閥門(mén)(famen)是流體輸送系統(tǒng)中的控制部件，具有截止、調(diào)節(jié)、導(dǎo)流、防止逆流、穩(wěn)壓、分流或溢流泄壓等功能。
用于流體控制系統(tǒng)的閥門(mén)，從最簡(jiǎn)單的截止閥到極為復(fù)雜的自控系統(tǒng)中所用的各種閥門(mén)，其品種和規(guī)格相當(dāng)繁多。閥門(mén)可用于控制空氣、水、蒸汽、各種腐蝕性介質(zhì)、泥漿、油品、液態(tài)金屬和放射性介質(zhì)等各種類(lèi)型流體的流動(dòng)。閥門(mén)根據(jù)材質(zhì)還分為鑄鐵閥門(mén)，鑄鋼閥門(mén)，不銹鋼閥門(mén)(201、304、316等)，鉻鉬鋼閥門(mén)，鉻鉬釩鋼閥門(mén)，雙相鋼閥門(mén)，塑料閥門(mén)，非標(biāo)訂制等閥門(mén)材質(zhì)。
低溫閥門(mén)概述：
適用于適用于介質(zhì)溫度-40℃～ -196℃的閥門(mén)稱(chēng)之為低溫閥門(mén)
低溫閥門(mén)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(chǔ)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(chē)、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(shí)要?dú)饣瑲饣瘯r(shí)，體積膨脹數(shù)百倍。
液化天然氣閥門(mén)的材料非常重要，材質(zhì)不合格，會(huì)造成殼體及密封面的外漏或內(nèi)漏;零部件的綜合機(jī)械性能、強(qiáng)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(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、研制液化天然氣閥門(mén)的過(guò)程中，材質(zhì)是首要關(guān)鍵的問(wèn)題。
經(jīng)過(guò)多年制造，已積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，從設(shè)計(jì)、工藝到制造日趨成熟，并已開(kāi)發(fā)形成了低溫閥門(mén)的系列產(chǎn)品。
一、低溫閥門(mén)產(chǎn)品規(guī)格和設(shè)計(jì)參數(shù)：
1.壓力等級(jí)：150、300、600Lb、900LB、1500LB(45MPa)
2.閥門(mén)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(mén)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(dòng)方式：手動(dòng)、傘齒輪傳動(dòng)、電動(dòng) 。
二、低溫閥門(mén)標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)：
1.設(shè)計(jì)：API6D、JB/T7749
2.閥門(mén)常規(guī)檢查和試驗(yàn)：按API598標(biāo)準(zhǔn)。
3.閥門(mén)低溫檢查和試驗(yàn)：按JB/T7749。
4.驅(qū)動(dòng)方式： 手動(dòng)、傘齒輪傳動(dòng)及電動(dòng)驅(qū)動(dòng)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(mén)的密封性能。
6.閘板采用彈性結(jié)構(gòu)，在進(jìn)壓端設(shè)計(jì)卸壓孔。
7.單向密封的閥門(mén)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(zhǎng)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、低溫閥門(mén)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(mén)制造和試驗(yàn)：
前澤對(duì)所生產(chǎn)的低溫閥門(mén)制定了嚴(yán)格的制造工藝和采用專(zhuān)用設(shè)備，對(duì)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(shí)(2-6小時(shí))，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(mén)在低溫工況時(shí)，因溫度變化造成變形而導(dǎo)致的泄漏。閥門(mén)的裝配與普通閥門(mén)也不同，零件需經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的清洗，除去任何油污，以保證使用性能。
五、低溫閥門(mén)試驗(yàn)設(shè)備：
1.低溫閥試驗(yàn)裝置
2.液氮儲(chǔ)存裝置
3.低溫處理槽
4.低溫試驗(yàn)臺(tái)，以保證閥門(mén)在低溫工況條件下的性能
5.其它
六、低溫閥門(mén)試驗(yàn)和檢驗(yàn)：
對(duì)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(yàn)，以保證閥門(mén)在低溫工況時(shí)不脆裂，經(jīng)得起低溫介質(zhì)沖擊。
對(duì)每臺(tái)閥門(mén)進(jìn)行以下試驗(yàn)：
1.常溫殼體強(qiáng)度試驗(yàn);
2.常溫低壓上密封試驗(yàn);
3.常溫低壓密封試驗(yàn);
4.低溫上密封氣密試驗(yàn)(有上密封時(shí));
5.低溫氣密封試驗(yàn)等，以確保整臺(tái)低溫閥門(mén)符合標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定;
6.對(duì)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(yàn)，以保證閥門(mén)在低溫工況時(shí)不脆裂，經(jīng)得起低溫介質(zhì)沖擊;
7.低溫(深冷 )閥門(mén)均按相應(yīng)材料規(guī)范進(jìn)行低溫處理和沖擊試驗(yàn)
8.搞靜電功能更加強(qiáng)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(mén)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(mén)超低溫下的使用，特意設(shè)計(jì)成重量輕、尺寸小的閥體。長(zhǎng)軸閥有低溫流體流經(jīng)的閥，采用長(zhǎng)閥桿形式，可以避開(kāi)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(zhǎng)度是通過(guò)計(jì)算、試驗(yàn)而得出的最佳長(zhǎng)度。
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(shí)行全部密閉。因此，此時(shí)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(shí)，就會(huì)出現(xiàn)再氣化現(xiàn)象，引起閥門(mén)內(nèi)部民常升壓。為了防止此種現(xiàn)象，采用了在閥芯上開(kāi)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?jī)?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。
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(duì)于常溫、低溫頻繁轉(zhuǎn)換的及對(duì)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(mén)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(mén)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(shí)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(mén)的外漏：其一是閥門(mén)與管路采用法蘭連接方式時(shí)，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。
閥門(mén)低溫試驗(yàn)參考方法：
1.試驗(yàn)前的準(zhǔn)備
*清除閥門(mén)零件的油漬，將它們擦干凈并在干凈，沒(méi)有灰塵和油漬的環(huán)境下將閥門(mén)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(mén)連接，從而能在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中監(jiān)控閥門(mén)的溫度。
2.試驗(yàn)
*將閥門(mén)安裝在試驗(yàn)容器內(nèi)并連接好，要確保閥門(mén)填料處在容器頂部沒(méi)有汽化氣體的位置
*在室溫下用規(guī)定介質(zhì)氣體以最大閥座試驗(yàn)壓力進(jìn)行初始的系統(tǒng)驗(yàn)證試驗(yàn)，以確保閥門(mén)是在合適的狀態(tài)下，然后開(kāi)始進(jìn)行試驗(yàn)
*將閥門(mén)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(gè)冷卻過(guò)程中一直向閥門(mén)提供氦氣。在冷卻過(guò)程中，用安裝在適當(dāng)位置上的熱電偶對(duì)閥門(mén)的溫度進(jìn)行監(jiān)控。
*試驗(yàn)
**閥門(mén)在試驗(yàn)溫度下達(dá)到穩(wěn)定。用熱電偶測(cè)定溫度以確信閥門(mén)的溫度達(dá)到均勻。
**在試驗(yàn)溫度下用氦氣以最大閥座試驗(yàn)壓力進(jìn)行初始的驗(yàn)證試驗(yàn)
**在閥門(mén)的進(jìn)口側(cè)進(jìn)行閥座壓力試驗(yàn)，能夠雙向密封的閥門(mén)，對(duì)兩個(gè)閥座分別進(jìn)行試驗(yàn)。
使閥門(mén)處在開(kāi)啟位置，關(guān)閉閥門(mén)出口側(cè)的針形閥，將閥腔中的壓力升至閥座試驗(yàn)壓力。將該壓力保持規(guī)定的要求，檢查閥門(mén)填料處及閥體與蓋連接處是否泄漏，應(yīng)無(wú)泄漏。
使閥門(mén)恢復(fù)室溫，再進(jìn)行常溫密封試驗(yàn)：
試驗(yàn)完成后，將閥門(mén)清潔、吹干，檢查合格后出廠 |
