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LNG化工液化天然氣低溫截止閥計(jì)選型分析 |
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詳細(xì)介紹 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
LNG化工液化天然氣低溫截止閥計(jì)選型分析 近幾十年,隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,工程項(xiàng)目中對(duì)低溫閥門的需求越來(lái)越多。低溫閥門在化肥、LNG 及石油化工等領(lǐng)域使用較多。適用于介質(zhì)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(jié)流閥,低溫減壓閥、低溫電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、低溫氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥等低溫閥門所控制的介質(zhì)除了液氮和其他液態(tài)惰性氣體外,大部分介質(zhì)不但易燃、易爆,而且在升溫或者閃蒸時(shí)會(huì)發(fā)生氣化,致使體積急劇膨脹,容易導(dǎo)致泄漏和爆炸?;诮橘|(zhì)特點(diǎn)及適應(yīng)閥門在低溫下使用的要求,低溫閥門的設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)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(yīng)用于低溫環(huán)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(zhì)材料制造,能夠承受的低溫環(huán)境。它的設(shè)計(jì)使其能夠在液化天然氣的低溫下保持可靠的運(yùn)行性能。此外,該閥門還采用了先進(jìn)的焊接技術(shù),確保了其結(jié)構(gòu)牢固,能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)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(dòng)。它可以通過(guò)開啟或關(guān)閉來(lái)控制天然氣的流動(dòng)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(huán)境的安全。 在液化天然氣儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)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(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中的安全性和穩(wěn)定性。如果發(fā)生任何問(wèn)題,該閥門還可以迅速關(guān)閉,以防止?jié)撛诘男孤┖褪鹿省?/p> LNG液化天然氣低溫焊接截止閥通常由專業(yè)的制造商生產(chǎn),并經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的測(cè)試和檢驗(yàn)。由于其高品質(zhì)的材料和先進(jìn)的制造工藝,該閥門具有較長(zhǎng)的使用壽命和較低的維護(hù)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(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)膰?yán)格要求。LNG液化天然氣低溫焊接截止閥是液化天然氣儲(chǔ)存和運(yùn)輸領(lǐng)域中的設(shè)備。 一、LNG化工液化天然氣低溫截止閥計(jì)選型分析的標(biāo)準(zhǔn)和定義 不同標(biāo)準(zhǔn)對(duì)低溫閥門有不同定義。 (1)英國(guó)閥門標(biāo)準(zhǔn) BS6364《低溫用閥門》適用于介質(zhì)溫度范圍為-50℃~-196℃ ; (2)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn) MSSSP-134 《對(duì)低溫閥門及其閥體/閥蓋加長(zhǎng)體的要求》對(duì)低溫的解釋為“對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)慣例來(lái)說(shuō),低溫范圍介于-100℃~ -195℃"; (3)中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 24925《低溫閥門技術(shù)條件》標(biāo)準(zhǔn)適用于介質(zhì)溫度范圍為-29℃~-196℃; (4)殼牌閥門標(biāo)準(zhǔn)SHELL MESC SPE 77/200《低溫及超低溫用閥門》適用于介質(zhì)溫度范圍為-30℃~-196℃。 (5)國(guó)外根據(jù)各種不同氣體在常壓下的液化溫度一般分為六種溫度級(jí)。 一級(jí)為0~ -46℃ 二級(jí)為-47~-60℃ 三級(jí)為-61~-70℃ 四級(jí)為-71~-101℃ 五級(jí)為-102~-196℃ 六級(jí)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(jì)選型分析的設(shè)計(jì)特點(diǎn) 1、低溫閥門的材料選擇 低溫閥門的工作介質(zhì)不僅溫度低,而且大部分或,而且滲透性強(qiáng),因此決定了對(duì)閥門用材的諸多特殊要求。在低溫狀態(tài)下鋼的機(jī)械性能與常溫時(shí)不同,低溫用鋼,除強(qiáng)度外,重要的指標(biāo)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(zhuǎn)變溫度有關(guān),材料的脆性轉(zhuǎn)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(xiàn)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(qiáng)度好的韌性材料,同時(shí)還要考慮焊接性、機(jī)加工性能、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性等因素。設(shè)計(jì)時(shí),常用的是-46℃、-101℃和-196℃三個(gè)低溫級(jí)別。-46℃低溫級(jí)一般選用低溫碳鋼,-101℃和-196℃低溫級(jí)一般選用300系列奧氏體不銹鋼,這種不銹鋼有適中的強(qiáng)度、較好的韌性和較好的加工性能等。 2、石化低溫閥門的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (1)閥蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (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(jié)構(gòu)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(jīng)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(yù)緊力、緊固壓力分布以及應(yīng)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(shè)在長(zhǎng)頸閥蓋頂端,使填料函處于離低溫較遠(yuǎn)的位置,在0℃以上的溫度環(huán)境下工作。這樣,提高了填料函的密封效果。在泄漏時(shí),或當(dāng)?shù)蜏亓黧w直接接觸填料造成密封效果下降時(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,作為輔助密封措施。填料函多采用帶有中間金屬隔離環(huán)的二段填料結(jié)構(gòu)。但也有的采用一般閥門填料函結(jié)構(gòu)和閥桿能自緊的二重填料函結(jié)構(gòu)等其他型式。 (10)上密封 低溫閥都設(shè)上密封座結(jié)構(gòu),上密封面要堆焊鈷鉻鎢硬質(zhì)合金,精加工后研磨。 (11)閥座、閥瓣(閘板)密封面 低溫閥的關(guān)閉件采用鈷鉻鎢硬質(zhì)合金堆焊結(jié)構(gòu)。軟密封結(jié)構(gòu)由于聚四氟乙烯膨脹系數(shù)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(yīng)有足夠的強(qiáng)度,這是因?yàn)槁菟ㄔ诜磸?fù)載荷下工作,常會(huì)因疲勞而產(chǎn)生斷裂。因螺栓在螺紋根部易引起應(yīng)力集中,所以采用全螺紋結(jié)構(gòu)的螺栓。
LNG化工液化天然氣低溫截止閥計(jì)選型分析執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn): LNG化工液化天然氣低溫截止閥計(jì)選型分析性能參數(shù):
三、LNG化工液化天然氣低溫截止閥計(jì)選型分析的安裝要求 因?yàn)榈蜏亻y門的特殊結(jié)構(gòu),低溫閥門的安裝亦有其特殊要求。因?yàn)榈蜏亻y門的長(zhǎng)頸閥蓋結(jié)構(gòu)特點(diǎn),低溫閥門在安裝時(shí)閥桿閥桿方向必須在垂直向上的45度角范圍內(nèi),且應(yīng)盡量避免安裝在垂直管線上。否則低溫介質(zhì)將充滿閥蓋的加長(zhǎng)部分,造成閥門填料失效,并會(huì)將冷量傳給閥門手柄,給操作人員帶來(lái)人身傷害。對(duì)于有泄壓結(jié)構(gòu)的低溫閥門,在安裝閥門時(shí),要特別注意閥門泄壓方向的要求。閥門泄壓的方向應(yīng)在工藝流程圖上標(biāo)出,并體現(xiàn)在管道軸測(cè)圖中。 四、LNG化工液化天然氣低溫截止閥計(jì)選型分析低溫閥門產(chǎn)生泄漏的原因 1、內(nèi)漏:閥門產(chǎn)生內(nèi)漏主要原因是密封副在低溫狀態(tài)下產(chǎn)生變形所致。當(dāng)介質(zhì)溫度下降到使材料產(chǎn)生相變時(shí)造成體積變化,使原本研磨精度很高的密封面產(chǎn)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(jì)選型分析低溫閥門制造 對(duì)所生產(chǎn)的低溫閥門制定了嚴(yán)格的制造工藝和采用專用設(shè)備,對(duì)零件的加工進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制。經(jīng)特殊的低溫處理,將粗加工的零件置于冷卻介質(zhì)中數(shù)小時(shí)(2-6小時(shí)),以釋放應(yīng)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(shí),因溫度變化造成變形而導(dǎo)致的泄漏。閥門的裝配與普通閥門也不同,零件需經(jīng)過(guò)嚴(yán)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(jì)選型分析低溫閥門試驗(yàn)和檢驗(yàn) 對(duì)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(yàn),以保證閥門在低溫工況時(shí)不脆裂,經(jīng)得起低溫介質(zhì)沖擊。 1、對(duì)每臺(tái)閥門進(jìn)行以下試驗(yàn): 2、低溫閥門試驗(yàn)設(shè)備: 低溫閥試驗(yàn)裝置、液氮儲(chǔ)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(méi)有灰塵和油漬的環(huán)境下將閥門裝配好;將螺栓擰緊到預(yù)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(gè)試驗(yàn)過(guò)程中監(jiān)控閥門的溫度。 將閥門安裝在試驗(yàn)容器內(nèi)并連接好,要確保閥門填料處在容器頂部沒(méi)有汽化氣體的位置在室溫下用規(guī)定介質(zhì)氣體以大閥座試驗(yàn)壓力進(jìn)行初始的系統(tǒng)驗(yàn)證試驗(yàn),以確保閥門是在合適的狀態(tài)下,然后開始進(jìn)行試驗(yàn)將閥門浸入液氮中進(jìn)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(gè)冷卻過(guò)程中一直向閥門提供氦氣。在冷卻過(guò)程中,用安裝在適當(dāng)位置上的熱電偶對(duì)閥門的溫度進(jìn)行監(jiān)控。閥門在試驗(yàn)溫度下達(dá)到穩(wěn)定。用熱電偶測(cè)定溫度以確信閥門的溫度達(dá)到均勻。在試驗(yàn)溫度下用氦氣以大閥座試驗(yàn)壓力進(jìn)行初始的驗(yàn)證試驗(yàn)在閥門的進(jìn)口側(cè)進(jìn)行閥座壓力試驗(yàn),能夠雙向密封的閥門,對(duì)兩個(gè)閥座分別進(jìn)行試驗(yàn)。使閥門處在開啟位置,關(guān)閉閥門出口側(cè)的針形閥,將閥腔中的壓力升至閥座試驗(yàn)壓力。將該壓力保持規(guī)定的要求,檢查閥門填料處及閥體與蓋連接處是否泄漏,應(yīng)無(wú)泄漏。使閥門恢復(fù)室溫,再進(jìn)行常溫密封試驗(yàn)。試驗(yàn)完成后,將閥門清潔、吹干,檢查合格后出廠。 |