lng低溫閥門lng 低溫裝置上使用的超低溫閥門主要設計標準有jb /t 7749、gb /t 24925、bs 6364、mss sp-134和mesc spe77 /200 等。
閥門材料
lng 低溫閥門正常工作溫度為約- 163 ℃,在此溫度下,金屬材料將發生低溫冷脆現象,即強度和硬度升高,塑性和韌性大幅下降,這會嚴重影響閥門的安全性。為防止材料在低溫下的低應力脆斷,閥體和閥瓣等部件常采用奧氏體不銹鋼。如304、304l、316、316l 等,其中316l 穩定性*好。奧氏體不銹鋼具有優良的強度、韌性、耐腐蝕性和焊接性,線膨脹系數低。但是奧氏體不銹鋼中s 和p 等雜質會降低材料的強度及低溫沖擊韌性,應嚴格控制其含量。
閥體、閥蓋、閥瓣、閥座和閥桿等部件必須進行低溫深冷處理,使奧氏體轉變成馬氏體和變形充分后再進行精加工,以降低溫度對超低溫閥門密封性能的影響。低溫處理溫度應低于材料相變溫度且低于閥門實際工作溫度。處理時間1 ~ 2 h,然后取出自然冷卻到常溫,重復循環2 次。
特殊要求
(1) 設計與工藝
防止lng 低溫泄漏非常重要。為減少泄漏點,閥體要求鍛造( 或鑄造) 整體成型。端法蘭采用對焊連接,慎用法蘭連接。為保證對焊端面焊后低溫機械性能,閥體應選用低碳奧氏體不銹鋼304l 或316l。對于閥門部件的強度焊接,應實施焊接工藝評定。
奧氏體不銹鋼在焊接熱影響區由于碳化物析出和馬氏體形成,會引起低溫脆性,焊后進行固溶處理。閥門部件原材料質量要嚴格控制。與lng 直接或間接接觸的部件必須進行滲透、超聲波或射線等無損檢測,還須深冷處理及- 196℃ 低溫沖擊試驗。所用奧氏體不銹鋼要求進行固溶、退火熱處理供貨。
低溫閥門的閥桿應設計為防吹出結構。低溫工況頻繁操作的閥門,其內件應能避免引起卡阻、咬合和擦傷等。低溫閥閥體在滿足強度要求時,對不同壁厚的閥體連接應逐漸過渡,避免壁厚突變引起應力集中。壁厚設計不當會引起焊接裂紋。
低溫閥各部件在溫度和壓力的交變載荷作用下不應出現明顯的彈性塑性變形,因此,在閥門設計過程中,除了對閥體、閥蓋、閥桿和閥瓣進行常規的強度計算外,還應采用有限元應力分析和抗震分析來確保閥門的可靠性。
(2) 加長閥蓋
低溫閘閥、截止閥、球閥和蝶閥的閥蓋應設計成便于保冷的加長結構( 長頸閥蓋) 。閥蓋的長頸部分可采用與本體材質相同的無縫鋼管對焊到閥蓋和填料箱上,焊后應進行熱處理以消除應力。加長閥蓋可使填料函底部的工作溫度高于0℃。如果填料函結冰,不但影響閥桿的正常操作,而且也會因閥桿的上下運動劃傷填料,造成密封失效。閥桿與長頸部分的間隙應按盡可能小的對流熱損失設計,但間隙對填料函溫度影響很小,閥蓋長度和閥徑厚度是影響填料函溫度的主要因素。加長閥蓋下部焊接滴水盤,可防止冷凝水進入保冷層,避免或減少保溫層下腐蝕( cui) 。
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