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LNG化工液化天然氣低溫截止閥計選型分析 |
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| 詳細介紹 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
LNG化工液化天然氣低溫截止閥計選型分析 近幾十年，隨著現代科學技術的發展，工程項目中對低溫閥門的需求越來越多。低溫閥門在化肥、LNG 及石油化工等領域使用較多。適用于介質溫度-40℃～ -250℃的閥門稱之為低溫閥門。低溫閥門包括低溫球閥、低溫電磁閥、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，低溫節流閥，低溫減壓閥、低溫電動調節閥、低溫氣動調節閥等低溫閥門所控制的介質除了液氮和其他液態惰性氣體外，大部分介質不但易燃、易爆，而且在升溫或者閃蒸時會發生氣化，致使體積急劇膨脹，容易導致泄漏和爆炸。基于介質特點及適應閥門在低溫下使用的要求，低溫閥門的設計、制造、試驗和安裝方法等均與普通閥門有不同之處。 超低溫截止閥主要應用于低溫環境下的流體控制，如液化天然氣（LNG）、液化石油氣（LPG）、液氧、液氮、LO2、LN2、LAr、LNG、LC2H4等。LNG液化天然氣低溫焊接截止閥采用高品質材料制造，能夠承受的低溫環境。它的設計使其能夠在液化天然氣的低溫下保持可靠的運行性能。此外，該閥門還采用了先進的焊接技術，確保了其結構牢固，能夠長期穩定運行。
LNG液化天然氣低溫焊接截止閥的主要功能是控制液化天然氣的流動。它可以通過開啟或關閉來控制天然氣的流動方向和流量。這種閥門還具有防止液化天然氣泄漏的功能，從而確保了操作人員和環境的安全。 在液化天然氣儲存和運輸過程中，LNG液化天然氣低溫焊接截止閥具有重要的作用。它可以確保液化天然氣在儲存和運輸過程中的安全性和穩定性。如果發生任何問題，該閥門還可以迅速關閉，以防止潛在的泄漏和事故。 LNG液化天然氣低溫焊接截止閥通常由專業的制造商生產，并經過嚴格的測試和檢驗。由于其高品質的材料和先進的制造工藝，該閥門具有較長的使用壽命和較低的維護成本。此外，它還具有較好的耐久性和可靠性，能夠滿足液化天然氣儲存和運輸的嚴格要求。LNG液化天然氣低溫焊接截止閥是液化天然氣儲存和運輸領域中的設備。
一、LNG化工液化天然氣低溫截止閥計選型分析的標準和定義 不同標準對低溫閥門有不同定義。 （1）英國閥門標準 BS6364《低溫用閥門》適用于介質溫度范圍為-50℃~-196℃ ； （2）美國標準 MSSSP-134 《對低溫閥門及其閥體/閥蓋加長體的要求》對低溫的解釋為“對于標準慣例來說，低溫范圍介于-100℃~ -195℃"； （3）中國國家標準GB/T 24925《低溫閥門技術條件》標準適用于介質溫度范圍為-29℃~-196℃； （4）殼牌閥門標準SHELL MESC SPE 77/200《低溫及超低溫用閥門》適用于介質溫度范圍為-30℃~-196℃。 （5）國外根據各種不同氣體在常壓下的液化溫度一般分為六種溫度級。 一級為0~ -46℃ 二級為-47~-60℃ 三級為-61~-70℃ 四級為-71~-101℃ 五級為-102~-196℃ 六級為-253℃以下 一般將 -46~-150℃稱為低溫 ，-150℃ 以下稱為超低溫。
二、LNG化工液化天然氣低溫截止閥計選型分析的設計特點 1、低溫閥門的材料選擇 低溫閥門的工作介質不僅溫度低，而且大部分或，而且滲透性強，因此決定了對閥門用材的諸多特殊要求。在低溫狀態下鋼的機械性能與常溫時不同，低溫用鋼，除強度外，重要的指標就是其低溫沖擊韌性。材料的低溫沖擊韌性與材料的脆性轉變溫度有關，材料的脆性轉變溫度愈低，材料的低溫沖擊韌性愈好。碳鋼等體心立方晶格的金屬材料存在低溫冷脆現象，而奧氏體不銹鋼等面心立方晶格的金屬材料其沖擊韌性基本不受低溫影響。 低溫閥門閥體、閥蓋等耐壓零件的材料，通常采用低溫強度好的韌性材料，同時還要考慮焊接性、機加工性能、穩定性和經濟性等因素。設計時，常用的是-46℃、-101℃和-196℃三個低溫級別。-46℃低溫級一般選用低溫碳鋼，-101℃和-196℃低溫級一般選用300系列奧氏體不銹鋼，這種不銹鋼有適中的強度、較好的韌性和較好的加工性能等。
2、石化低溫閥門的結構設計 （1）閥蓋結構設計 （6）閥瓣 閘閥采用撓性閘板或開式閘板；截止閥的平閥座及針形閥，采用塞子形的閥瓣。這些結構形式不論溫度如何變化，均能保持可靠的密封。 （7）閥桿 閥桿需鍍鉻、鍍鎳磷或經氮化處理，以提高閥桿表面硬度，防止閥桿與填料、填料壓套（壓蓋）相互咬死，損壞密封填料，造成填料函泄漏。 （8）墊片 墊片選用要考慮墊片材料的低溫性能，如壓縮回彈性、預緊力、緊固壓力分布以及應力松弛特性等。 （9）填料函及填料 填料函不能與低溫段直接接觸，而設在長頸閥蓋頂端，使填料函處于離低溫較遠的位置，在0℃以上的溫度環境下工作。這樣，提高了填料函的密封效果。在泄漏時，或當低溫流體直接接觸填料造成密封效果下降時，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，作為輔助密封措施。填料函多采用帶有中間金屬隔離環的二段填料結構。但也有的采用一般閥門填料函結構和閥桿能自緊的二重填料函結構等其他型式。 （10）上密封 低溫閥都設上密封座結構，上密封面要堆焊鈷鉻鎢硬質合金，精加工后研磨。 （11）閥座、閥瓣（閘板）密封面 低溫閥的關閉件采用鈷鉻鎢硬質合金堆焊結構。軟密封結構由于聚四氟乙烯膨脹系數大，低溫變脆，所以僅適用于溫度高于-70℃的低溫閥，但聚三氟乙烯可用于-162℃的低溫閥。 （12）中法蘭螺栓 螺栓應有足夠的強度，這是因為螺栓在反復載荷下工作，常會因疲勞而產生斷裂。因螺栓在螺紋根部易引起應力集中，所以采用全螺紋結構的螺栓。
LNG化工液化天然氣低溫截止閥計選型分析執行標準:
LNG化工液化天然氣低溫截止閥計選型分析性能參數：
三、LNG化工液化天然氣低溫截止閥計選型分析的安裝要求 因為低溫閥門的特殊結構，低溫閥門的安裝亦有其特殊要求。因為低溫閥門的長頸閥蓋結構特點，低溫閥門在安裝時閥桿閥桿方向必須在垂直向上的45度角范圍內，且應盡量避免安裝在垂直管線上。否則低溫介質將充滿閥蓋的加長部分，造成閥門填料失效，并會將冷量傳給閥門手柄，給操作人員帶來人身傷害。對于有泄壓結構的低溫閥門，在安裝閥門時，要特別注意閥門泄壓方向的要求。閥門泄壓的方向應在工藝流程圖上標出，并體現在管道軸測圖中。
四、LNG化工液化天然氣低溫截止閥計選型分析低溫閥門產生泄漏的原因 1、內漏：閥門產生內漏主要原因是密封副在低溫狀態下產生變形所致。當介質溫度下降到使材料產生相變時造成體積變化，使原本研磨精度很高的密封面產生翹曲變形而造成低溫密封不良。
五、LNG化工液化天然氣低溫截止閥計選型分析低溫閥門制造 對所生產的低溫閥門制定了嚴格的制造工藝和采用專用設備，對零件的加工進行嚴格的質量控制。經特殊的低溫處理，將粗加工的零件置于冷卻介質中數小時（2-6小時），以釋放應力，確保材料的低溫性能，保證精加工尺寸，以防閥門在低溫工況時，因溫度變化造成變形而導致的泄漏。閥門的裝配與普通閥門也不同，零件需經過嚴格的清洗，除去任何油污，以保證使用性能。
六、LNG化工液化天然氣低溫截止閥計選型分析低溫閥門試驗和檢驗 對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，以保證閥門在低溫工況時不脆裂，經得起低溫介質沖擊。 1、對每臺閥門進行以下試驗：
2、低溫閥門試驗設備： 低溫閥試驗裝置、液氮儲存裝置、低溫處理槽 清除閥門零件的油漬，將它們擦干凈并在干凈，沒有灰塵和油漬的環境下將閥門裝配好；將螺栓擰緊到預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連接，從而能在整個試驗過程中監控閥門的溫度。 將閥門安裝在試驗容器內并連接好，要確保閥門填料處在容器頂部沒有汽化氣體的位置在室溫下用規定介質氣體以大閥座試驗壓力進行初始的系統驗證試驗，以確保閥門是在合適的狀態下，然后開始進行試驗將閥門浸入液氮中進行冷卻，液體的水平面至少淹住閥體與閥蓋的連接部位，在整個冷卻過程中一直向閥門提供氦氣。在冷卻過程中，用安裝在適當位置上的熱電偶對閥門的溫度進行監控。閥門在試驗溫度下達到穩定。用熱電偶測定溫度以確信閥門的溫度達到均勻。在試驗溫度下用氦氣以大閥座試驗壓力進行初始的驗證試驗在閥門的進口側進行閥座壓力試驗，能夠雙向密封的閥門，對兩個閥座分別進行試驗。使閥門處在開啟位置，關閉閥門出口側的針形閥，將閥腔中的壓力升至閥座試驗壓力。將該壓力保持規定的要求，檢查閥門填料處及閥體與蓋連接處是否泄漏，應無泄漏。使閥門恢復室溫，再進行常溫密封試驗。試驗完成后，將閥門清潔、吹干，檢查合格后出廠。 |
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