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LNG化工液化天然气低温截止阀计选型分析 |
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| 详细介绍 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
LNG化工液化天然气低温截止阀计选型分析 近几十年，随着现代科学技术的发展，工程项目中对低温阀门的需求越来越多。低温阀门在化肥、LNG 及石油化工等领域使用较多。适用于介质温度-40℃～ -250℃的阀门称之为低温阀门。低温阀门包括低温球阀、低温电磁阀、低温闸阀、低温截止阀、低温安全阀、低温止回阀，低温蝶阀，低温针阀，低温节流阀，低温减压阀、低温电动调节阀、低温气动调节阀等低温阀门所控制的介质除了液氮和其他液态惰性气体外，大部分介质不但易燃、易爆，而且在升温或者闪蒸时会发生气化，致使体积急剧膨胀，容易导致泄漏和爆炸。基于介质特点及适应阀门在低温下使用的要求，低温阀门的设计、制造、试验和安装方法等均与普通阀门有不同之处。 超低温截止阀主要应用于低温环境下的流体控制，如液化天然气（LNG）、液化石油气（LPG）、液氧、液氮、LO2、LN2、LAr、LNG、LC2H4等。LNG液化天然气低温焊接截止阀采用高品质材料制造，能够承受的低温环境。它的设计使其能够在液化天然气的低温下保持可靠的运行性能。此外，该阀门还采用了先进的焊接技术，确保了其结构牢固，能够长期稳定运行。
LNG液化天然气低温焊接截止阀的主要功能是控制液化天然气的流动。它可以通过开启或关闭来控制天然气的流动方向和流量。这种阀门还具有防止液化天然气泄漏的功能，从而确保了操作人员和环境的安全。 在液化天然气储存和运输过程中，LNG液化天然气低温焊接截止阀具有重要的作用。它可以确保液化天然气在储存和运输过程中的安全性和稳定性。如果发生任何问题，该阀门还可以迅速关闭，以防止潜在的泄漏和事故。 LNG液化天然气低温焊接截止阀通常由专业的制造商生产，并经过严格的测试和检验。由于其高品质的材料和先进的制造工艺，该阀门具有较长的使用寿命和较低的维护成本。此外，它还具有较好的耐久性和可靠性，能够满足液化天然气储存和运输的严格要求。LNG液化天然气低温焊接截止阀是液化天然气储存和运输领域中的设备。
一、LNG化工液化天然气低温截止阀计选型分析的标准和定义 不同标准对低温阀门有不同定义。 （1）英国阀门标准 BS6364《低温用阀门》适用于介质温度范围为-50℃~-196℃ ； （2）美国标准 MSSSP-134 《对低温阀门及其阀体/阀盖加长体的要求》对低温的解释为“对于标准惯例来说，低温范围介于-100℃~ -195℃"； （3）中国国家标准GB/T 24925《低温阀门技术条件》标准适用于介质温度范围为-29℃~-196℃； （4）壳牌阀门标准SHELL MESC SPE 77/200《低温及超低温用阀门》适用于介质温度范围为-30℃~-196℃。 （5）国外根据各种不同气体在常压下的液化温度一般分为六种温度级。 一级为0~ -46℃ 二级为-47~-60℃ 三级为-61~-70℃ 四级为-71~-101℃ 五级为-102~-196℃ 六级为-253℃以下 一般将 -46~-150℃称为低温 ，-150℃ 以下称为超低温。
二、LNG化工液化天然气低温截止阀计选型分析的设计特点 1、低温阀门的材料选择 低温阀门的工作介质不仅温度低，而且大部分或，而且渗透性强，因此决定了对阀门用材的诸多特殊要求。在低温状态下钢的机械性能与常温时不同，低温用钢，除强度外，重要的指标就是其低温冲击韧性。材料的低温冲击韧性与材料的脆性转变温度有关，材料的脆性转变温度愈低，材料的低温冲击韧性愈好。碳钢等体心立方晶格的金属材料存在低温冷脆现象，而奥氏体不锈钢等面心立方晶格的金属材料其冲击韧性基本不受低温影响。 低温阀门阀体、阀盖等耐压零件的材料，通常采用低温强度好的韧性材料，同时还要考虑焊接性、机加工性能、稳定性和经济性等因素。设计时，常用的是-46℃、-101℃和-196℃三个低温级别。-46℃低温级一般选用低温碳钢，-101℃和-196℃低温级一般选用300系列奥氏体不锈钢，这种不锈钢有适中的强度、较好的韧性和较好的加工性能等。
2、石化低温阀门的结构设计 （1）阀盖结构设计 （6）阀瓣 闸阀采用挠性闸板或开式闸板；截止阀的平阀座及针形阀，采用塞子形的阀瓣。这些结构形式不论温度如何变化，均能保持可靠的密封。 （7）阀杆 阀杆需镀铬、镀镍磷或经氮化处理，以提高阀杆表面硬度，防止阀杆与填料、填料压套（压盖）相互咬死，损坏密封填料，造成填料函泄漏。 （8）垫片 垫片选用要考虑垫片材料的低温性能，如压缩回弹性、预紧力、紧固压力分布以及应力松弛特性等。 （9）填料函及填料 填料函不能与低温段直接接触，而设在长颈阀盖顶端，使填料函处于离低温较远的位置，在0℃以上的温度环境下工作。这样，提高了填料函的密封效果。在泄漏时，或当低温流体直接接触填料造成密封效果下降时，可以从填料函中间加入润滑脂形成油封层，降低填料函的压差，作为辅助密封措施。填料函多采用带有中间金属隔离环的二段填料结构。但也有的采用一般阀门填料函结构和阀杆能自紧的二重填料函结构等其他型式。 （10）上密封 低温阀都设上密封座结构，上密封面要堆焊钴铬钨硬质合金，精加工后研磨。 （11）阀座、阀瓣（闸板）密封面 低温阀的关闭件采用钴铬钨硬质合金堆焊结构。软密封结构由于聚四氟乙烯膨胀系数大，低温变脆，所以仅适用于温度高于-70℃的低温阀，但聚三氟乙烯可用于-162℃的低温阀。 （12）中法兰螺栓 螺栓应有足够的强度，这是因为螺栓在反复载荷下工作，常会因疲劳而产生断裂。因螺栓在螺纹根部易引起应力集中，所以采用全螺纹结构的螺栓。
LNG化工液化天然气低温截止阀计选型分析执行标准:
LNG化工液化天然气低温截止阀计选型分析性能参数：
三、LNG化工液化天然气低温截止阀计选型分析的安装要求 因为低温阀门的特殊结构，低温阀门的安装亦有其特殊要求。因为低温阀门的长颈阀盖结构特点，低温阀门在安装时阀杆阀杆方向必须在垂直向上的45度角范围内，且应尽量避免安装在垂直管线上。否则低温介质将充满阀盖的加长部分，造成阀门填料失效，并会将冷量传给阀门手柄，给操作人员带来人身伤害。对于有泄压结构的低温阀门，在安装阀门时，要特别注意阀门泄压方向的要求。阀门泄压的方向应在工艺流程图上标出，并体现在管道轴测图中。
四、LNG化工液化天然气低温截止阀计选型分析低温阀门产生泄漏的原因 1、内漏：阀门产生内漏主要原因是密封副在低温状态下产生变形所致。当介质温度下降到使材料产生相变时造成体积变化，使原本研磨精度很高的密封面产生翘曲变形而造成低温密封不良。
五、LNG化工液化天然气低温截止阀计选型分析低温阀门制造 对所生产的低温阀门制定了严格的制造工艺和采用专用设备，对零件的加工进行严格的质量控制。经特殊的低温处理，将粗加工的零件置于冷却介质中数小时（2-6小时），以释放应力，确保材料的低温性能，保证精加工尺寸，以防阀门在低温工况时，因温度变化造成变形而导致的泄漏。阀门的装配与普通阀门也不同，零件需经过严格的清洗，除去任何油污，以保证使用性能。
六、LNG化工液化天然气低温截止阀计选型分析低温阀门试验和检验 对低温阀的主要零部件作低温处理并每批抽样作低温冲击试验，以保证阀门在低温工况时不脆裂，经得起低温介质冲击。 1、对每台阀门进行以下试验：
2、低温阀门试验设备： 低温阀试验装置、液氮储存装置、低温处理槽 清除阀门零件的油渍，将它们擦干净并在干净，没有灰尘和油渍的环境下将阀门装配好；将螺栓拧紧到预定的力矩值和拉力值，并记录下该值；用合适的热电偶与阀门连接，从而能在整个试验过程中监控阀门的温度。 将阀门安装在试验容器内并连接好，要确保阀门填料处在容器顶部没有汽化气体的位置在室温下用规定介质气体以大阀座试验压力进行初始的系统验证试验，以确保阀门是在合适的状态下，然后开始进行试验将阀门浸入液氮中进行冷却，液体的水平面至少淹住阀体与阀盖的连接部位，在整个冷却过程中一直向阀门提供氦气。在冷却过程中，用安装在适当位置上的热电偶对阀门的温度进行监控。阀门在试验温度下达到稳定。用热电偶测定温度以确信阀门的温度达到均匀。在试验温度下用氦气以大阀座试验压力进行初始的验证试验在阀门的进口侧进行阀座压力试验，能够双向密封的阀门，对两个阀座分别进行试验。使阀门处在开启位置，关闭阀门出口侧的针形阀，将阀腔中的压力升至阀座试验压力。将该压力保持规定的要求，检查阀门填料处及阀体与盖连接处是否泄漏，应无泄漏。使阀门恢复室温，再进行常温密封试验。试验完成后，将阀门清洁、吹干，检查合格后出厂。 |
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