超低溫長(zhǎng)短軸截止閥在精細(xì)化工應(yīng)用

                          上海申弘閥門有限公司
      本公司生產(chǎn)的低溫截止閥適用于低溫液體貯運(yùn)設(shè)備的管理系統(tǒng)，低溫截止閥具有開(kāi)關(guān)靈活、密封可靠的特點(diǎn)，也可用于其他低溫和深冷介質(zhì)的管理系統(tǒng).。常溫截止閥是指介質(zhì)的使用溫度-40~+500度之間，閥體的材料也不一樣。上海申弘閥門有限公司主營(yíng)閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導(dǎo)式減壓閥,空氣減壓閥,氮?dú)鉁p壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過(guò)濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動(dòng)閥門、電動(dòng)閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。低溫截止閥主要是指介質(zhì)使用溫度在-196~-150度的低溫液態(tài)介質(zhì)系統(tǒng)中的截止閥。 低溫閥門，特別是超低溫閥門，其工作溫度極低。在設(shè)計(jì)這類閥門時(shí)，除了應(yīng)遵循一般閥門的設(shè)計(jì)原則外，還有一些特殊的要求。  
低溫閥門的設(shè)計(jì)要求: 
1、閥門在低溫介質(zhì)及周圍環(huán)境溫度下應(yīng)具有長(zhǎng)時(shí)間工作的能力。 
2、閥門不應(yīng)成為低溫系統(tǒng)的一個(gè)顯著熱源。這是因?yàn)闊崃康牧魅氤档蜔嵝释猓缌魅脒^(guò)多，還會(huì)使內(nèi)部流體急速蒸發(fā)，產(chǎn)生異常升壓，造成危險(xiǎn)。 
3、低溫介質(zhì)不應(yīng)對(duì)手輪操作及填料密封性能產(chǎn)生有害的影響。

4、直接與低溫介質(zhì)接觸的閥門組合件應(yīng)具有防爆和防火結(jié)構(gòu)。 
5、在低溫下工作的閥門組合件無(wú)法潤(rùn)滑，所以需要采取結(jié)構(gòu)措施，以防止摩擦件擦傷。
1．1感謝您選用了本公司截止閥。閥門作為承壓設(shè)備的一類，具有潛在的壓力危害和因發(fā)生介質(zhì)泄漏而產(chǎn)生爆炸性氣體。從安全的角度出發(fā)，用戶使用前應(yīng)閱讀本說(shuō)明書，從中可知：上海申弘閥門有限公司在設(shè)計(jì)和制造中已考慮了安全因素，用戶應(yīng)根據(jù)EUROPEAN DIRECTIVE 97/23/EC（PED）和94/9/EC（ATEX）的基本健康及安全要求進(jìn)行操作。

2．PED/ATEX基本健康及安全要求和解決方案

2．1 上海申弘閥門有限公司設(shè)計(jì)思路： 
——此類閥門為超低溫截止閥，適用于特定工況； 
   ——此類截止閥按BS1873、SHELL MESC SPE 77/200設(shè)計(jì)，并按ASME B16.34的溫壓等級(jí)規(guī)定具有足夠的強(qiáng)度，此類閥門已獲得歐共體檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的形式批準(zhǔn)； 
   ——根據(jù)不同種類介質(zhì)的腐蝕和磨損，按API600規(guī)定閥門有的不同密封面材質(zhì)；    
   ——本截止閥不含有輕金屬（例如鎂），所有零件均有導(dǎo)電性并連接在一起阻止燃燒源； 
   ——根據(jù)閥門的尺寸、扭矩和操作要求，有手輪驅(qū)動(dòng)、齒輪驅(qū)動(dòng)或電動(dòng)驅(qū)動(dòng)等。 
   2．2 用戶注意事項(xiàng)  

 2．2．1 總則 
   2．2．1．1在任何情況下，首先保障人員安全； 
   2．2．1．2 應(yīng)根據(jù)ASMEＢ16.34的溫壓等級(jí)使用此閥門；    

2．2．1．3 應(yīng)保證所選材質(zhì)能抵抗介質(zhì)的腐蝕和磨損；  

 2．2．1．4當(dāng)介質(zhì)為易燃易爆時(shí)，應(yīng)限制工作溫度； 
   2．2．1．5 在維修/保養(yǎng)過(guò)程中，應(yīng)保證閥門總處在卸壓、放空和排干狀態(tài)； 
   2．2．1．6 對(duì)于動(dòng)力驅(qū)動(dòng)閥門，在任何操作前應(yīng)保證動(dòng)力系統(tǒng)（電、液、氣）斷開(kāi)； 
   2．2．1．7 在維修/保養(yǎng)過(guò)程中，應(yīng)采用適當(dāng)防護(hù)，如防護(hù)服、氧氣罩、手套等；

鍛鋼低溫截止閥適用于低溫液體貯運(yùn)設(shè)備的管理系統(tǒng)，具有開(kāi)關(guān)靈活、密封可靠的特點(diǎn)，也可用于其他低溫和深冷介質(zhì)的管理系統(tǒng).。常溫截止閥是指介質(zhì)的使用溫度-40~+500度之間，閥體的材料也不一樣。低溫截止閥主要是指介質(zhì)使用溫度在-196~-150度的低溫液態(tài)介質(zhì)系統(tǒng)中的截止閥。  
低溫閥門，特別是超低溫閥門，其工作溫度極低。在設(shè)計(jì)這類閥門時(shí)，除了應(yīng)遵循一般閥門的設(shè)計(jì)原則外，還有一些特殊的要求。  

主要外形尺寸與連接尺寸（可特殊定制）

DJ61F-40P    低溫短軸截止閥

                SHORT-STEM  CRYOGENIC  GLOBE  VALVE

此類型低溫短軸截止閥主要用于各種常低溫氣態(tài)介質(zhì)的管路系統(tǒng)，具有開(kāi)關(guān)靈活，密封可靠的特點(diǎn)。

主要技術(shù)參數(shù)

公稱壓力（PN）：4.0MPa 

公稱通徑（DN）：10mm～150 mm                                   

適用介質(zhì)：O2、N2、Ar、CNG、C2H4等

適用溫度：- 80℃～+80℃

連接形式：插焊

注意事項(xiàng)：氧氣忌油

主要零件材料

閥體、閥蓋：不銹鋼

閥桿、閥頂：不銹鋼

填料：PTFE

密封圈：PTFE或PCTFE

主要外形尺寸與連接尺寸（可特殊定制）

DJ61F-40P    低溫短軸截止閥

                SHORT-STEM  CRYOGENIC  GLOBE  VALVE

此類型低溫短軸截止閥主要用于各種常低溫氣態(tài)介質(zhì)的管路系統(tǒng)，具有開(kāi)關(guān)靈活，密封可靠的特點(diǎn)。

主要技術(shù)參數(shù)

公稱壓力（PN）：4.0MPa 

公稱通徑（DN）：10mm～40 mm                                   

適用介質(zhì)：O2、N2、Ar、Air等

適用溫度：- 80℃～+80℃

連接形式：插焊

注意事項(xiàng)：氧氣忌油

主要零件材料

閥體、閥蓋：不銹鋼

閥桿、閥頂：不銹鋼

填料：PTFE

密封圈：PTFE或PCTFE

主要外形尺寸與連接尺寸（可特殊定制）

DJ61F-40P   低溫長(zhǎng)軸截止閥

                LONG-STEM  CRYOGENIC  GLOBE  VALVE

此類型低溫截止閥主要用于各種低溫介質(zhì)的管路系統(tǒng)，具有開(kāi)關(guān)靈活，密封可靠的特點(diǎn)。

主要技術(shù)參數(shù)

公稱壓力（PN）：4.0MPa 

公稱通徑（DN）：10mm～150 mm                                   

適用介質(zhì)：LO2、LN2、LAr、LNG、LC2H4等

適用溫度：- 196℃～+80℃

連接形式：插焊

注意事項(xiàng)：氧氣忌油

主要零件材料

閥體、閥蓋：不銹鋼

閥桿、閥頂：不銹鋼

填料：PTFE

密封圈：PTFE或PCTFE

主要外形尺寸與連接尺寸（可特殊定制）

一、低溫閥門的設(shè)計(jì)要求:根據(jù)使用條件，低溫閥的設(shè)計(jì)有下列要求：1) 閥門在低溫介質(zhì)及周圍環(huán)境溫度下應(yīng)具有長(zhǎng)時(shí)間工作的能力。2) 閥門不應(yīng)成為低溫系統(tǒng)的一個(gè)顯著熱源。這是因?yàn)闊崃康牧魅氤档蜔嵝释?，如流入過(guò)多，還會(huì)使內(nèi)部流體急速蒸發(fā)，產(chǎn)生異常升壓，造成危險(xiǎn)。3) 低溫介質(zhì)不應(yīng)對(duì)手輪操作及填料密封性能產(chǎn)生有害的影響。4) 直接與低溫介質(zhì)接觸的閥門組合件應(yīng)具有防爆和防火結(jié)構(gòu)。5) 在低溫下工作的閥門組合件無(wú)法潤(rùn)滑，所以需要采取結(jié)構(gòu)措施，以防止摩擦件擦傷。  
二、低溫閥的材料選用  1、低溫閥主體材料  
(1) 主體材料選用應(yīng)考慮的因素  
從金相考慮，金屬材料中除了具有面心立方晶格的奧氏體鋼、銅、鋁等以外，一般的鋼材在低溫狀態(tài)下會(huì)出現(xiàn)低溫脆性，從而降低閥門的強(qiáng)度和使用壽命。選擇主體材料時(shí)首先要選用適合于低溫下工作的材料。鋁在低溫下不會(huì)出現(xiàn)低溫脆性，但因鋁及鋁合金的硬度不高，鋁密封面的耐磨、耐擦傷性能差，所以在低溫閥門中的使用有一定的限制，僅在低壓和小口徑閥門中選用。  
在低溫工作的材料要保證其低溫性能，主要是保證其冷沖擊強(qiáng)度。閥內(nèi)件必須通過(guò)正確選材，使其具有足夠的冷沖擊強(qiáng)度，才能防止斷裂。C和Cr的合金鋼在低于－20℃時(shí)候很快失去抗沖擊強(qiáng)度，所以使用溫度分別限制在-30℃和-50℃。含Ni量為3.5%的鎳鋼可以使用到-100℃，含Ni量9%的鎳鋼可以使用到-192℃。奧氏體不銹鋼、鎳、蒙乃爾合金、哈氏合金、鈦、鋁合金及青銅可以使用到更低的溫度(-273℃)。  
除此以外，低溫閥門的材料選用還應(yīng)考慮以下一些因素：  
1) 閥門的低使用溫度；2) 金屬材料在低溫下保持工作條件所需要的力學(xué)性能，特別是沖擊韌性、相對(duì)延伸率及組織穩(wěn)定性； 3) 在低溫及無(wú)油潤(rùn)滑的情況下，具有良好的耐摩性；4) 具有良好的耐蝕性；5) 采用焊接連接時(shí)還需考慮材料的焊接性能。  
(2) 閥體、閥蓋、閥座、閥瓣（閘板）材料的選用，這些主體零部件材料的選用原則大致是：溫度高于-100℃時(shí)選用鐵素體鋼；溫度低于-100℃時(shí)選用奧氏體鋼；低壓及小口徑閥門可選用銅和鋁等材料。設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)低使用溫度選擇適當(dāng)?shù)牟牧稀? 
(3) 閥桿及緊固件的材料選用  
溫度高于-100℃時(shí)，閥桿和螺栓材料采用Ni、,Cr-Mo等合金鋼，經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚?，以提高抗拉?qiáng)度和防止螺紋咬傷等。溫度低于-100℃時(shí)，采用奧氏體不銹耐酸鋼制造。但18-8耐酸鋼硬度低，會(huì)造成閥桿與填料相互擦傷，致使填料處泄漏。所以，閥桿表面必須鍍硬鉻（ 鍍層厚0.04-0.06mm），或進(jìn)行氮化和鍍鎳磷處理，以提高表面硬度。為防止螺母與螺栓咬死，螺母一般采用Mo鋼或Ni鋼，同時(shí)在螺紋表面涂二硫化鉬。  
2、低溫閥墊片、填料材料的選用:隨著溫度降低，氟塑料收縮量很大，會(huì)使密封性能下降，容易引起泄漏。石棉填料無(wú)法避免滲透性泄漏。橡膠對(duì)液化天然氣有泡脹性，在低溫下不可采用。在低溫閥門設(shè)計(jì)中，一方面由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)保證使填料處于接近環(huán)境溫度下工作，例如，采用長(zhǎng)頸閥蓋結(jié)構(gòu)，使填料函離。 與本文相關(guān)的論文有：五陽(yáng)煤礦應(yīng)用閥門案例