1. 低溫閥(fa)門主要指用于介質溫度-29~-196℃的閥門(men),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(wen)(wen)條(tiao)件(jian)下(xia),材料(liao)的(de)(de)抗拉強度和(he)硬度提高,塑性(xing)(xing)和(he)韌性(xing)(xing)降低(di),呈現低(di)溫(wen)(wen)脆性(xing)(xing)。材質不(bu)合格,會(hui)造成殼體及密封面的(de)(de)外漏或內漏;零(ling)部(bu)件(jian)的(de)(de)綜合力(li)學性(xing)(xing)能、強度和(he)剛(gang)度滿足(zu)不(bu)了使用要求甚至斷(duan)裂,導(dao)致介質泄漏引起爆炸。低(di)溫(wen)(wen)材料(liao)部(bu)件(jian)在精加(jia)工(gong)之(zhi)前必須進行深(shen)冷處理,以減(jian)小低(di)溫(wen)(wen)閥門(men)在低(di)溫(wen)(wen)工(gong)況下(xia)的(de)(de)收縮變(bian)形。
3. 材料的選(xuan)用(yong):
a. 閥(fa)(fa)體、閥(fa)(fa)蓋、閥(fa)(fa)座、啟(qi)閉件
溫度高于-100℃選(xuan)用(yong)鐵(tie)素體(ti)不銹(xiu)鋼(gang),溫度低于-100℃選(xuan)用(yong)奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)。
b. 緊固件(jian)
溫度高于(yu)(yu)-100℃時(shi),螺栓采用(yong)Ni、Cr-Mo等合金鋼(gang)(gang)(gang),經熱處理(li),以(yi)防(fang)止螺紋(wen)咬傷(shang);溫度低于(yu)(yu)-100℃時(shi),螺栓材料用(yong)奧氏(shi)體不銹鋼(gang)(gang)(gang),螺母材料采用(yong)Mo鋼(gang)(gang)(gang)或Ni鋼(gang)(gang)(gang)。
c. 墊片
使用溫度高于-196℃,低溫最高使用壓(ya)力(li)為5MPa時(shi),采(cai)用不銹(xiu)鋼帶(dai)(dai)石棉纏(chan)(chan)繞式(shi)墊片、不銹(xiu)鋼帶(dai)(dai)聚四氟乙(yi)烯纏(chan)(chan)繞式(shi)墊片或不銹(xiu)鋼帶(dai)(dai)膨脹石墨纏(chan)(chan)繞式(shi)墊片。
d. 閥桿
奧(ao)氏體不銹耐(nai)酸鋼(gang)制(zhi)造,經熱(re)處理(li),以(yi)提高(gao)抗拉強度,鍍硬鉻(鍍層厚度0.04~0.06mm),或進行滲氮處理(li),以(yi)提高(gao)表(biao)面硬度。介質溫度的降低容易在填料函處產生(sheng)泄漏和結冰,閥門閥蓋長(chang)頸結構,填料避(bi)開低溫區(qu),提高(gao)填料的使(shi)用性能和使(shi)用壽命(ming),見圖4-59。
設計成(cheng)加(jia)長閥蓋的原因如下:
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(kong)
當閥(fa)芯關閉后(hou),殘留(liu)在閥(fa)體(ti)(ti)中腔的低溫介(jie)質從(cong)周圍環境中大量吸收(shou)熱量,迅速汽化,在閥(fa)體(ti)(ti)內產生很高的壓(ya)強異常(chang)(chang)升壓(ya)可能將閘(zha)板緊緊地壓(ya)在閥(fa)座上,導致閘(zha)板卡死,使閥(fa)門不能正常(chang)(chang)工作(zuo),也(ye)可能沖壞填(tian)料和(he)法蘭墊(dian)片,甚至引起閥(fa)體(ti)(ti)爆(bao)炸。閥(fa)門中腔的泄(xie)壓(ya):采用泄(xie)壓(ya)孔防止(zhi)異常(chang)(chang)升壓(ya),泄(xie)壓(ya)孔開(kai)設位置(zhi)視閥(fa)門結構而(er)定,見(jian)圖4-59(a)。


4. 低溫閥門(men)的描(miao)述及標準
國(guo)內低(di)溫(wen)閥(fa)(fa)門標準有GB/T 24925《低(di)溫(wen)閥(fa)(fa)門技術(shu)條件》。例如某(mou)DN300低(di)溫(wen)閘閥(fa)(fa)選(xuan)(xuan)用描述如下(xia):閥(fa)(fa)體材料選(xuan)(xuan)用A351-CF8,TRIM(內件)10-316。壓(ya)力等級(ji)選(xuan)(xuan)用Class150。端(duan)部用RF(突面)法蘭式的。制(zhi)作類型BB(螺栓(shuan)連接型閥(fa)(fa)帽),OS&Y(外螺紋閥(fa)(fa)桿及閥(fa)(fa)軛)EX(加(jia)長閥(fa)(fa)桿)/FWDG(彈(dan)性閘板),Gear(齒(chi)輪)-196℃RELIEF HOLE(泄壓(ya)孔),閥(fa)(fa)門標準采用API 600。

