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技術(shù)文章

316SS低溫閘閥


1.上海申弘閥門(mén)有限公司主營(yíng)閥門(mén)有:減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導(dǎo)式減壓閥,空氣減壓閥,氮?dú)鉁p壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、**閥保溫閥低溫閥球閥截止閥閘閥、止回閥、蝶閥過(guò)濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動(dòng)閥門(mén)、電動(dòng)閥門(mén)、高壓閥門(mén)、中壓閥門(mén)、低壓閥門(mén)、水力控制閥真空閥門(mén)、襯膠閥門(mén)、襯氟閥門(mén)。承壓件的材料能承受介質(zhì)溫度的變化而引起的膨脹、收縮、密封部位的結(jié)構(gòu)在溫度變化時(shí)不會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)久的變形。用于-100℃以下工況時(shí),閥門(mén)零件在精加工前應(yīng)進(jìn)行深冷處理,即將零件浸放在液氮箱中進(jìn)行冷卻,當(dāng)零件溫度達(dá)到-192℃時(shí),開(kāi)始保溫1-2h,然后取出箱外自然處理到常溫,重溫循環(huán)2次。

在-180℃以下的溫度下,塑料和彈性材料的部 件已不適宜。在這個(gè)溫度范圍內(nèi),填料和閥芯密封元件需要特殊地考慮,不能再采用軟密封方式(軟密封會(huì)變硬且缺少柔性,無(wú)法提供好的切斷能力)。低溫閥門(mén)在這一溫度條件下,要使用特殊的彈性材料并且需要提供特殊 的載荷以獲得好的切斷效果。超低溫LNG閥門(mén)包括低溫球閥、低溫閘閥、低溫截止閥、低溫**閥、低溫止回閥等,主要用于三十萬(wàn)噸乙烯,液化天然氣等化工裝置上。深冷處理來(lái)源:
金屬深冷處理起源于一百多年的瑞士,當(dāng)時(shí)人們發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)關(guān)鍵零件埋入寒冷的阿爾卑斯雪山中以提高鐘表的使用壽命;直到20世紀(jì)60年代開(kāi)始,美國(guó)、蘇聯(lián)、日本等國(guó)家開(kāi)始對(duì)金屬深冷技術(shù)的研究,大量的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)深冷處理有效的延長(zhǎng)了工具的壽命。把工具儲(chǔ)存在冷凍室內(nèi)幾個(gè)月,也可以達(dá)到類(lèi)似的效果。現(xiàn)在看來(lái),他們已經(jīng)在不自覺(jué)中運(yùn)用了冷處理。
隨著液氮技術(shù)及保溫材料的發(fā)展,1965年美國(guó)**將深冷處理實(shí)用化,主要應(yīng)用對(duì)象針對(duì)航空領(lǐng)域。此后,深冷技術(shù)才開(kāi)始引起世界各國(guó)研究人員的關(guān)注。隨即英、俄羅斯、日本等各國(guó)學(xué)者都對(duì)其進(jìn)行了較為廣泛和深入的研究。許多研究表明,材料經(jīng)深冷處理后比普通冷處理的硬度及耐磨性有較大提高。
深冷處理原理:
1、低溫冷處理可以大幅度降低金屬材料中的殘存奧氏體。 金屬材料在從高溫到室溫的降溫過(guò)程中,經(jīng)歷奧氏體到馬氏體的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變,這是一個(gè)伴有體積膨脹的過(guò)程,這種過(guò)程弛豫時(shí)間很長(zhǎng),常常需要數(shù)年的時(shí)間才能穩(wěn)定,并且穩(wěn)定后仍有相當(dāng)比例的殘存奧氏體。這給金屬的精密加工帶來(lái)時(shí)間穩(wěn)定性方面的問(wèn)題,使一些緊密配合的金屬件經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后失效。事實(shí)上,低溫冷處理工藝正是在解決這個(gè)問(wèn)題時(shí)被發(fā)現(xiàn)和發(fā)展起來(lái)的。經(jīng)過(guò)液氮溫度(零下196攝氏度)的低溫處理后,可使一般金屬材料的殘存奧氏體含量降到百分之三以下,從而使尺寸的穩(wěn)定性得以大幅度提高。
2、低溫冷處理可以使金屬基體組織上產(chǎn)生均勻、細(xì)微而彌散的碳化物析出。
殘存奧氏體的存在是相轉(zhuǎn)變遇挫停滯的結(jié)果,表現(xiàn)為熱處理工藝無(wú)法使其結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變進(jìn)行完全,是轉(zhuǎn)變動(dòng)力嚴(yán)重不足的反映。實(shí)驗(yàn)和理論均表明,這種轉(zhuǎn)變動(dòng)力只能通過(guò)加大高、低溫相之間的相溫差來(lái)實(shí)現(xiàn),室溫以下直到**零度的溫度空間正是為提高相轉(zhuǎn)變動(dòng)力留有的余地。這種轉(zhuǎn)變動(dòng)力的提高與材料溫度的降低的共同作用,使金屬中的以填隙方式存在于微觀結(jié)構(gòu)中的碳化物的地位產(chǎn)生了動(dòng)搖而析出。熟悉滲碳工藝的人都知道,這種碳化物的析出現(xiàn)象,將會(huì)給金屬的耐磨損性能和摩擦性能帶來(lái)顯著的提高,硬度也會(huì)增加,并將直接提高磨損件的壽命。這種分析在實(shí)驗(yàn)上得到證實(shí)。高速工具鋼經(jīng)過(guò)液氮溫度的低溫處理后,耐磨性提高了三倍以上,摩擦系數(shù)降低了百分之二十以上,硬度提高了HRC 3~5,導(dǎo)致使用壽命提高了1~3倍。在其它材料的實(shí)驗(yàn)上也獲得了使用壽命方面的類(lèi)似結(jié)果,像合金 鋼和聚晶金剛石等。
適用于介質(zhì)溫度-150℃以下的閥門(mén)稱(chēng)之為超低溫閥門(mén)
超低溫閥門(mén)包括低溫球閥、低溫閘閥、低溫截止閥、低溫**閥、低溫止回閥等,主要用于三十萬(wàn)噸乙烯,液化天然氣等化工裝置上。輸出的液態(tài)低溫介質(zhì)如乙烯、液氧、液氫、液化天然氣、液化石油產(chǎn)品等,不但易燃易爆,而且在升溫時(shí)要?dú)饣瑲饣瘯r(shí),體積膨脹數(shù)百倍。
低溫閥門(mén)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn):
1、設(shè)計(jì):API6D、JB/T7749
2、閥門(mén)常規(guī)檢查和試驗(yàn):按API598標(biāo)準(zhǔn)。
3、閥門(mén)低溫檢查和試驗(yàn):按JB/T7749。
4、驅(qū)動(dòng)方式:手動(dòng)、傘齒輪傳動(dòng)及電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置。
5、閥座形式:閥座采用焊接結(jié)構(gòu),密封面堆焊鈷基硬質(zhì)合金,保證閥門(mén)的密封性能。
6、閘板采用彈性結(jié)構(gòu),在進(jìn)壓端設(shè)計(jì)卸壓孔。
7、單向密封的閥門(mén)閥體上標(biāo)有流向標(biāo)志。
8、低溫球閥、閘閥、截止閥采用長(zhǎng)頸結(jié)構(gòu),以保護(hù)填料。
根據(jù)閥門(mén)工作時(shí)的介質(zhì)溫度可分為:
1、普通閥門(mén):適用于介質(zhì)溫度-40℃~425℃的閥門(mén)。
2、高溫閥門(mén):適用于介質(zhì)溫度425℃~600℃的閥門(mén)。
3、耐熱閥門(mén):適用于介質(zhì)溫度600℃以上的閥門(mén)。
4、低溫閥門(mén):適用于介質(zhì)溫度-40℃~ -150℃的閥門(mén)。
5、超低溫閥門(mén):適用于介質(zhì)溫度-150℃以下的閥門(mén)。

二、填料密封應(yīng)注意的問(wèn)題 
在低溫場(chǎng)合下,大氣中的水分會(huì)在溫度低于冰點(diǎn)時(shí)凝結(jié),形成一層霜凍。如果霜凍在閥桿 表面形成,當(dāng)閥桿被執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)著上下運(yùn)動(dòng)時(shí),這層霜凍有可能會(huì)被拉入填料造成撕裂,從而破壞密封。因此,低溫閥門(mén)應(yīng)采用伸長(zhǎng)型的上閥蓋,以使調(diào)節(jié)閥的填料函區(qū)域 遠(yuǎn)離低溫區(qū)域,避免霜凍在閥桿和填料函區(qū)域形成。

三、典型的低溫調(diào)節(jié)閥 
低溫閥門(mén)在低溫場(chǎng)合下,比較適合的閥型主要有單座閥、雙座閥、角形閥和小流量閥,在這些閥結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上還應(yīng)注意低溫應(yīng)用的問(wèn)題,配以特殊的伸長(zhǎng)型上閥蓋即可成為低溫閥。伸長(zhǎng)型上閥蓋的長(zhǎng)度取決于應(yīng)用場(chǎng)合的溫度和隔熱要求,應(yīng)用場(chǎng)合溫度越低,伸長(zhǎng)型上閥蓋越長(zhǎng)。


2、閥蓋采用長(zhǎng)勁結(jié)構(gòu),其目的保護(hù)填料函的功能,使填料函處于離低溫較遠(yuǎn)的位置,保證填料的密封效果,同時(shí)還可以纏繞保冷材料,防止冷能損失。長(zhǎng)頸的頸長(zhǎng)可根據(jù)使用溫度和保冷材料的厚度來(lái)選擇不同的長(zhǎng)度。當(dāng)填料密封效果降低時(shí),可以從填料函中間加入潤(rùn)滑脂形成油封層,降低填料函的壓差,提高密封性能。
3、使用溫度低于-100℃時(shí),閥桿材料經(jīng)過(guò)鍍鉻或氮化處理,提高閥桿表面硬度,提高填料密封的可靠性。
4、低溫球閥具有防止異常升壓結(jié)構(gòu),由于低溫閥門(mén)介質(zhì)氣化后,其體積急劇膨脹,壓力會(huì)異常升高,當(dāng)閥門(mén)中腔壓力升高時(shí),閥門(mén)中腔和進(jìn)口連通,或在閥門(mén)進(jìn)口端安置泄壓閥,保證閥門(mén)**使用。
5、低溫球閥用的墊片具有在常溫下、低溫狀態(tài)及溫度變化下能可靠密封性和復(fù)原性。

【DZ41Y國(guó)標(biāo)低溫閘閥產(chǎn)品特點(diǎn)】

1、為防止中腔異常升壓,在閘板的進(jìn)口側(cè)設(shè)置了泄壓孔
2、根據(jù)閥門(mén)的工作溫度確定閥蓋的頂部長(zhǎng)度,確保閥桿填料的可靠密封
3、根據(jù)工作溫度合理選用填料,墊片等零件的材料
4、嚴(yán)格控制材料的化學(xué)成份及低溫沖擊韌性等力學(xué)性能指標(biāo)
5、采用多種配管法蘭標(biāo)準(zhǔn)及密封面型式,適用于各種工程需要

【DZ41Y國(guó)標(biāo)低溫閘閥執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)】

設(shè)計(jì)規(guī)范:GB/T 12234
結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度:GB/T 12221
連接法蘭:JB/T 79
試驗(yàn)與檢驗(yàn):JB/T 9092
壓力-溫度:GB/T 9131
產(chǎn)品標(biāo)識(shí):GB/T 12220

【DZ41Y國(guó)標(biāo)低溫閘閥產(chǎn)品型號(hào)】


材質(zhì) 型號(hào)
LC3

DZ40Y-16LC3,DZ40Y-25LC3

316SS

DZ40Y-16R,DZ40Y-25R


【DZ41Y國(guó)標(biāo)低溫閘閥產(chǎn)品性能規(guī)范】


低溫閘閥性能規(guī)范
型號(hào) DZ40Y-16 DZ40Y-25
公稱(chēng)壓力(MPa) 1.6 2.5
密封試驗(yàn)壓力(MPa) 1.76 2.75
殼體試驗(yàn)壓力(MPa) 2.4 3.75
適用溫度(℃) LC3≥-101℃,316SS≥-196℃
材料 閥體、閘板、閥蓋、支架 LC3,316SS
填料 浸四氟乙烯石棉繩
手輪 QT450-10
閥桿螺母 ZCuA110Fe3
閥桿 316SS
墊片 低溫石棉


 【DZ41Y國(guó)標(biāo)低溫閘閥主要外形連接尺寸】

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