1. 低(di)溫閥門主要指用于介質溫度-29~-196℃的閥門,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. 低溫條件(jian)下,材料的抗拉強度和硬度提高(gao),塑性(xing)和韌性(xing)降低,呈現低溫脆性(xing)。材質不(bu)合格(ge),會造成殼體及(ji)密(mi)封面的外(wai)漏或內漏;零部件(jian)的綜合力學性(xing)能、強度和剛度滿足不(bu)了使用(yong)要求甚至斷裂,導致介質泄(xie)漏引起(qi)爆(bao)炸(zha)。低溫材料部件(jian)在精加工之前必須進行深冷處(chu)理,以(yi)減(jian)小(xiao)低溫閥門在低溫工況下的收縮變形。
3. 材料的選用:
a. 閥(fa)體、閥(fa)蓋、閥(fa)座(zuo)、啟閉件
溫(wen)度高于-100℃選用(yong)鐵素體(ti)(ti)不銹鋼,溫(wen)度低于-100℃選用(yong)奧氏體(ti)(ti)不銹鋼。
b. 緊固件
溫度(du)高于(yu)-100℃時(shi),螺栓采用Ni、Cr-Mo等合金鋼(gang)(gang),經熱處理(li),以防止(zhi)螺紋咬傷;溫度(du)低于(yu)-100℃時(shi),螺栓材料用奧氏體不銹鋼(gang)(gang),螺母(mu)材料采用Mo鋼(gang)(gang)或Ni鋼(gang)(gang)。
c. 墊片
使用(yong)溫度高于-196℃,低溫最(zui)高使用(yong)壓力為5MPa時,采用(yong)不銹(xiu)鋼(gang)帶石(shi)棉纏繞(rao)式墊片、不銹(xiu)鋼(gang)帶聚四氟乙烯纏繞(rao)式墊片或不銹(xiu)鋼(gang)帶膨脹(zhang)石(shi)墨纏繞(rao)式墊片。
d. 閥桿
奧(ao)氏體不銹耐酸鋼制造(zao),經熱處(chu)理(li)(li),以提高抗(kang)拉強度(du),鍍硬鉻(鍍層厚度(du)0.04~0.06mm),或(huo)進行滲氮處(chu)理(li)(li),以提高表面硬度(du)。介質溫度(du)的(de)降(jiang)低(di)容易在填料(liao)函處(chu)產生泄(xie)漏和結冰,閥門閥蓋長頸結構,填料(liao)避開低(di)溫區,提高填料(liao)的(de)使用性能和使用壽命,見圖4-59。
設計成加長閥蓋的原(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
當閥(fa)芯關閉(bi)后(hou),殘留在閥(fa)體(ti)中(zhong)腔的低溫介質從周(zhou)圍環境(jing)中(zhong)大(da)量吸(xi)收(shou)熱(re)量,迅(xun)速汽化,在閥(fa)體(ti)內產生(sheng)很(hen)高(gao)的壓(ya)強異(yi)常(chang)(chang)升(sheng)壓(ya)可(ke)能(neng)將閘板(ban)緊(jin)緊(jin)地壓(ya)在閥(fa)座(zuo)上,導致閘板(ban)卡(ka)死,使閥(fa)門不能(neng)正常(chang)(chang)工(gong)作(zuo),也可(ke)能(neng)沖壞(huai)填(tian)料和法蘭墊片(pian),甚至(zhi)引(yin)起(qi)閥(fa)體(ti)爆炸。閥(fa)門中(zhong)腔的泄(xie)壓(ya):采用泄(xie)壓(ya)孔防止異(yi)常(chang)(chang)升(sheng)壓(ya),泄(xie)壓(ya)孔開設位(wei)置視閥(fa)門結構而定,見圖4-59(a)。
4. 低溫閥(fa)門(men)的描(miao)述及標準
國內低(di)溫閥(fa)(fa)(fa)(fa)門(men)標(biao)準有GB/T 24925《低(di)溫閥(fa)(fa)(fa)(fa)門(men)技術條件》。例如某DN300低(di)溫閘閥(fa)(fa)(fa)(fa)選用描述如下:閥(fa)(fa)(fa)(fa)體材料選用A351-CF8,TRIM(內件)10-316。壓力等級選用Class150。端部用RF(突面)法蘭式(shi)的。制作類型(xing)BB(螺栓(shuan)連接型(xing)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),Gear(齒輪)-196℃RELIEF HOLE(泄壓孔),閥(fa)(fa)(fa)(fa)門(men)標(biao)準采用API 600。