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低温条件下阀门的选用全知道

发布时间：2023-8-11

上海川沪阀门在十几年的生产经验中，总结出以下几点低温阀门选用知识点，主要涉及工艺介质、介质温度、阀门材质、阀门类型、阀门结构等方面，以下是详细介绍。

工程中，常见的低温介质环境大致可分为三类：

①0~-50℃,阀门主体材料以低温碳钢为主；

②-51～-70℃,阀门主体材料以奥氏体不锈钢或含镍低温钢为主；

①-101~-196℃(常称为超低温环境),阀门主体材料以奥氏体不锈钢为主，但该情况下也可选用合适的含镍低温钢。

低温阀门具有以下几个典型特点：

①低温下金属材料有脆化的特点，所以用于阀门承压部件的材料，在介质温度下不应发生脆性转变，必要时，应通过相应温度下的冲击试验加以验证。②低温介质有可能受环境温度的影响而气化并产生局部高压，所以能够形成密闭阀腔的阀门应设置自泄放装置。

③低温介质如果通过阀杆处发生外漏，可能会在外漏点结冰，从而影响阀杆的运动，严重时会导致阀杆的损坏，在超低温介质条件下，如果发生阀门失效，危害性也较大等。

(1)阀门类型

①应优先选用不会形成密闭阀腔的阀门，如截止阀、蝶阀、单阀座浮动球阀等，但并不拒绝使用能够形成密闭阀腔的阀门，此时应采取适当的阀腔泄压措施。

②应优先选用阀门关闭件热胀冷缩补偿能力较好的阀门。常用关断阀的热胀冷缩补偿能力由高到低的顺序是：截止阀、闸阀、球阀、机械平衡型旋塞阀、金属硬密封蝶阀。

③当选用非金属密封阀门时，应注意非金属材料的低温使用温度限制。具体应用范围可容询阀门制造商。④不能选用靠密封剂辅助密封的阀门。

(2)阀门结构

①宜优先选用焊接连接结构，以减小保冷隔热的难度。当需要焊后热处理时，对于DN40及以下的阀门，应评估热处理对阀座/阀瓣密封的影响。必要时，应采用短管连接结构，或采用法兰连接结构。

②按本章第二节所述的“加长阀盖/阀杆”应用原则进行阀盖/阀杆加长。③能够形成密闭阀腔的阀门，应设置自泄放装置，并进行流向标记。

④对于0～-50℃介质工况应用的阀门，一般情况下无需采用加长阀盖/阀杆结构。但对于90°旋转开关阀门，应评估手轮/手柄与隔热(保冷)材料发生碰撞的可能性，必要时应提出加长阀盖/阀杆的要求，但此加长长度以隔热(保冷)材料不与手轮/手柄发生碰撞为原则。

⑤对于低温与可燃介质组合的介质工况，当采用非金属密封阀门时，应为火灾安全结构和防静电结构。

(3)阀门材料

①对于阀门承压部件，应根据ASME B31.3或GB/T 20801的规定进行低温冲击试验。②低温条件下，材料的冲击韧性对制造缺陷比较敏感。因此，用于阀门承压部件的材料，应对表面缺陷、内部缺陷、非金属夹杂物、晶粒度(对变形加工零部件)等方面进行适当的控制。

③栓连阀盖用螺栓材料应选用低温材料制造标准，并根据ASME B31.3或GB/T20801的规定进行低温冲击试验。低温下的阀盖螺栓宜为通丝型螺柱。

④应评估并确定阀门内件材料以及阀盖垫片、阀杆填料对低温条件的适应性。

⑤阀门主体材料及内件材料(包括可能用到的非金属密封环)、阀盖垫片、阀杆填料等，除满足低温要求外，还应能适应可能出现的高温工况条件。例如，当低温管道需要采用蒸气吹扫时，上述材料应能适应吹扫蒸气的温度条件。

(4)检查试验

①低温冲击试验。
对于阀门承压部件，并不是所有的制造标准都规定了低温冲击试验要求，但ASME B31.3和GB/T 20801设计规范则给出了进行低温冲击试验的规则。对于设计规范要求进行低温冲击试验而制造标准没有要求进行的情况，应按设计规范的规定进行，并在阀门采购技术文件(包括阀门料表、阀门数据表、和项目采购技术规定等)中指明。低温冲击试验应由阀门制造商完成。

②低温密封试验。
低温密封试验不是所有阀门标准规定的强制试验项目，只有在采购文件中要求时，阀门生产商才进行的试验。

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