LNG超低溫球閥簡介：
LNG超低溫球閥主要適用于乙烯、液化天然氣等化工裝置上作為加液、開關(guān)、節(jié)流、隔離等功能使用。輸出的液態(tài)低溫介質(zhì)如乙烯、液氧、液氫等，這類介質(zhì)不但易燃易爆，而且在升溫時會氣化，氣化時，體積膨脹數(shù)百倍，而且這些介質(zhì)滲透力強，易泄漏，加工制造比較困難。顧用戶在采購LNG超低溫球閥時應(yīng)當(dāng)選擇專業(yè)的精品廠家，下面臺臣介紹一下我司生產(chǎn)的低溫閥材質(zhì)選擇及應(yīng)用。
LNG超低溫球閥材質(zhì)選擇：
LNG超低溫球閥材料的選擇非常重要，材質(zhì)不合格，會造成殼體及密封面的外漏或內(nèi)漏，零部件的綜合機械性能、強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，在開發(fā)、設(shè)計、研制液化天然氣全的過程中，材質(zhì)是首要關(guān)鍵的問題。LNG超低溫球閥閥體、閥蓋采用：LCB(-46℃)、LC3(-101℃)、CF8（304）(-196℃），而臺臣閥門所有才產(chǎn)品材質(zhì)均選用整料、鍛鋼工藝，無沙眼等缺陷。臺臣閥門生產(chǎn)的LNG超低溫球閥經(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（2-6小時），以釋放應(yīng)力，確保材料的低溫性能，保證精加工尺寸，以防球閥在低溫工況時，因溫度變化造成變形而導(dǎo)致的泄漏。
LNG超低溫球閥精品：
臺臣閥門生產(chǎn)LNG液化天然氣超低溫球閥通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計、多次改良升級、強度計算、材料的檢驗、深冷處理，以及低溫性能試驗，是目前國內(nèi)的LNG超低溫球閥精品，可以使超低溫球閥在功能、安全性及可靠性等方面滿足LNG工況的要求。臺臣閥門跟中石化、中石油等企業(yè)長期合作，產(chǎn)品主要廣泛應(yīng)用于天然氣液化、儲運設(shè)備、氣體液化設(shè)備、空分設(shè)備等上，適用于介質(zhì)為液態(tài)氧、氮、氬、氫、二氧化碳低溫貯槽及槽車、變壓吸附制氧、氮設(shè)備中作為控制開關(guān)閥使用，下面臺臣閥門介紹下我司生產(chǎn)的低溫閥結(jié)構(gòu)設(shè)計特點。
LNG超低溫球閥結(jié)構(gòu)形式：
1、承壓件的材料能承受介質(zhì)溫度的變化而引起的膨脹、收縮，密封部位的結(jié)構(gòu)在溫度變化時不會產(chǎn)生永久的變形。用于-100℃以下工況時，球閥零件在精加工前應(yīng)進行深冷處理，即將零件漫放在液氮箱中進行冷卻，當(dāng)零件溫度達到-196℃時，開始保溫l-2h，然后取出箱外自然處理到常溫，重復(fù)循環(huán)2次。
2、閥蓋采用長頸結(jié)構(gòu)，其目的保護填料函的功能，使填料函處于離低溫較遠的位置，保證填料的密封效果。同時還可以纏繞保冷材料，防止冷能損失。長頸的頸長可根據(jù)使用溫度和保冷材料的厚度來選擇不同的長度。當(dāng)填料密封效果降低時，可以從填料函中間加入潤滑脂形成油封層，降低填料函的壓差，提高密封性能。
3、低溫球閥具有防止異常升壓結(jié)構(gòu)，由于低溫球閥介質(zhì)氣化后，其體積激劇膨脹，壓力會異常升高，當(dāng)球閥中腔壓力升高時，球閥中腔和進口側(cè)連通，或在球閥進口端安置泄壓閥，保證球閥安全使用。
4、整體式防脫出閥桿：臺臣LNG超低溫球閥采用整體式閥桿與球嚙合，并采用帶安全定位螺釘?shù)拇舐菁y閥桿套環(huán)將閥桿固定在閥腔中。
5、閥桿密封：球閥的防漏完好性通過焊接閥帽設(shè)計以及ChevronV形環(huán)封填進一步增強，封填的調(diào)節(jié)可通過簡單地轉(zhuǎn)動閥桿螺母來進行。閥桿防漏密封通過PTFEV形環(huán)或graphoil封填來實現(xiàn)，封填物安放在防脫出閥桿上機加工而成的凸肩上，使封填物和閥桿在熱循環(huán)過程中作為一個整體單元移動。此外，封填物通過自補償貝氏彈簧墊圈和封填調(diào)節(jié)螺母進行實時加載和固定。這些特征再結(jié)合封填孔的緊密公差機加工和表面處理，使閥桿密封只需極少的維護即可達到最長的壽命。

LNG超低溫球閥特征：
液化天然氣（LNG）作為一種清潔燃料，已成為城市管道供氣、分布式能源系統(tǒng)、汽車及飛機等交通工具的主要能源之一。LNG是天然氣在經(jīng)凈化及超低溫狀態(tài)下（-162℃、一個大氣壓）冷卻液化的產(chǎn)物。液化后的天然氣體積約為天然氣體積的1/600（0℃、1個大氣壓時）。LNG無色無味，主要成分為甲烷，很少有其他雜質(zhì)。其液體密度約426kg/m3，此時氣體密度約1.5kg/m3。爆炸極限為5%～15%（體積%），燃點為450℃。天然氣液化、運輸、儲存和汽化等工藝配套設(shè)備的建設(shè)，給超低溫球閥的發(fā)展帶來了契機。LNG接收站主要的截斷閥類有超低溫球閥、超低溫閘閥、超低溫截止閥和超低溫蝶閥，其中超低溫球閥用量較多。
下面以臺臣公司低溫球閥應(yīng)用于LNG場合的低溫球閥來分析下低溫球閥的結(jié)構(gòu)和特征：
LNG超低溫球閥閥體：
LNG超低溫球閥為全通徑結(jié)構(gòu)，球閥在全開啟位置時無阻擋，內(nèi)部通徑符合API6D的規(guī)定。閥體可做成一體式結(jié)構(gòu)、二片式或三片式結(jié)構(gòu)等，可減少了泄漏點。球閥有頂裝式和側(cè)裝式結(jié)構(gòu)，可實現(xiàn)在線更換內(nèi)部密封件，公稱直徑≥NPS2的超低溫球閥設(shè)計為固定球。
LNG超低溫球閥閥桿：
LNG超低溫球閥采用加長閥桿，其目的在于能起保護填料函的功能。保證填料函部位的溫度在0℃以上，使填料可以正常工作。加長閥桿的設(shè)計主要是頸部長度的設(shè)計，其與材料的導(dǎo)熱系數(shù)、導(dǎo)熱面積及表面散熱系數(shù)、散熱面積等因素有關(guān)，計算比較繁瑣，一般由實驗法求得或采用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

LNG超低溫球閥滴盤
LNG超低溫球閥加長閥蓋設(shè)置有滴盤，可以防止冷凝水流入保溫層。滴盤的位置同時標(biāo)明了低溫球閥進行現(xiàn)場保溫材料的最高位置。在閥蓋上鉆一連通孔，使加長段空腔與球閥中腔連通，確保不會使加長段空腔產(chǎn)生異常升壓。
LNG超低溫球閥自泄壓
中腔異常升壓的泄放通過自泄壓閥座來實現(xiàn)，中腔自泄壓方向為上游管道。
LNG超低溫球閥閥桿密封：
LNG超低溫球閥閥桿處密封為低泄漏、低維護的結(jié)構(gòu)。根據(jù)具體尺寸設(shè)計成二道或多道密封，使閥桿處密封等級滿足ISO15848-2的B級要求，還可防止水壓試驗時有水進入到柔性石墨填料內(nèi)，耐久等級滿足ISO15848-1的C01級。在填料壓板螺栓連接處設(shè)置有碟形彈簧，進行過載荷補償，避免了溫度交變下的活動載荷的影響。
在閥桿與球體結(jié)合部以及閥桿與閥蓋接觸處有防靜電裝置（鋼球和彈簧），防止靜電在球體上積聚。在12V直流電下測試，球體與閥蓋及閥桿與閥蓋之間的電阻值不超過10Ω。超低溫固定球球閥還應(yīng)設(shè)計滿足API6FA或API607標(biāo)準(zhǔn)的安全防火結(jié)構(gòu)。
LNG超低溫球閥閥座密封：
在超低溫狀態(tài)下，閥座與閥體配合處的密封球閥采用唇式密封圈，是最合適的選擇。唇式密封圈本身精度要求高，同時對配合金屬零件的精度和表面光潔度要求也較高。閥座密封圈材料采用超低溫性能優(yōu)異的PCTFE（kel-f）可在零下-196-300℃之間使用。
LNG超低溫球閥驅(qū)動機構(gòu)：
LNG超低溫球閥在閥桿與垂線成30°夾角時，能夠正常操作。手動球閥（包括采用執(zhí)行器、齒輪驅(qū)動裝置）均應(yīng)設(shè)置鎖定裝置，使超低溫球閥可以在全開啟或全關(guān)閉的位置都能夠被鎖定。執(zhí)行機構(gòu)可在線更換維修，亦能在結(jié)冰的條件下操作。

LNG超低溫球閥主體材料檢驗
1、材料的檢驗與試驗應(yīng)符合相應(yīng)EN10204及ASTM標(biāo)準(zhǔn)的要求。
2、對于閥體、閥蓋、閥桿、球體及閥座密封圈，每批（指同批號、同材質(zhì)、同規(guī)格、同爐號和同熱處理條件）材料至少抽驗一次化學(xué)成分和力學(xué)性能試驗，試驗結(jié)果應(yīng)符合ASTM標(biāo)準(zhǔn)的要求。
3、所有低溫球閥的鍛造材料和鑄造材料應(yīng)逐件按MSSSP-55進行外觀檢查（VT），對于鑄件熱裂和裂紋缺陷不允許出現(xiàn)，對于鍛件不允許存在發(fā)紋、裂紋、夾層及折疊等缺陷。其余缺陷合格標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)低于MSSSP-55中的B級要求。
4、鑄造承壓部件材料、對焊端部及與之進行焊接的過渡管段的所有焊縫應(yīng)按照ASMEB16.34的要求進行射線檢測。驗收標(biāo)準(zhǔn)參見ASTME446、E186或E280，ASME鍋爐及壓力容器規(guī)范SECV卷第五章并應(yīng)滿足上述規(guī)范中A類、B類以及C類不連續(xù)性（缺陷）嚴(yán)重等級2的要求。不允許存在D、E、F以及G類缺陷。
5、對低溫球閥的球體密封面、對焊端坡口的外表面，應(yīng)進行液體滲透檢測，檢測按ASTME165標(biāo)準(zhǔn)進行，這些部位的液體滲透檢驗應(yīng)無缺陷。
6、鍛造承壓部件材料（包括閥桿）應(yīng)進行超聲波檢驗，檢驗按ASTMA388標(biāo)準(zhǔn)進行。不得有任何深度達到5%壁厚的缺陷存在。
7、球閥的缺陷清除以及補焊修復(fù)應(yīng)按照ASMEB16.34第8.4節(jié)的規(guī)定。其中鍛制承壓部件不允許補焊修復(fù)。
8、球閥的主要受壓元件（閥體、閥蓋、球體）材料應(yīng)進行-196℃低溫沖擊試驗。試驗方法按ASTMA370的規(guī)定。
9、評定閥體對焊端和短管的焊縫-196℃下的沖擊值。焊接工藝評定報告應(yīng)按照ASMEB31.3標(biāo)準(zhǔn)要求，進行-196℃夏比V型沖擊試驗，標(biāo)準(zhǔn)試樣測試可以接受的最小橫向膨脹值為0.38mm。
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