深冷低溫處理球閥技術規范

【資料簡介】

深冷低溫處理球閥技術規范隨著現代石油化工、煤化工和制冷工業的快速發展，低溫閥門的使用越來越廣泛，用量也越來越多。因此正確合理地使用低溫閥門引起人們關注。低溫閥門的使用除了一般常規閥門的使用要求之外，還有一些特殊要求需要注意。
低溫閥門一般是指哪些溫度低于-29℃下工作的閥門，有的低溫閥門能在溫度降至-196℃的情況下輸送液化氣體(諸如：氮氣、氧氣和天然氣之類的介質)，還能保證正常工作。
隨著工作介質溫度的降低，低溫閥門所使用的材料和結構與常規通用閥門也有區別，特別是超低溫閥門(t<-100℃)，不僅選材要適當，而且要有特殊的結構。為了減少由外界傳向關閉件的熱流，操作部件與有絕熱裝置的閥體要移開一定的距離。所以低溫閥門的閥蓋頸部都很長。超低溫閥是在從外界溫度起，直到超低溫的復雜條件下工作的。而且要不間斷地發揮其功能。關閉件的密封通常靠在密封圈上形成必須的接觸壓力來保證，但如果傳動裝置的作用力是固定的，密封圈的強度在工作溫度范圍內就可能不同，當然密封圈材料的性能，特別是聚合材料的性能也就不同。因此，超低溫閥門對密封圈有嚴格的要求，通常選用硬質合金(STL)材料較好。

超低溫閥在關閉件的開啟速度方面收到相當的限制。雖然采用了絕熱措施，在有限范圍內還是有熱流，導致系統中的個別地方產生液相。因此，在閥門快速開啟時，液體可能獲得很大的速度，一旦遇到像閥門這樣的障礙或阻力就將產生水擊，這是在使用中要注意的。
一般用于制冷技術，介質為氮或氟利昂的冷凍劑，過去常用鑄鐵閥門，其適用溫度為-28～150℃之間，現在采用較少，但閥門用鐵素體球墨鑄鐵有增長趨勢。這是因為鐵素體球墨鑄鐵具有較好的沖擊韌性、耐磨性和耐腐蝕性能。一般碳鋼(WCB)材質的閥門，其使用溫度為-29～150℃;也有低溫碳鋼(LCB、LC1、LC2)，其低使用溫度為-46～-73℃;奧氏體不銹鋼(304、316)是性能優良的耐低溫鋼，其低使用溫度為-196℃以下，有的為-254℃。一般低溫閥門關閉件，在閥體上的選用金屬密封閥座，在閥瓣上選用氟塑料(F4)，在結構上沒有什么特殊要求與常規通用閥門差不多。根據溫度和介質合理選用。

深冷低溫處理球閥技術規范執行標準 Administer Standard

設計與制造 Design and Manufacture	結構長度 Face To Face	法蘭尺寸 Flange Dimension	壓力-溫度 Pressure Temperature Lating	試驗-檢驗 Inspection And Test
GB122237	GB12221	GB9113 JB79	GB9131	GB/T13927 JB/T9092

壓力試驗 Pressure Test

公稱壓力NominalPressure	1.6	2.5	4.0
強度試驗 Shell Test	2.4	3.8	6.0
水密封試驗 Water Seal Test	1.8	2.8	4.4
氣密封試驗 Air Seal Test	0.4-0.7

深冷低溫處理球閥技術規范主要零件材料及性能 Main Part Materials and Property

閥體 Body	WCB	ZG1Cr18Ni9Ti	CF8	CF3	ZG1Cr18Ni12Mo2Ti	CF8M	CF3M
球體 閥桿 Ball Stem	2Cr13	1Cr18Ni9Ti	304	304L	1Cr18Ni12Mo2Ti	316	316L
閥 座 Seat	聚四氟乙烯PTFE 加坡纖增強聚四氟乙烯PTFE+Glass 對位聚笨PPL
墊片 Shim	聚四氟乙烯PTFE 不銹鋼/柔性石墨Stainless Steel/flexible Graphite 齒形墊片Tooth Profile Gasket
閥桿座 Stem Seat	聚四氟乙烯PTFE 不銹鋼/柔性石墨 Stainless Steel/Flexible Graphite
填料 Packing	聚四氟乙烯PTFE 增強柔性石墨 Enhanced Flexible Graphite
填料壓蓋 Gland	WCB	1Cr18Ni9Ti	304	304L	1Cr18Ni12Mo2Ti	316	316L
溫度 Temperature	-40～150
介質 Medium	水 蒸汽 油品 Water steam Oil goods	硝酸類 Nitric Acid		強氧化介質 strongey oxidable medium	醋酸類 Acetic Acid		尿素類 Urea

深冷用閥門，只考慮超低溫閥的工作特點。可安裝于保溫箱內部的任意位置，但填料函、操作機構(手輪、扳手)、閥瓣升降位置指示器應放在箱外。便于操作和更換填料。大多數閥門的安裝是將閥桿水平放置。對于超低溫的電動閥閥門閥桿要求必需水平放置。

低溫下填料裝置工作條件是非常復雜的，由于填料易失去彈性，一旦因蒸發介質泄漏，閥桿被凍結，就會導致卡死現象，閥門不能正常開啟和關閉。為了改善填料裝置的工作條件，可安裝熱力擋板，來保證填料的保溫。這主要是在設計中，增加閥桿長度。用導熱系數盡量低的非金屬材料(夾布、膠布等)來制造擋板以便使填料箱的熱損耗量顯著地減少。另一種辦法是把填料裝置加套，并將具有足以保持填料裝置工作能力的溫度的介質驅入形成的空間。其作用在于使閥門從低溫度到工作點有一個溫度梯度，在某工作點和超過工作點，氣壓將處于某一能使液化氣體不再是液態而回復為氣態的溫度。
氣壓不論在任何時候總是通的，一般與閥門的一端相通或與另一端通，以便如果氣壓內的溫度上升時，不會產生危險的高壓。

由于閥門零件通常在室溫下制造和檢驗的，在低溫條件下工作，各個不同零件會隨著溫度的變化而產生不同的膨脹和收縮，這樣會直接影響閥門的正常工作，這是使用中必須注意和了解的。
生產經驗告訴我們，即使是奧氏體不銹鋼、青銅和銅鎳合金，其制成品如果不經過適當的低溫處理，當閥門在低溫運行時，內件會因低溫造成材料相變而變形，導致閥門泄漏。低溫閥門在裝配過程中，由于法蘭連接的墊片、連接螺栓及連接件材質不同，造成各種材料之間的收縮，不同步產生松弛而導致泄漏。所以低溫閥門，尤其是-196℃以下使用的低溫閥門，其連接方法采用焊接連接
低溫閥門的填料墊片，一般多數采用F4，因其自潤滑性好、摩擦系數小、又具有*的化學穩定性。因此受到廣泛使用，但F4也有不足之處，一是冷流傾向大，二是線膨脹系數大，在低溫下產生冷縮導致滲漏，造成閥桿處大量結冰，從而使閥門開啟失靈。所以只在一般低溫工況下使用。如遇超低溫工況，應選擇柔性石墨編織填料，或不銹鋼與柔性石墨纏繞墊料。有些低溫閥門在運行中，常發現閥門的傳動部位發生粘滯。咬合現象時有發生，主要原因是：配對材料選擇不合理預留冷間隙過小，以及加工精度等原因所致。在使用過程中發現類似問題，要及時向供貨商提出，改進結構設計更換合適的軸承(軸套)材料。低溫閥門其他使用要求與常規閥門相同。