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低溫條件下閥門的選用全知道

發(fā)布時間：2023-8-11

上海川滬閥門在十幾年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)中，總結(jié)出以下幾點(diǎn)低溫閥門選用知識點(diǎn)，主要涉及工藝介質(zhì)、介質(zhì)溫度、閥門材質(zhì)、閥門類型、閥門結(jié)構(gòu)等方面，以下是詳細(xì)介紹。

工程中，常見的低溫介質(zhì)環(huán)境大致可分為三類：

①0~-50℃,閥門主體材料以低溫碳鋼為主；

②-51～-70℃,閥門主體材料以奧氏體不銹鋼或含鎳低溫鋼為主；

①-101~-196℃(常稱為超低溫環(huán)境),閥門主體材料以奧氏體不銹鋼為主，但該情況下也可選用合適的含鎳低溫鋼。

低溫閥門具有以下幾個典型特點(diǎn)：

①低溫下金屬材料有脆化的特點(diǎn)，所以用于閥門承壓部件的材料，在介質(zhì)溫度下不應(yīng)發(fā)生脆性轉(zhuǎn)變，必要時，應(yīng)通過相應(yīng)溫度下的沖擊試驗(yàn)加以驗(yàn)證。②低溫介質(zhì)有可能受環(huán)境溫度的影響而氣化并產(chǎn)生局部高壓，所以能夠形成密閉閥腔的閥門應(yīng)設(shè)置自泄放裝置。

③低溫介質(zhì)如果通過閥桿處發(fā)生外漏，可能會在外漏點(diǎn)結(jié)冰，從而影響閥桿的運(yùn)動，嚴(yán)重時會導(dǎo)致閥桿的損壞，在超低溫介質(zhì)條件下，如果發(fā)生閥門失效，危害性也較大等。

(1)閥門類型

①應(yīng)優(yōu)先選用不會形成密閉閥腔的閥門，如截止閥、蝶閥、單閥座浮動球閥等，但并不拒絕使用能夠形成密閉閥腔的閥門，此時應(yīng)采取適當(dāng)?shù)拈y腔泄壓措施。

②應(yīng)優(yōu)先選用閥門關(guān)閉件熱脹冷縮補(bǔ)償能力較好的閥門。常用關(guān)斷閥的熱脹冷縮補(bǔ)償能力由高到低的順序是：截止閥、閘閥、球閥、機(jī)械平衡型旋塞閥、金屬硬密封蝶閥。

③當(dāng)選用非金屬密封閥門時，應(yīng)注意非金屬材料的低溫使用溫度限制。具體應(yīng)用范圍可容詢閥門制造商。④不能選用靠密封劑輔助密封的閥門。

(2)閥門結(jié)構(gòu)

①宜優(yōu)先選用焊接連接結(jié)構(gòu)，以減小保冷隔熱的難度。當(dāng)需要焊后熱處理時，對于DN40及以下的閥門，應(yīng)評估熱處理對閥座/閥瓣密封的影響。必要時，應(yīng)采用短管連接結(jié)構(gòu)，或采用法蘭連接結(jié)構(gòu)。

②按本章第二節(jié)所述的“加長閥蓋/閥桿”應(yīng)用原則進(jìn)行閥蓋/閥桿加長。③能夠形成密閉閥腔的閥門，應(yīng)設(shè)置自泄放裝置，并進(jìn)行流向標(biāo)記。

④對于0～-50℃介質(zhì)工況應(yīng)用的閥門，一般情況下無需采用加長閥蓋/閥桿結(jié)構(gòu)。但對于90°旋轉(zhuǎn)開關(guān)閥門，應(yīng)評估手輪/手柄與隔熱(保冷)材料發(fā)生碰撞的可能性，必要時應(yīng)提出加長閥蓋/閥桿的要求，但此加長長度以隔熱(保冷)材料不與手輪/手柄發(fā)生碰撞為原則。

⑤對于低溫與可燃介質(zhì)組合的介質(zhì)工況，當(dāng)采用非金屬密封閥門時，應(yīng)為火災(zāi)安全結(jié)構(gòu)和防靜電結(jié)構(gòu)。

(3)閥門材料

①對于閥門承壓部件，應(yīng)根據(jù)ASME B31.3或GB/T 20801的規(guī)定進(jìn)行低溫沖擊試驗(yàn)。②低溫條件下，材料的沖擊韌性對制造缺陷比較敏感。因此，用于閥門承壓部件的材料，應(yīng)對表面缺陷、內(nèi)部缺陷、非金屬夾雜物、晶粒度(對變形加工零部件)等方面進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂啤?/p>

③栓連閥蓋用螺栓材料應(yīng)選用低溫材料制造標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)ASME B31.3或GB/T20801的規(guī)定進(jìn)行低溫沖擊試驗(yàn)。低溫下的閥蓋螺栓宜為通絲型螺柱。

④應(yīng)評估并確定閥門內(nèi)件材料以及閥蓋墊片、閥桿填料對低溫條件的適應(yīng)性。

⑤閥門主體材料及內(nèi)件材料(包括可能用到的非金屬密封環(huán))、閥蓋墊片、閥桿填料等，除滿足低溫要求外，還應(yīng)能適應(yīng)可能出現(xiàn)的高溫工況條件。例如，當(dāng)?shù)蜏毓艿佬枰�采用蒸氣吹掃時，上述材料應(yīng)能適應(yīng)吹掃蒸氣的溫度條件。

(4)檢查試驗(yàn)

①低溫沖擊試驗(yàn)。
對于閥門承壓部件，并不是所有的制造標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定了低溫沖擊試驗(yàn)要求，但ASME B31.3和GB/T 20801設(shè)計規(guī)范則給出了進(jìn)行低溫沖擊試驗(yàn)的規(guī)則。對于設(shè)計規(guī)范要求進(jìn)行低溫沖擊試驗(yàn)而制造標(biāo)準(zhǔn)沒有要求進(jìn)行的情況，應(yīng)按設(shè)計規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行，并在閥門采購技術(shù)文件(包括閥門料表、閥門數(shù)據(jù)表、和項(xiàng)目采購技術(shù)規(guī)定等)中指明。低溫沖擊試驗(yàn)應(yīng)由閥門制造商完成。

②低溫密封試驗(yàn)。
低溫密封試驗(yàn)不是所有閥門標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的強(qiáng)制試驗(yàn)項(xiàng)目，只有在采購文件中要求時，閥門生產(chǎn)商才進(jìn)行的試驗(yàn)。

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