LNG液化天然氣低溫球閥設計

之前介紹組合式減壓閥在國華惠州熱電應用，現在介紹LNG液化天然氣低溫球閥設計在介質壓力作用下，球體能產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。浮動式球閥的結構簡單，密封性好，但低溫浮動球閥球體承受工作介質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受得住球體介質的工作載荷，在受到較高壓力沖擊時，低溫浮動球閥球體可能會發生偏移。這種結構一般用于中低壓球閥。

主要特點是本身結構緊湊，密封可靠，結構簡單，維修方便，密封面與球面常在閉合狀態，不易被介質沖蝕，低溫浮動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，而且低溫浮動球閥還適用于工作條件惡劣的介質，如氧氣、*、甲烷和乙烯等，在各行業得到廣泛的應用。低溫浮動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計是由旋塞演變而來的,低溫浮動球閥的啟閉件作為一個球體,利用球體繞閥桿的軸線旋轉90度，低溫浮動球閥實現開啟和關閉的目的，將零件浸入低溫-196℃的液氮中保冷2至6小時后取出自然處理，重復循環2次，減少溫差和金相組織改變而產生變形，提高閥門在低溫時的密封性。用于易燃介質的閥門需防靜電設計。低溫浮動球閥采用兩片或三片分體式閥體設計，符合ISO17292標準。低溫浮動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，以節約成本。低溫浮動球閥全部采用防火設計，并按照API607及API6FA防火試驗，通過勞氏認證。
本實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構，球體設于閥體內，閥體對應球體兩側分別設有介質進道與介質出道，閥座包括進口閥座和出口閥座，進口閥座設于球體的一側并與介質進道對應，出口閥座設于球體的另一側并與介質出道對應，閥桿的下端徑向的穿過閥體，并與球體聯動連接，閥桿的上端與操作機構聯動設置，閥桿外設有閥蓋；閥體與進口閥座之間設有進口密封裝置，閥體與出口閥座之間設有出口密封裝置；閥蓋上端與閥桿之間設有閥桿密封結構，閥蓋下端與閥體固定連接。在超低溫工況下，閥門逸散性能達到ISO15848-1及API622規定的標準要求，閥門的密封性能好，啟閉力矩低，使用壽命長。
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。
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,可調式減壓閥,水減壓閥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。


LNG液化天然氣低溫球閥設計一般用于制冷技術，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。



LNG液化天然氣低溫球閥設計低溫浮動特點：

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

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

3、的閥座：聚多年球閥制造經驗而設計的閥座，確保閥門密封，磨擦系數低，操作力矩小、多種閥座材料、適應范圍廣。

4、開關無誤的手柄：低溫浮動球閥采用扁頭閥桿，低溫浮動球閥與手柄的連接不會錯位，從而保證手柄指示的開關狀態與閥一致辭。

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

6、閥桿防飛結構：閥桿為下裝式，防止受壓飛出，同時可在火災后，與閥體形成金屬接觸，確保閥桿密封。

7、低溫浮動球閥是用帶有圓形通孔的球體作為啟閉件，在閥桿驅動下球體圍繞閥桿中心作0~90度旋轉，完成啟閉功能；低溫浮動球閥具有結構緊湊開關迅速的特點，轉動90度，即可關閉閥門，切斷管路介質；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生，低溫浮動球閥保證了使用安全。

LNG液化天然氣低溫球閥設計

浮動球閥為浮動式結構，低溫浮動球閥閥座相對球體具有浮動功能，低溫浮動球閥在介質壓力作用下能保證進口密封性能；本閥具有結構緊湊開關迅速的特點，低溫浮動球閥*的位置指示和具有防止誤操作的鎖定裝置；閥桿在設計時，增加了防脫出裝置，杜絕了閥桿穿出的事故發生，保證了使用安全；閥體為二段式，球體為浮動式結構，配有兩個浮動閥座，依靠彈簧和介質壓力完成密封，啟閉力距小；低溫浮動球閥閥座具有防火設計，當密封圈燒毀時，靠金屬閥座仍可以密封，防止火災漫延；本閥具有防靜電設計，將非金屬閥座與球體摩擦產生的靜電消除，以防止靜電火花產生。
本發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。其特點是：所述閥體為一體式結構，閥體上部有用于安裝內件的開口，閥蓋具有延長頸并設有填料箱；閥桿填料從下往上依次設置有墊圈、彈簧、上填料墊、PTFE?V型填料組、隔環以及石墨填料，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，結構緊湊。
低溫浮動球閥的閥座：聚多年球閥制造經驗而設計的閥座，確保閥門密封，磨擦系數低，低溫浮動球閥操作力矩小、多種閥座材料、適應范圍廣。低溫浮動球閥開關無誤的手柄：采用扁頭閥桿，與手柄的連接不會錯位，從而保證手柄指示的開關狀態與閥一致辭。 

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

4、閥桿防飛結構：低溫浮動球閥閥桿為下裝式，防止受壓飛出，同時可在火災后，與閥體形成金屬接觸，確保閥桿密封。

低溫浮動球閥適用介質：水、氣、油品、天然氣和酸堿腐蝕性介質。 適用溫度：-196～350℃ 驅動方式：手動、氣動、電動、液動等。

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。、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。LNG液化天然氣低溫球閥設計低溫閥門其他使用要求與常規閥門相同。與本產品相關論文禁油脫脂氧氣減壓閥操作維護