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(di)溫條件(jian)(jian)下,材料(liao)的(de)抗(kang)拉強(qiang)度和(he)(he)硬度提高(gao),塑性(xing)(xing)和(he)(he)韌性(xing)(xing)降低(di),呈現低(di)溫脆性(xing)(xing)。材質不合格,會造(zao)成殼(ke)體及(ji)密(mi)封面的(de)外漏或內漏;零部件(jian)(jian)的(de)綜合力學性(xing)(xing)能、強(qiang)度和(he)(he)剛度滿足不了使(shi)用要求甚至(zhi)斷裂,導致(zhi)介質泄漏引起爆炸。低(di)溫材料(liao)部件(jian)(jian)在精(jing)加工(gong)之前必(bi)須進行深冷處理,以減小低(di)溫閥(fa)門在低(di)溫工(gong)況下的(de)收縮(suo)變(bian)形。
3. 材料的選(xuan)用:
a. 閥(fa)(fa)體、閥(fa)(fa)蓋(gai)、閥(fa)(fa)座、啟(qi)閉件
溫(wen)度(du)(du)高于-100℃選用鐵素體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼,溫(wen)度(du)(du)低(di)于-100℃選用奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼。
b. 緊固件
溫度(du)高于(yu)-100℃時(shi),螺栓采用(yong)Ni、Cr-Mo等合金鋼(gang)(gang),經(jing)熱處理,以(yi)防(fang)止螺紋咬傷;溫度(du)低于(yu)-100℃時(shi),螺栓材(cai)料用(yong)奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)(gang),螺母材(cai)料采用(yong)Mo鋼(gang)(gang)或Ni鋼(gang)(gang)。
c. 墊片
使(shi)用(yong)溫度(du)高于-196℃,低溫最(zui)高使(shi)用(yong)壓(ya)力為5MPa時,采用(yong)不(bu)銹(xiu)鋼帶石棉(mian)纏(chan)繞(rao)式墊(dian)片(pian)、不(bu)銹(xiu)鋼帶聚四氟乙烯纏(chan)繞(rao)式墊(dian)片(pian)或不(bu)銹(xiu)鋼帶膨脹石墨纏(chan)繞(rao)式墊(dian)片(pian)。
d. 閥桿(gan)
奧氏(shi)體不銹(xiu)耐酸鋼制造,經熱處理,以(yi)提高抗拉強度(du)(du),鍍硬鉻(鍍層厚度(du)(du)0.04~0.06mm),或(huo)進(jin)行(xing)滲(shen)氮處理,以(yi)提高表面硬度(du)(du)。介質溫度(du)(du)的降(jiang)低(di)容易在填(tian)料(liao)函(han)處產生(sheng)泄漏和結冰(bing),閥門閥蓋(gai)長頸結構,填(tian)料(liao)避開(kai)低(di)溫區(qu),提高填(tian)料(liao)的使用性能(neng)和使用壽命,見圖4-59。
設(she)計(ji)成加長閥蓋的原(yuan)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(dang)閥(fa)芯(xin)關閉(bi)后,殘留在閥(fa)體(ti)中(zhong)腔(qiang)的低溫介質從(cong)周圍環境中(zhong)大量(liang)吸收熱量(liang),迅速(su)汽化,在閥(fa)體(ti)內產(chan)生(sheng)很高(gao)的壓(ya)(ya)(ya)強異(yi)(yi)常升(sheng)壓(ya)(ya)(ya)可能(neng)將閘板緊緊地壓(ya)(ya)(ya)在閥(fa)座上,導致(zhi)閘板卡(ka)死,使(shi)閥(fa)門(men)不能(neng)正(zheng)常工作,也可能(neng)沖(chong)壞填料和(he)法蘭墊片,甚(shen)至引(yin)起閥(fa)體(ti)爆(bao)炸。閥(fa)門(men)中(zhong)腔(qiang)的泄壓(ya)(ya)(ya):采用泄壓(ya)(ya)(ya)孔防止異(yi)(yi)常升(sheng)壓(ya)(ya)(ya),泄壓(ya)(ya)(ya)孔開(kai)設(she)位置視(shi)閥(fa)門(men)結構而定,見圖4-59(a)。
4. 低溫閥門(men)的描述(shu)及標準(zhun)
國內低溫(wen)(wen)閥(fa)(fa)(fa)(fa)門(men)標準(zhun)有GB/T 24925《低溫(wen)(wen)閥(fa)(fa)(fa)(fa)門(men)技術條件》。例如(ru)某DN300低溫(wen)(wen)閘閥(fa)(fa)(fa)(fa)選(xuan)用(yong)描述如(ru)下:閥(fa)(fa)(fa)(fa)體材料(liao)選(xuan)用(yong)A351-CF8,TRIM(內件)10-316。壓(ya)力(li)等(deng)級選(xuan)用(yong)Class150。端部用(yong)RF(突(tu)面)法蘭式的。制(zhi)作類型BB(螺栓連接(jie)型閥(fa)(fa)(fa)(fa)帽),OS&Y(外螺紋閥(fa)(fa)(fa)(fa)桿及閥(fa)(fa)(fa)(fa)軛)EX(加長閥(fa)(fa)(fa)(fa)桿)/FWDG(彈性閘板(ban)),Gear(齒輪)-196℃RELIEF HOLE(泄(xie)壓(ya)孔),閥(fa)(fa)(fa)(fa)門(men)標準(zhun)采用(yong)API 600。