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5种低温阀门结构形式和执行标准

如下图所示是我司生产的低温闸阀、低温截止阀、低温止回阀、低温球阀和低温蝶阀的内部结构图,低温闸阀和低温球阀的中腔与闸板及球体之间,均开有“泄压孔”。所有的低温阀门均为单向密封,并在阀体上铸出或标注有介质流向。

低温闸阀

低温阀门结构特点和技术特点描述
(1)阀盖低温阀门的阀盖采用加长结构,目的在于能起到保护填料和填料函的作用,使填料的工作温度在0℃以上。防止由于填料在低温作用下弹性消失,致使介质泄漏造成填料与阀杆处结冰,影响阀杆的正常操作以及填料拉伤阀杆而导致泄漏。同时加长阀盖还便于低温阀门壳体缠绕保冷材料,防止冷能损失。BS6364标准规定了冷箱用阀门填料压套的加长部分的最小长度(阀门通道中心线至填料压套的加长尺寸,见下表所示)。还规定,除冷箱用阀门外,其他用途的阀门其填料压套加长部分的最小长度应为250mm。

低温阀加长杆尺寸

(2)最小壁厚低温阀门的阀体、阀盖等壳体的“最小壁厚”,不接受ASMEB16.34标准中的壁厚。闸阀的“最小壁厚”不得小于API600、截止阀的“最小壁厚”不得小于BS1873、止回阀的“最小壁厚”不得小于BS1868等标准规定的“最小壁厚”;阀杆的直径应符合API600或BS1873标准的要求。

低温截止阀

(3)填料函、填料、垫片低温阀门的填料函不能与低温段直接接触,而应设在加长阀盖顶端,使填料处于离低温段较远的位置,以保证填料在0℃以上的环境下工作,提高密封函的密封效果。对于≥DN300的低温阀门填料函宜采用带有中间金属隔离环的二重填料结构。如果没有特殊规定,阀门设计温度不高于一46℃,阀门的填料采用柔性石墨304钢丝编制填料或唇式PTFE(限用于介质的工作温度高于一73℃时)。压力级不大于CL600时阀体中法兰与阀盖密封垫片采用304不锈钢柔性石墨缠绕垫或PTFE(限用于介质的工作温度高。
于一73℃时);压力级等于CL600时,阀体中法兰与阀盖宜采用金属环密封。压力级等于或大于CL900时,阀体应采用内压自密封结构,密封圈可选用304加柔性石墨成形密封圈或金属密封环。

(4)闸板、阀瓣、球体低温闸阀<DN50时宜采用刚性闸板;≥DN50时宜采用弹性闸板,当介质温度和压力发生变化而使阀体变形时,弹性闸板可以适应阀座圈密封面的角度变形确保密封。截止阀采用锥形或球形结构的阀瓣。
硬密封的低温阀均在闸板或阀瓣和阀体的密封面上堆焊Co-Cr-W硬质合金。
资料指出:低温阀门关闭后,残留在低温阀门内的低温液体,随着时间的延长,这些残留在阀腔里的液体会吸收周围环境的热量,回升到常温并重新汽化。汽化后其体积激烈膨胀,约增加上百倍。因而产生极高的压力,并导致承压边界的破坏。所以,对“双向密封”阀门(闸阀和球阀)一定要采取中腔泄压措施,如在闸阀进口端的闸板上开“泄放孔”;浮动球阀在进口端球体上开“泄放孔”,防止阀门在关闭状态时,由于温度升高造成“异常升压”所带来的阀体、阀盖变形爆裂等严重后果。由于低温阀中的“双向阀”的进口端设有“泄放功能”,所以,所有的低温阀门都是单向密封的。因此,所有的低温阀门的阀体必须铸出或明显地标出阀门介质流向。

低温球阀和低温蝶阀

(5)阀座低温阀门的密封副根据介质的工作温度和公称压力,可设计成金属-PTFE软密封或金属金属硬密封,但PTFE只适宜于介质的工作温度高于一73℃时,因为过低温度PTFE会变脆。同时PTFE不宜用于压力级大于或等于CL1500,因为压力超过CL1500时,PTFE会产生“冷流变”,影响阀门的密封。硬密封的低温闸阀、止回阀、截止阀的阀座采用直接在阀体上堆焊Co-CrW硬质合金。使阀座与阀体为一整体,防止因阀座低温变形引起泄漏,保证阀座与阀体间密封的可靠性。

(6)连接紧固件低温阀门中法兰用的螺栓和螺母,是至关重要的连接紧固件。前几年某阀门厂供大庆石化的低温阀门,由于中法兰连接螺栓断裂而发生了重大事故。磅级低温阀门连接件执行ASTMA320/A320M-2005《低温用合金钢栓接材料》标准的规定。

低温闸阀实物图

上面图片展示的是上海川沪阀门生产的部分低温阀门实物图,有需要请联系我司销售部。

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