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低温承插焊截止阀

发布时间:2015-10-05   点击次数:1959次

详细信息

低温截止阀的启闭件是塞形的阀瓣,密封面呈平面或锥面,阀瓣沿流体的中心线作直线运动。阀杆的运动形式,有升降杆式(阀杆升降,手轮不升降),也有升降旋转杆式(手轮与阀杆一起旋转升降,螺母设在阀体上)。截止阀只适用于全开和全关,不允许作调节和节流。

低温承插焊截止阀门,特别是超低温承插焊截止阀门,其工作温度极低。在设计这类阀门时,除了应遵循一般阀门的设计原则外,还有一些特殊的要求。

适用温度:-45~-197     适用介质:液氯、液氨      柔性石墨填料使用温度范围为200~870℃。

一、低温承插焊截止阀主要零件材料

 阀体、阀盖、阀瓣、阀杆:不锈钢

填料:PTFE

阀瓣密封圈:PTFEPCTFE

二、低温承插焊截止阀外形与安装连接尺寸 

通径

DN

H

h

L

D0

D1

D2

公制

D2(Y)

英制

b

重量KG

10

155

145

70

75

12

14.5

18

8

1.95

15

155

145

70

75

15

18.5

22

8

2.05

20

185

175

90

100

24

25.5

27.5

8

3.50

25

185

175

90

100

26

32.5

34.5

8

3.70

32

215

200

110

120

36

38.5

43.5

8

4.70

40

215

200

110

120

42

45.5

49.5

8

4.85

三、低温承插焊截止阀的设计要求

根据使用条件,低温承插焊截止阀的设计有下列要求:

1)阀门在低温介质及周围环境温度下应具有长时间工作的能力。

2)阀门不应成为低温系统的一个显著热源。这是因为热量的流入除降低热效率外,如流入过多,还会使内部流体急速蒸发,产生异常升压,造成危险。

3)低温介质不应对手轮操作及填料密封性能产生有害的影响。

4)直接与低温介质接触的阀门组合件应具有防爆和防火结构。

5)在低温下工作的阀门组合件无法润滑,所以需要采取结构措施,以防止摩擦件擦伤。

四、低温承插焊截止阀的材料选用

1、低温承插焊截止阀主体材料

(1)主体材料选用应考虑的因素

从金相考虑,金属材料中除了具有面心立方晶格的奥氏体钢、铜、铝等以外,一般的钢材在低温状态下会出现低温脆性,从而降低阀门的强度和使用寿命。选择主体材料时首先要选用适合于低温下工作的材料。铝在低温下不会出现低温脆性,但因铝及铝合金的硬度不高,铝密封面的耐磨、耐擦伤性能差,所以在低温承插焊截止阀门中的使用有一定的限制,仅在低压和小口径阀门中选用。

在低温工作的材料要保证其低温性能,主要是保证其冷冲击强度。阀内件必须通过正确选材,使其具有足够的冷冲击强度,才能防止断裂。CCr的合金钢在低于-20℃时候很快失去抗冲击强度,所以使用温度分别限制在-30℃和-50℃。含Ni量为3.5%的镍钢可以使用到-100℃,含Ni9%的镍钢可以使用到-192℃。奥氏体不锈钢、镍、蒙乃尔合金、哈氏合金、钛、铝合金及青铜可以使用到更低的温度(-273)

除此以外,低温承插焊截止阀门的材料选用还应考虑以下一些因素:

1)阀门的最低使用温度;

2)金属材料在低温下保持工作条件所需要的力学性能,特别是冲击韧性、相对延伸率及组织稳定性;

3)在低温及无油润滑的情况下,具有良好的耐摩性;

4)具有良好的耐蚀性;

5)采用焊接连接时还需考虑材料的焊接性能。

(2)阀体、阀盖、阀座、阀瓣(闸板)材料的选用

这些主体零部件材料的选用原则大致是:温度高于-100℃时选用铁素体钢;温度低于-100℃时选用奥氏体钢;低压及小口径阀门可选用铜和铝等材料。设计时根据最低使用温度选择适当的材料。

(3)阀杆及紧固件的材料选用

温度高于-100℃时,阀杆和螺栓材料采用Ni,Cr-Mo等合金钢,经适当的热处理,以提高抗拉强度和防止螺纹咬伤等。

温度低于-100℃时,采用奥氏体不锈耐酸钢制造。但18-8耐酸钢硬度低,会造成阀杆与填料相互擦伤,致使填料处泄漏。

所以,阀杆表面必须镀硬铬(镀层厚0.04-0.06mm),或进行氮化和镀镍磷处理,以提高表面硬度。为防止螺母与螺栓咬死,螺母一般采用Mo钢或Ni钢,同时在螺纹表面涂二硫化钼。

2、低温承插焊截止阀垫片、填料材料的选用

随着温度降低,氟塑料收缩量很大,会使密封性能下降,容易引起泄漏。石棉填料无法避免渗透性泄漏。橡胶对液化天然气有泡胀性,在低温下不可采用。

在低温承插焊截止阀门设计中,一方面由结构设计来保证使填料处于接近环境温度下工作,例如,采用长颈阀盖结构,使填料函离低温介质尽量远些,另一方面在选择填料时要考虑填料的低温特性。低温承插焊截止阀中一般采用浸渍聚四氟乙烯的石棉填料。柔性石墨是新近发展起来的一种优良的密封材料。这种材料对气体、液体均不渗透,在厚度方向有10%-15%的弹性,较低的紧固压力就可达到密封。它还有自润滑性,用作阀门填料可以防止填料与阀杆的磨损。

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