LNG液化天然氣低溫球閥設(shè)計(jì)

之前介紹組合式減壓閥在國華惠州熱電應(yīng)用，現(xiàn)在介紹LNG液化天然氣低溫球閥設(shè)計(jì)在介質(zhì)壓力作用下，球體能產(chǎn)生一定的位移并緊壓在出口端的密封面上，保證出口端密封。浮動(dòng)式球閥的結(jié)構(gòu)簡單，密封性好，但低溫浮動(dòng)球閥球體承受工作介質(zhì)的載荷全部傳給了出口密封圈，因此要考慮密封圈材料能否經(jīng)受得住球體介質(zhì)的工作載荷，在受到較高壓力沖擊時(shí)，低溫浮動(dòng)球閥球體可能會(huì)發(fā)生偏移。這種結(jié)構(gòu)一般用于中低壓球閥。

主要特點(diǎn)是本身結(jié)構(gòu)緊湊，密封可靠，結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，密封面與球面常在閉合狀態(tài)，不易被介質(zhì)沖蝕，低溫浮動(dòng)球閥易于操作和維修，適用于水、溶劑、酸和天然氣等一般工作介質(zhì)，而且低溫浮動(dòng)球閥還適用于工作條件惡劣的介質(zhì)，如氧氣、過氧化氫、甲烷和乙烯等，在各行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。低溫浮動(dòng)球閥閥體可以是整體的，也可以是組合式的。

LNG液化天然氣低溫球閥設(shè)計(jì)是由旋塞演變而來的,低溫浮動(dòng)球閥的啟閉件作為一個(gè)球體,利用球體繞閥桿的軸線旋轉(zhuǎn)90度，低溫浮動(dòng)球閥實(shí)現(xiàn)開啟和關(guān)閉的目的，將零件浸入低溫-196℃的液氮中保冷2至6小時(shí)后取出自然處理，重復(fù)循環(huán)2次，減少溫差和金相組織改變而產(chǎn)生變形，提高閥門在低溫時(shí)的密封性。用于易燃介質(zhì)的閥門需防靜電設(shè)計(jì)。低溫浮動(dòng)球閥采用兩片或三片分體式閥體設(shè)計(jì)，符合ISO17292標(biāo)準(zhǔn)。低溫浮動(dòng)球閥適用中高壓力工況，溫度范圍從-196~500攝氏度。通常可以取代小口徑固定球閥，以節(jié)約成本。低溫浮動(dòng)球閥全部采用防火設(shè)計(jì)，并按照API607及API6FA防火試驗(yàn)，通過勞氏認(rèn)證。
本實(shí)用新型涉及超低溫球閥，包括閥體、球體、閥座、閥桿以及用于控制閥桿的操作機(jī)構(gòu)，球體設(shè)于閥體內(nèi)，閥體對應(yīng)球體兩側(cè)分別設(shè)有介質(zhì)進(jìn)道與介質(zhì)出道，閥座包括進(jìn)口閥座和出口閥座，進(jìn)口閥座設(shè)于球體的一側(cè)并與介質(zhì)進(jìn)道對應(yīng)，出口閥座設(shè)于球體的另一側(cè)并與介質(zhì)出道對應(yīng)，閥桿的下端徑向的穿過閥體，并與球體聯(lián)動(dòng)連接，閥桿的上端與操作機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)設(shè)置，閥桿外設(shè)有閥蓋；閥體與進(jìn)口閥座之間設(shè)有進(jìn)口密封裝置，閥體與出口閥座之間設(shè)有出口密封裝置；閥蓋上端與閥桿之間設(shè)有閥桿密封結(jié)構(gòu)，閥蓋下端與閥體固定連接。在超低溫工況下，閥門逸散性能達(dá)到ISO15848-1及API622規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)要求，閥門的密封性能好，啟閉力矩低，使用壽命長。
隨著現(xiàn)代石油化工、煤化工和制冷工業(yè)的快速發(fā)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(guān)注。低溫閥門的使用除了一般常規(guī)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?dú)狻⒀鯕夂吞烊粴庵惖慕橘|(zhì))，還能保證正常工作。
隨著工作介質(zhì)溫度的降低，低溫閥門所使用的材料和結(jié)構(gòu)與常規(guī)通用閥門也有區(qū)別，特別是超低溫閥門(t<-100℃)，不僅選材要適當(dāng)，而且要有特殊的結(jié)構(gòu)。為了減少由外界傳向關(guān)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(fù)雜條件下工作的。而且要不間斷地發(fā)揮其功能。關(guān)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(dòng)裝置的作用力是固定的，密封圈的強(qiáng)度在工作溫度范圍內(nèi)就可能不同，當(dāng)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(yán)格的要求，通常選用硬質(zhì)合金(STL)材料較好。
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：蒸汽減壓閥,減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,水減壓閥超低溫閥在關(guān)閉件的開啟速度方面收到相當(dāng)?shù)南拗啤ｋm然采用了絕熱措施，在有限范圍內(nèi)還是有熱流，導(dǎo)致系統(tǒng)中的個(gè)別地方產(chǎn)生液相。因此，在閥門快速開啟時(shí)，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(chǎn)生水擊，這是在使用中要注意的。


LNG液化天然氣低溫球閥設(shè)計(jì)一般用于制冷技術(shù)，介質(zhì)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(xiàn)在采用較少，但閥門用鐵素體球墨鑄鐵有增長趨勢。這是因?yàn)殍F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(zhì)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(yōu)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(guān)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(jié)構(gòu)上沒有什么特殊要求與常規(guī)通用閥門差不多。根據(jù)溫度和介質(zhì)合理選用。
深冷用閥門，只考慮超低溫閥的工作特點(diǎn)。可安裝于保溫箱內(nèi)部的任意位置，但填料函、操作機(jī)構(gòu)(手輪、扳手)、閥瓣升降位置指示器應(yīng)放在箱外。便于操作和更換填料。大多數(shù)閥門的安裝是將閥桿水平放置。對于超低溫的電動(dòng)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(fù)雜的，由于填料易失去彈性，一旦因蒸發(fā)介質(zhì)泄漏，閥桿被凍結(jié)，就會(huì)導(dǎo)致卡死現(xiàn)象，閥門不能正常開啟和關(guān)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(shè)計(jì)中，增加閥桿長度。用導(dǎo)熱系數(shù)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(zhì)驅(qū)入形成的空間。其作用在于使閥門從低溫度到工作點(diǎn)有一個(gè)溫度梯度，在某工作點(diǎn)和超過工作點(diǎn)，氣壓將處于某一能使液化氣體不再是液態(tài)而回復(fù)為氣態(tài)的溫度。
氣壓不論在任何時(shí)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(nèi)的溫度上升時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的高壓。



LNG液化天然氣低溫球閥設(shè)計(jì)低溫浮動(dòng)特點(diǎn)：

1、在各種閥門中，低溫浮動(dòng)球閥的流動(dòng)阻力小，全徑球閥打開時(shí)，球體通道、閥體通道和連接管徑相等并成一直徑，介質(zhì)幾乎可以毫無損失的流過

2、球閥旋轉(zhuǎn)90°即可全關(guān)全開，啟閉迅速。與相同規(guī)格的閘閥、截止閥比較、球閥體積小、重量輕，便于管道安裝

3、的閥座：聚多年球閥制造經(jīng)驗(yàn)而設(shè)計(jì)的閥座，確保閥門密封，磨擦系數(shù)低，操作力矩小、多種閥座材料、適應(yīng)范圍廣。

4、開關(guān)無誤的手柄：低溫浮動(dòng)球閥采用扁頭閥桿，低溫浮動(dòng)球閥與手柄的連接不會(huì)錯(cuò)位，從而保證手柄指示的開關(guān)狀態(tài)與閥一致辭。

5、鎖緊裝置：為防止閥門開關(guān)誤操作，在閥門全開、全關(guān)位置有鎖定孔，確保閥門處于正確的位置。

6、閥桿防飛結(jié)構(gòu)：閥桿為下裝式，防止受壓飛出，同時(shí)可在火災(zāi)后，與閥體形成金屬接觸，確保閥桿密封。

7、低溫浮動(dòng)球閥是用帶有圓形通孔的球體作為啟閉件，在閥桿驅(qū)動(dòng)下球體圍繞閥桿中心作0~90度旋轉(zhuǎn)，完成啟閉功能；低溫浮動(dòng)球閥具有結(jié)構(gòu)緊湊開關(guān)迅速的特點(diǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)90度，即可關(guān)閉閥門，切斷管路介質(zhì)；球體通道直徑與管路直徑相同，流阻小，流通能力大；閥桿為下裝式，杜絕了閥桿穿出的事故發(fā)生，低溫浮動(dòng)球閥保證了使用安全。

LNG液化天然氣低溫球閥設(shè)計(jì)

浮動(dòng)球閥為浮動(dòng)式結(jié)構(gòu)，低溫浮動(dòng)球閥閥座相對球體具有浮動(dòng)功能，低溫浮動(dòng)球閥在介質(zhì)壓力作用下能保證進(jìn)口密封性能；本閥具有結(jié)構(gòu)緊湊開關(guān)迅速的特點(diǎn)，低溫浮動(dòng)球閥*的位置指示和具有防止誤操作的鎖定裝置；閥桿在設(shè)計(jì)時(shí)，增加了防脫出裝置，杜絕了閥桿穿出的事故發(fā)生，保證了使用安全；閥體為二段式，球體為浮動(dòng)式結(jié)構(gòu)，配有兩個(gè)浮動(dòng)閥座，依靠彈簧和介質(zhì)壓力完成密封，啟閉力距小；低溫浮動(dòng)球閥閥座具有防火設(shè)計(jì)，當(dāng)密封圈燒毀時(shí)，靠金屬閥座仍可以密封，防止火災(zāi)漫延；本閥具有防靜電設(shè)計(jì)，將非金屬閥座與球體摩擦產(chǎn)生的靜電消除，以防止靜電火花產(chǎn)生。
本發(fā)明公開了一種超低溫閥門，包括閥體、閥座組件、軸承、閥球、止推墊片、纏繞墊片、閥蓋填料箱、螺母、螺柱、閥桿、滴水板、閥桿填料、填料壓套、填料壓板和緊固螺釘。其特點(diǎn)是：所述閥體為一體式結(jié)構(gòu)，閥體上部有用于安裝內(nèi)件的開口，閥蓋具有延長頸并設(shè)有填料箱；閥桿填料從下往上依次設(shè)置有墊圈、彈簧、上填料墊、PTFE?V型填料組、隔環(huán)以及石墨填料，填料雁套與填料壓極通過緊固螺釘與閥蓋填料箱鎖緊，其能夠補(bǔ)償填料的磨損，密封可靠，使用壽命長并具有防火功能；所述的閥桿填料、填料壓板、填料壓套及緊固螺釘都在閥蓋填料箱內(nèi)，結(jié)構(gòu)緊湊。
低溫浮動(dòng)球閥的閥座：聚多年球閥制造經(jīng)驗(yàn)而設(shè)計(jì)的閥座，確保閥門密封，磨擦系數(shù)低，低溫浮動(dòng)球閥操作力矩小、多種閥座材料、適應(yīng)范圍廣。低溫浮動(dòng)球閥開關(guān)無誤的手柄：采用扁頭閥桿，與手柄的連接不會(huì)錯(cuò)位，從而保證手柄指示的開關(guān)狀態(tài)與閥一致辭。 

3、鎖緊裝置：為防止門開關(guān)誤操作，在閥門全開、全關(guān)位置有鎖定孔，確保處于正確的位置。 

4、閥桿防飛結(jié)構(gòu)：低溫浮動(dòng)球閥閥桿為下裝式，防止受壓飛出，同時(shí)可在火災(zāi)后，與閥體形成金屬接觸，確保閥桿密封。

低溫浮動(dòng)球閥適用介質(zhì)：水、氣、油品、天然氣和酸堿腐蝕性介質(zhì)。 適用溫度：-196～350℃ 驅(qū)動(dòng)方式：手動(dòng)、氣動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)等。

由于閥門零件通常在室溫下制造和檢驗(yàn)的，在低溫條件下工作，各個(gè)不同零件會(huì)隨著溫度的變化而產(chǎn)生不同的膨脹和收縮，這樣會(huì)直接影響閥門的正常工作，這是使用中必須注意和了解的。、如遇超低溫工況，應(yīng)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(yùn)行中，常發(fā)現(xiàn)閥門的傳動(dòng)部位發(fā)生粘滯。咬合現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，主要原因是：配對材料選擇不合理預(yù)留冷間隙過小，以及加工精度等原因所致。在使用過程中發(fā)現(xiàn)類似問題，要及時(shí)向供貨商提出，改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更換合適的軸承(軸套)材料。LNG液化天然氣低溫球閥設(shè)計(jì)低溫閥門其他使用要求與常規(guī)閥門相同。與本產(chǎn)品相關(guān)論文禁油脫脂氧氣減壓閥操作維護(hù)