是螺栓式閥蓋，按這種設(shè)計(jì)形式設(shè)計(jì)的閥門，其閥體與閥蓋用螺栓螺母連接，纏繞式墊片 (31 6夾柔性石墨制造)密封?？蛻粲刑厥庖髸r(shí)也可采用金屬環(huán)連接。第二種設(shè)計(jì)形式是焊接式閥蓋，按這種設(shè)計(jì)形式的閥門，其閥體與閥蓋用螺紋連接，全焊密封?？蛻粲刑厥庖髸r(shí)也可采用全焊逶連接。閘閘、截止閥、球閥都可設(shè)計(jì)成低溫閥。為了能在-196℃(320oF)的低溫下使用，一般將閥門設(shè)計(jì)成加長(zhǎng)式閥蓋。
1、產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造按ANSIB16.34、E101標(biāo)準(zhǔn)，可與進(jìn)口設(shè)備配備使用。
2、閥門中腔采用壓力自緊式密封結(jié)構(gòu)，內(nèi)腔壓力越高密封性能越好。
3、閥瓣和閥座的密封面采用司太立（stellite）鈷基硬質(zhì)合金堆焊而成。
4、閥蓋填料函深度合理，填料加緩蝕劑，密封可靠，開關(guān)平穩(wěn)。
5、閥門具有上密封結(jié)構(gòu)，保證閥門開啟運(yùn)行時(shí)不經(jīng)閥桿外漏。
DJ61Y不銹鋼焊接低溫截止閥應(yīng)用案例
| 序號(hào) | 品 名 | 型 號(hào) 及 規(guī) 格 | 單位 | 數(shù)量 | 單 價(jià) （元） | 金 額 （元） | 閥體材質(zhì) 及其它 |
| 1 | 截止閥 | 低溫截止閥 DJ61F-150LB DN65， 長(zhǎng)軸型 連接方式: 對(duì)焊 介質(zhì)為:低溫氣體 工作溫度，-170℃ 設(shè)計(jì)溫度:-196℃-80℃， 閥體承壓：150LB | 臺(tái) | 2 | 閥體材質(zhì)CF8， 閥座內(nèi)件PCTFE 詳細(xì)要求見附件 |
| 序號(hào) | 零件名稱 | AStoASTM | SStoASTM | ||
| A350 LF2 | A350 LF3 | A182 F304 | A182 F316(L) | ||
| 1 | 閥體 | A350 LF2 | A350 LF3 | A182 F304(L) | A182 F316(L) |
| 2 | 閥瓣 | A276 410 | A276 304(L) | A276 304(L) | A276 316(L) |
| 3 | 閥蓋 | A350 LF2 | A350 LF3 | A182 F304(L) | A182 F316(L) |
| 4 | 墊片 | 316夾柔性石墨 | 316夾PTFE | ||
| 5 | 螺栓螺母 | A193 B7 | A193 B7 | A193 B8 | A193 B8M |
| 6 | 閥桿 | A182 F6 | A182 F6 | A182 F304(L) | A182 F316(L) |
| 7 | 填料 | 柔性石墨 | PTFE | ||
| 8 | 填料壓套 | A276 420 | A182 F304 | ||
| 9 | 銷釘 | A276 420 | A182 F304 | ||
| 10 | 活節(jié)螺栓 | A193 B7 | A193 B16 | A193 B8 | A193 B8M |
| 11 | 填料壓板 | WCB | A351 CF8 | ||
| 12 | 螺母 | A194 2H | A19 44 | A194 8 | A194 8M |
| 13 | 閥桿螺母 | A276 410 | |||
| 14 | 手輪 | A197 | |||
| 15 | 銘牌 | SS | |||
| 16 | 螺母 | A194 2H | A194 4 | A194 8 | A194 8M |
| 17 | 適用溫度 | ≥-40℃ | ≥-101℃ | ≥-196℃ | |
| NPS | 3/8" | 1/2" | 3/4" | 1" | 1 1/4" | 1 1/2" | 2" | |
| L | 79 | 92 | 111 | 120 | 120 | 172 | 200 | |
| H(開) | 330 | 337 | 370 | 480 | 410 | 474 | 546 | |
| W | 100 | 100 | 125 | 160 | 160 | 180 | 200 | |
| 重量 | 螺栓式 | 5.2 | 7.2 | 10.9 | 13.5 | 15.2 | 19.8 | 29.0 |
| 焊接式 | 4.8 | 6.5 | 9.5 | 11.5 | 13.1 | 17.5 | 26.8 | |
DJ61Y不銹鋼焊接低溫截止閥應(yīng)用案例安裝及注意事項(xiàng)
截止閥的開啟和關(guān)閉件為塞形的閥瓣，密封面為平面或錐面，閥瓣沿流體中心線為直線運(yùn)動(dòng)。根據(jù)閥桿螺紋的位置，截止閥的類型分為外螺紋型和內(nèi)螺紋型；根據(jù)介質(zhì)的流向劃分，有直通型、直流型和角型；根據(jù)密封形式，有填料密封截止閥和波紋管密封截止閥。
截止閥是一種強(qiáng)制密封閥，因此當(dāng)閥門關(guān)閉時(shí)，須對(duì)閥瓣施加壓力，以強(qiáng)制密封面不泄漏。當(dāng)閥門開啟時(shí)，閥瓣的開啟高度為公稱直徑
的25%~30%，流量達(dá)到大，則表示閥門已達(dá)到打開位置。因此，截止閥的全開位置應(yīng)由閥瓣的行程決定。
DJ61Y不銹鋼焊接低溫截止閥應(yīng)用案例焊接截止閥安裝及注意事項(xiàng)：
1.手輪.手柄操作的截止閥可以安裝在管道的任何位置。
2.手輪.手柄等機(jī)構(gòu)不允許被當(dāng)作起吊。
3.介質(zhì)的流向應(yīng)與閥體所示的箭頭方向一致。
DJ61Y不銹鋼焊接低溫截止閥應(yīng)用案例特點(diǎn)
(1)截止閥結(jié)構(gòu)比閘閥簡(jiǎn)單，制造與維修都較方便。
(2)密封面不易磨損及擦傷，密封性好，啟閉時(shí)閥瓣與閥體密封面之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，因而磨損與擦傷均不嚴(yán)重，密封性能好，使用壽命長(zhǎng)。
(3)啟閉時(shí)，閥瓣行程小，因而截止閥高度比閘閥小，但結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度比閘閥長(zhǎng)。
(4)啟閉力矩大、啟閉較費(fèi)力，啟閉時(shí)間校長(zhǎng)。
(5)流體阻力大，因閥體內(nèi)介質(zhì)通道較曲折，流體阻力大，動(dòng)力消耗大。
(6)介質(zhì)流動(dòng)方向公稱壓力時(shí)，一般采用順流，介質(zhì)從閥瓣下方向上流;公稱壓力PN20MPa時(shí)，一般采用逆流，介質(zhì)從閥瓣上方向下流.以增加密封件能。使用時(shí)，截止閥介質(zhì)只能單方向流動(dòng)，不能改變流動(dòng)方向。
(7)全開時(shí)閥瓣經(jīng)常受沖蝕。
截止閥的閥桿軸線與閥座密封面垂直。閥桿開啟或關(guān)閉行程相對(duì)較短，并具有非?？煽康那袛鄤?dòng)作，使得這種閥門適合作為介質(zhì)的切斷或調(diào)節(jié)及節(jié)流使用。
5.DJ61Y不銹鋼焊接低溫截止閥應(yīng)用案例故障分析
低溫截止閥應(yīng)用于試驗(yàn)系統(tǒng)后，出現(xiàn)了無(wú)法動(dòng)作的故障。在對(duì)該閥解體后發(fā)現(xiàn)，閥桿與閥蓋出現(xiàn)了咬合，閥桿表面的中心線對(duì)稱位置處有兩處較深的劃痕，與之相配的閥蓋下法蘭相應(yīng)位置上也有兩處劃痕。經(jīng)過(guò)分析，引起故障的原因有兩方面。
（1）存儲(chǔ)期
閥門存放期間水平放置并處于開啟狀態(tài)，閥桿與閥瓣形成懸臂梁結(jié)構(gòu)，懸臂長(zhǎng)147mm，懸臂重4.8kg。由于重力作用引起下閥桿彎曲，使得下閥桿和閥蓋法蘭孔同軸度偏差增大。原設(shè)計(jì)中同軸度zui大偏差為0.1mm，拆除后實(shí)測(cè)同軸度偏差約為0.4mm。由于兩零件材料均為OCr18Ni9不銹鋼，低溫下無(wú)法進(jìn)行潤(rùn)滑，動(dòng)作時(shí)由于同軸度偏差大產(chǎn)生咬合現(xiàn)象。
（2）加工期
經(jīng)檢查，閥蓋上的銷釘槽沒(méi)有按圖紙加工。將圖紙中的方形槽加工成圓弧形槽，影響了銷釘和銷釘槽的正常配合，下閥桿承受側(cè)向力，從而導(dǎo)致下閥桿和閥蓋產(chǎn)生干涉。
6.DJ61Y不銹鋼焊接低溫截止閥應(yīng)用案例改進(jìn)措施
（1）閥桿與閥蓋配合部分
在下閥桿?1mm處壓入一個(gè)H62銅套，不銹鋼OCr18Ni9硬度160HB，黃銅H62硬度56HB，采用這種方式可避免同種材料直接接觸而產(chǎn)生咬合現(xiàn)象。將閥蓋下法蘭孔?1mm加工至?7mm，與下閥桿相應(yīng)處采用間隙配合，既保證了配合件具有較小的動(dòng)摩擦力，又起到了導(dǎo)向作用。
（2）閥桿防轉(zhuǎn)裝置銷釘和銷釘槽配合的作用是避免閥桿旋轉(zhuǎn)。由于該閥的閥瓣、閥桿、汽缸和活塞等為回轉(zhuǎn)體，其閥桿是否旋轉(zhuǎn)對(duì)其密封和啟閉性能不會(huì)產(chǎn)生影響。為了避免由于銷釘和銷釘槽配合不當(dāng)而使下閥桿承受側(cè)向力，取消了銷釘。
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