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如何正確選用低溫閥門

  • 發(fā)布日期:2014-07-04      瀏覽次數(shù):4213
    •                         如何正確選用低溫閥門

                              上海申弘閥門有限公司

             適用于適用于介質(zhì)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(jié)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(wèi)星站,空分設(shè)備,石油化工尾氣分離設(shè)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(tài)低溫介質(zhì) 如乙烯、液氧、液氫、液化天然氣、液化石油產(chǎn)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(shù)百倍。    
          液化天然氣閥門的材料非常重要,材質(zhì)不合格,會造成殼體及密封面的外漏或內(nèi)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(dǎo)致液化天然氣介質(zhì)泄漏引起爆炸。因此,在開發(fā)、設(shè)計、研制液化天然氣閥門的過程中,材質(zhì)是首要關(guān)鍵的問題。 
          經(jīng)過多年制造,已積累了豐富的經(jīng)驗,從設(shè)計、工藝到制造日趨成熟,并已開發(fā)形成了低溫閥門的系列產(chǎn)品。 
         一、低溫閥門產(chǎn)品規(guī)格和設(shè)計參數(shù): 
         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(jié)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(zhì):液化天然氣、乙烯、丙烯等。    

      7.驅(qū)動方式:手動、傘齒輪傳動、電動 。

      液氮站需要低溫閥門舉例:

      序號產(chǎn)品名稱型號規(guī)格單位數(shù)量
      25低溫截止閥DJ41F-40P DN50 凸面2
      26低溫截止閥DJ61F-40P DN404
      27低溫截止閥DJ41F-40P DN40 凸面6
      28低溫截止閥DJ61F-40P DN253
      29低溫截止閥DJ41F-40P DN25 凸面6
      30低溫截止閥DJ61F-40P DN154
      31低溫止回閥DH41F-40P DN40 凹面2
      32低溫安全閥DN25 PN40      凹面2
      33低溫安全閥DN15 PN40     凹面 2

      二、低溫閥門標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)品結(jié)構(gòu):    

          1.設(shè)計:API6D、JB/T7749 
          2.閥門常規(guī)檢查和試驗:按API598標(biāo)準(zhǔn)。    

         3.閥門低溫檢查和試驗:按JB/T7749。 
          4.驅(qū)動方式: 手動、傘齒輪傳動及電動驅(qū)動裝置。            
        5.閥座形式: 閥座采用焊接結(jié)構(gòu),密封面堆焊鈷基硬質(zhì)合金,保證閥門的密封性能。            
        6.閘板采用彈性結(jié)構(gòu),在進(jìn)壓端設(shè)計卸壓孔。            
        7.單向密封的閥門閥體上標(biāo)有流向標(biāo)志。            
        8.低溫球閥、閘閥、截止閥,蝶閥采用長頸結(jié)構(gòu),以保護(hù)填料。            
        9.超低溫球閥標(biāo)準(zhǔn):JB/T8861-2004            
        三、正確選用低溫閥門材料選擇: 

        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(zhì)合金           
        3.閥座:不銹鋼堆焊鈷基硬質(zhì)合金            
        4.閥桿:0Cr18Ni9            
        四、低溫閥門制造和試驗:            
        上海申弘閥門有限公司對所生產(chǎn)的低溫閥門制定了嚴(yán)格的制造工藝和采用設(shè)備,對零件的加工進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制。經(jīng)特殊的低溫處理,將粗加工的零件置于冷卻介質(zhì)中數(shù)小 時(2-6小時),以釋放應(yīng)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(dǎo)致的泄漏。閥門的裝配與普通閥門也不 同,零件需經(jīng)過嚴(yán)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(shè)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(jīng)得起低溫介質(zhì)沖擊。            
        對每臺閥門進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)的規(guī)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(jīng)得起低溫介質(zhì)沖擊;            
        7.低溫(深冷 )閥門均按相應(yīng)材料規(guī)范進(jìn)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(nèi)件與閥體間導(dǎo)通電阻小于1歐姆。            
        低溫閥門其他參數(shù):            
        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(shè)計成重量輕、尺寸小的閥體。長軸閥有低溫流體流經(jīng)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*長度。            
        如何正確選用低溫閥門理想的閥座            
        軟密封構(gòu)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(wěn)定性好的含有15%玻璃纖維的特氟 陲或戴氟隆,還可根據(jù)需要自行更換。硬金屬密封構(gòu)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(gòu)造閘閥采用撓性構(gòu)造,實行全部密閉。因此,此時閥體內(nèi)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(xiàn)再氣化現(xiàn) 象,引起閥門內(nèi)部民常升壓。為了防止此種現(xiàn)象,采用了在閥芯上開設(shè)減壓孔的構(gòu)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(huán)形填料。此填料 可依靠內(nèi)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(jìn)行控制。且摩擦力小,因此操作輕便。              

      正確選用低溫閥門墊片 
        墊片是使用了含有具有穩(wěn)定密封性的陶瓷填充材料的特氟隆材質(zhì)。另外,還使用權(quán)用具有對于常溫、低溫頻繁轉(zhuǎn)換的及對溫度變化密封穩(wěn)定性的纏有渦旋形金屬表面的墊片。低溫閥門產(chǎn)生泄漏的原因主要有兩種情況,一是內(nèi)漏;二是外漏。 
                 1) 閥門產(chǎn)生內(nèi)漏主要原因是密封副在低溫狀態(tài)下產(chǎn)生變形所致。當(dāng)介質(zhì)溫度下降到使材料產(chǎn)生相變時造成體積變化,使原本研磨精度很高的密封面產(chǎn)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(chǎn)生松弛而導(dǎo)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(jié)構(gòu),避免了低溫泄漏。其二是閥桿與填料處的泄漏。 

                  如何正確選用低溫閥門低溫試驗參考方法:    

      1.試驗前的準(zhǔn)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(huán)境下將閥門裝配好;            
        *將螺栓擰緊到預(yù)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(jiān)控閥門的溫度。              

      2.正確選用低溫閥門試驗            
        *將閥門安裝在試驗容器內(nèi)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(guī)定介質(zhì)氣體以大閥座試驗壓力進(jìn)行初始的系統(tǒng)驗證試驗,以確保閥門是在合適的狀態(tài)下,然后開始進(jìn)行試驗            
        *將閥門浸入液氮中進(jìn)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(dāng)位置上的熱電偶對閥門的溫度進(jìn)行監(jiān)控。 
       
                   *正確選用低溫閥門試驗            
        **閥門在試驗溫度下達(dá)到穩(wěn)定。用熱電偶測定溫度以確信閥門的溫度達(dá)到均勻。           
        **在試驗溫度下用氦氣以大閥座試驗壓力進(jìn)行初始的驗證試驗            
        **在閥門的進(jìn)口側(cè)進(jìn)行閥座壓力試驗,能夠雙向密封的閥門,對兩個閥座分別進(jìn)行試驗。            
        使閥門處在開啟位置,關(guān)閉閥門出口側(cè)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(guī)定的要求,檢查閥門填料處及閥體與蓋連接處是否泄漏,應(yīng)無泄漏。            
        使閥門恢復(fù)室溫,再進(jìn)行常溫密封試驗

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