DJ61Y不銹鋼焊接低溫截止閥應用案例

DJ61Y不銹鋼焊接低溫截止閥應用案例

DJ61Y焊接低溫截止閥適用于低溫液體貯運設備的管理系統(tǒng)，具有開關靈活、密封可靠的特點，也可用于其他低溫和深冷介質的管理系統(tǒng)。

低溫截止閥通常指工作溫度低于 -110℃ 的截止閥門，廣泛應用于液化天然氣，液化石油氣體和其它低溫行業(yè)。目前可制造適用溫度達 -196℃ 的低溫截止閥，全部零件采用液氮進行低溫預處理，避免使用過程中密封變形泄露。低溫截止閥是一種工作在低溫氣氫或液氫介質中，用來接通或切斷管路介質的裝置。針對在使用過程中出現(xiàn)閥門無法動作的問題，進行了故障分析，通過改進結構，使閥門正常運行于試驗系統(tǒng)中。



DJ61Y不銹鋼焊接低溫截止閥應用案例

1.結構組成

低溫截止閥由閥體、閥瓣、閥桿和汽缸等組成。閥體、閥蓋和閥桿等均采用不銹鋼，閥瓣采用銅。上下兩段閥桿中間用環(huán)氧酚醛層壓玻璃鋼布板實現(xiàn)絕熱，法蘭密封面采用鋁墊片，填料使用聚四氟乙烯，汽缸使用雙特密封，以減小摩擦力，閥門整體采用聚氨酯發(fā)泡保溫。

2.材料選用

低溫截止閥用墊片必須在常溫、低溫及溫度變化下具有可靠的密封性和復原性，因此一般選擇性能變化小的墊片材料。如浸漬聚四氟乙烯的石棉填料或成型塑料件填料，而玻璃鋼由于導熱系數(shù)很小，大多用作熱橋元件。

3.密封結構

在關閉件設計時，閥座采用較硬的材料不銹鋼，閥瓣采用較軟的材料銅，當?shù)蜏叵聤W氏體發(fā)生相變時，密封面高低不平，軟材料在操作力的作用下產生形變而使其與閥座貼合緊密，補償由于熱應力和組織應力引起的材料變形，解決了高壓低溫工況下的密封性問題。

4.絕熱結構

為較好地實現(xiàn)低溫截止閥的絕熱，將閥蓋設計成細長結構，加長熱橋，防止因填料函部分過冷而使處在填料函部位的閥桿以及閥蓋上部的零件結霜，影響使用。采用隔熱墊（材料為環(huán)氧酚醛層壓玻璃鋼布）將閥桿分為上、下兩部分，減小熱流，實現(xiàn)絕熱。閥門整體采用外絕熱形式，使用聚氨脂發(fā)泡保溫，保溫層厚200mm。



DJ61Y不銹鋼焊接低溫截止閥應用案例設計形式

DJ61Y焊接低溫截止閥有二種閥蓋設計形式。第一種是螺栓式閥蓋，按這種設計形式設計的閥門，其閥體與閥蓋用螺栓螺母連接，纏繞式墊片 (31 6夾柔性石墨制造)密封?？蛻粲刑厥庖髸r也可采用金屬環(huán)連接。第二種設計形式是焊接式閥蓋，按這種設計形式的閥門，其閥體與閥蓋用螺紋連接，全焊密封。客戶有特殊要求時也可采用全焊逶連接。閘閘、截止閥、球閥都可設計成低溫閥。為了能在-196℃(320oF)的低溫下使用，一般將閥門設計成加長式閥蓋。 



DJ61Y不銹鋼焊接低溫截止閥應用案例產品特點

1、產品設計制造按ANSIB16.34、E101標準，可與進口設備配備使用。
2、閥門中腔采用壓力自緊式密封結構，內腔壓力越高密封性能越好。
3、閥瓣和閥座的密封面采用司太立（stellite）鈷基硬質合金堆焊而成。
4、閥蓋填料函深度合理，填料加緩蝕劑，密封可靠，開關平穩(wěn)。
5、閥門具有上密封結構，保證閥門開啟運行時不經(jīng)閥桿外漏。




DJ61Y不銹鋼焊接低溫截止閥應用案例

序號	品  名	型 號 及 規(guī) 格	單位	數(shù)量	單　價 （元）	金 額 （元）	閥體材質 及其它
1	截止閥	低溫截止閥 DJ61F-150LB  DN65， 長軸型 連接方式: 對焊 介質為:低溫氣體 工作溫度，-170℃ 設計溫度:-196℃-80℃， 閥體承壓：150LB	臺	2			閥體材質CF8， 閥座內件PCTFE 詳細要求見附件

DJ61Y不銹鋼焊接低溫截止閥應用案例主要零件材質

序號	零件名稱	AStoASTM		SStoASTM
		A350 LF2	A350 LF3	A182 F304	A182 F316(L)
1	閥體	A350 LF2	A350 LF3	A182 F304(L)	A182 F316(L)
2	閥瓣	A276 410	A276 304(L)	A276 304(L)	A276 316(L)
3	閥蓋	A350 LF2	A350 LF3	A182 F304(L)	A182 F316(L)
4	墊片	316夾柔性石墨		316夾PTFE
5	螺栓螺母	A193 B7	A193 B7	A193 B8	A193 B8M
6	閥桿	A182 F6	A182 F6	A182 F304(L)	A182 F316(L)
7	填料	柔性石墨		PTFE
8	填料壓套	A276 420		A182 F304
9	銷釘	A276 420		A182 F304
10	活節(jié)螺栓	A193 B7	A193 B16	A193 B8	A193 B8M
11	填料壓板	WCB		A351 CF8
12	螺母	A194 2H	A19 44	A194 8	A194 8M
13	閥桿螺母	A276 410
14	手輪	A197
15	銘牌	SS
16	螺母	A194 2H	A194 4	A194 8	A194 8M
17	適用溫度	≥-40℃	≥-101℃	≥-196℃

DJ61Y不銹鋼焊接低溫截止閥應用案例外形結構圖





DJ61Y不銹鋼焊接低溫截止閥應用案例主要外形尺寸

NPS		3/8"	1/2"	3/4"	1"	1 1/4"	1 1/2"	2"
L		79	92	111	120	120	172	200
H(開)		330	337	370	480	410	474	546
W		100	100	125	160	160	180	200
重量	螺栓式	5.2	7.2	10.9	13.5	15.2	19.8	29.0
	焊接式	4.8	6.5	9.5	11.5	13.1	17.5	26.8




DJ61Y不銹鋼焊接低溫截止閥應用案例安裝及注意事項
截止閥的開啟和關閉件為塞形的閥瓣，密封面為平面或錐面，閥瓣沿流體中心線為直線運動。根據(jù)閥桿螺紋的位置，截止閥的類型分為外螺紋型和內螺紋型；根據(jù)介質的流向劃分，有直通型、直流型和角型；根據(jù)密封形式，有填料密封截止閥和波紋管密封截止閥。

截止閥是一種強制密封閥，因此當閥門關閉時，須對閥瓣施加壓力，以強制密封面不泄漏。當閥門開啟時，閥瓣的開啟高度為公稱直徑
的25%~30%，流量達到大，則表示閥門已達到打開位置。因此，截止閥的全開位置應由閥瓣的行程決定。



DJ61Y不銹鋼焊接低溫截止閥應用案例焊接截止閥安裝及注意事項：

1.手輪.手柄操作的截止閥可以安裝在管道的任何位置。

2.手輪.手柄等機構不允許被當作起吊。

3.介質的流向應與閥體所示的箭頭方向一致。

DJ61Y不銹鋼焊接低溫截止閥應用案例特點

(1)截止閥結構比閘閥簡單，制造與維修都較方便。

(2)密封面不易磨損及擦傷，密封性好，啟閉時閥瓣與閥體密封面之間無相對滑動，因而磨損與擦傷均不嚴重，密封性能好，使用壽命長。

(3)啟閉時，閥瓣行程小，因而截止閥高度比閘閥小，但結構長度比閘閥長。

(4)啟閉力矩大、啟閉較費力，啟閉時間校長。

(5)流體阻力大，因閥體內介質通道較曲折，流體阻力大，動力消耗大。

(6)介質流動方向公稱壓力時，一般采用順流，介質從閥瓣下方向上流;公稱壓力PN20MPa時，一般采用逆流，介質從閥瓣上方向下流.以增加密封件能。使用時，截止閥介質只能單方向流動，不能改變流動方向。

(7)全開時閥瓣經(jīng)常受沖蝕。

截止閥的閥桿軸線與閥座密封面垂直。閥桿開啟或關閉行程相對較短，并具有非?？煽康那袛鄤幼?，使得這種閥門適合作為介質的切斷或調節(jié)及節(jié)流使用。



5.DJ61Y不銹鋼焊接低溫截止閥應用案例故障分析

低溫截止閥應用于試驗系統(tǒng)后，出現(xiàn)了無法動作的故障。在對該閥解體后發(fā)現(xiàn)，閥桿與閥蓋出現(xiàn)了咬合，閥桿表面的中心線對稱位置處有兩處較深的劃痕，與之相配的閥蓋下法蘭相應位置上也有兩處劃痕。經(jīng)過分析，引起故障的原因有兩方面。

（1）存儲期

閥門存放期間水平放置并處于開啟狀態(tài)，閥桿與閥瓣形成懸臂梁結構，懸臂長147mm，懸臂重4.8kg。由于重力作用引起下閥桿彎曲，使得下閥桿和閥蓋法蘭孔同軸度偏差增大。原設計中同軸度zui大偏差為0.1mm，拆除后實測同軸度偏差約為0.4mm。由于兩零件材料均為OCr18Ni9不銹鋼，低溫下無法進行潤滑，動作時由于同軸度偏差大產生咬合現(xiàn)象。

（2）加工期

經(jīng)檢查，閥蓋上的銷釘槽沒有按圖紙加工。將圖紙中的方形槽加工成圓弧形槽，影響了銷釘和銷釘槽的正常配合，下閥桿承受側向力，從而導致下閥桿和閥蓋產生干涉。



6.DJ61Y不銹鋼焊接低溫截止閥應用案例改進措施

（1）閥桿與閥蓋配合部分

在下閥桿?1mm處壓入一個H62銅套，不銹鋼OCr18Ni9硬度160HB，黃銅H62硬度56HB，采用這種方式可避免同種材料直接接觸而產生咬合現(xiàn)象。將閥蓋下法蘭孔?1mm加工至?7mm，與下閥桿相應處采用間隙配合，既保證了配合件具有較小的動摩擦力，又起到了導向作用。

（2）閥桿防轉裝置銷釘和銷釘槽配合的作用是避免閥桿旋轉。由于該閥的閥瓣、閥桿、汽缸和活塞等為回轉體，其閥桿是否旋轉對其密封和啟閉性能不會產生影響。為了避免由于銷釘和銷釘槽配合不當而使下閥桿承受側向力，取消了銷釘。