LNG超低温球阀简介：
LNG超低温球阀主要适用于乙烯、液化天然气等化工装置上作为加液、开关、节流、隔离等功能使用。输出的液态低温介质如乙烯、液氧、液氢等，这类介质不但易燃易爆，而且在升温时会气化，气化时，体积膨胀数百倍，而且这些介质渗透力强，易泄漏，加工制造比较困难。顾用户在采购LNG超低温球阀时应当选择专业的精品厂家，下面台臣介绍一下我司生产的低温阀材质选择及应用。
LNG超低温球阀材质选择：
LNG超低温球阀材料的选择非常重要，材质不合格，会造成壳体及密封面的外漏或内漏，零部件的综合机械性能、强度和钢度满足不了使用要求甚至断裂。导致液化天然气介质泄漏引起爆炸。因此，在开发、设计、研制液化天然气全的过程中，材质是首要关键的问题。LNG超低温球阀阀体、阀盖采用：LCB(-46℃)、LC3(-101℃)、CF8（304）(-196℃），而台臣阀门所有才产品材质均选用整料、锻钢工艺，无沙眼等缺陷。台臣阀门生产的LNG超低温球阀经特殊的低温处理，将粗加工的零件置于冷却介质中数小时（2-6小时），以释放应力，确保材料的低温性能，保证精加工尺寸，以防球阀在低温工况时，因温度变化造成变形而导致的泄漏。
LNG超低温球阀精品：
台臣阀门生产LNG液化天然气超低温球阀通过合理的结构设计、多次改良升级、强度计算、材料的检验、深冷处理，以及低温性能试验，是目前国内的LNG超低温球阀精品，可以使超低温球阀在功能、安全性及可靠性等方面满足LNG工况的要求。台臣阀门跟中石化、中石油等企业长期合作，产品主要广泛应用于天然气液化、储运设备、气体液化设备、空分设备等上，适用于介质为液态氧、氮、氩、氢、二氧化碳低温贮槽及槽车、变压吸附制氧、氮设备中作为控制开关阀使用，下面台臣阀门介绍下我司生产的低温阀结构设计特点。
LNG超低温球阀结构形式：
1、承压件的材料能承受介质温度的变化而引起的膨胀、收缩，密封部位的结构在温度变化时不会产生永久的变形。用于-100℃以下工况时，球阀零件在精加工前应进行深冷处理，即将零件漫放在液氮箱中进行冷却，当零件温度达到-196℃时，开始保温l-2h，然后取出箱外自然处理到常温，重复循环2次。
2、阀盖采用长颈结构，其目的保护填料函的功能，使填料函处于离低温较远的位置，保证填料的密封效果。同时还可以缠绕保冷材料，防止冷能损失。长颈的颈长可根据使用温度和保冷材料的厚度来选择不同的长度。当填料密封效果降低时，可以从填料函中间加入润滑脂形成油封层，降低填料函的压差，提高密封性能。
3、低温球阀具有防止异常升压结构，由于低温球阀介质气化后，其体积激剧膨胀，压力会异常升高，当球阀中腔压力升高时，球阀中腔和进口侧连通，或在球阀进口端安置泄压阀，保证球阀安全使用。
4、整体式防脱出阀杆：台臣LNG超低温球阀采用整体式阀杆与球啮合，并采用带安全定位螺钉的大螺纹阀杆套环将阀杆固定在阀腔中。
5、阀杆密封：球阀的防漏完好性通过焊接阀帽设计以及ChevronV形环封填进一步增强，封填的调节可通过简单地转动阀杆螺母来进行。阀杆防漏密封通过PTFEV形环或graphoil封填来实现，封填物安放在防脱出阀杆上机加工而成的凸肩上，使封填物和阀杆在热循环过程中作为一个整体单元移动。此外，封填物通过自补偿贝氏弹簧垫圈和封填调节螺母进行实时加载和固定。这些特征再结合封填孔的紧密公差机加工和表面处理，使阀杆密封只需极少的维护即可达到最长的寿命。
LNG超低温球阀特征：
液化天然气（LNG）作为一种清洁燃料，已成为城市管道供气、分布式能源系统、汽车及飞机等交通工具的主要能源之一。LNG是天然气在经净化及超低温状态下（-162℃、一个大气压）冷却液化的产物。液化后的天然气体积约为天然气体积的1/600（0℃、1个大气压时）。LNG无色无味，主要成分为甲烷，很少有其他杂质。其液体密度约426kg/m3，此时气体密度约1.5kg/m3。爆炸极限为5%～15%（体积%），燃点为450℃。天然气液化、运输、储存和汽化等工艺配套设备的建设，给超低温球阀的发展带来了契机。LNG接收站主要的截断阀类有超低温球阀、超低温闸阀、超低温截止阀和超低温蝶阀，其中超低温球阀用量较多。
下面以台臣公司低温球阀应用于LNG场合的低温球阀来分析下低温球阀的结构和特征：
LNG超低温球阀阀体：
LNG超低温球阀为全通径结构，球阀在全开启位置时无阻挡，内部通径符合API6D的规定。阀体可做成一体式结构、二片式或三片式结构等，可减少了泄漏点。球阀有顶装式和侧装式结构，可实现在线更换内部密封件，公称直径≥NPS2的超低温球阀设计为固定球。
LNG超低温球阀阀杆：
LNG超低温球阀采用加长阀杆，其目的在于能起保护填料函的功能。保证填料函部位的温度在0℃以上，使填料可以正常工作。加长阀杆的设计主要是颈部长度的设计，其与材料的导热系数、导热面积及表面散热系数、散热面积等因素有关，计算比较繁琐，一般由实验法求得或采用相关标准。
LNG超低温球阀滴盘
LNG超低温球阀加长阀盖设置有滴盘，可以防止冷凝水流入保温层。滴盘的位置同时标明了低温球阀进行现场保温材料的最高位置。在阀盖上钻一连通孔，使加长段空腔与球阀中腔连通，确保不会使加长段空腔产生异常升压。
LNG超低温球阀自泄压
中腔异常升压的泄放通过自泄压阀座来实现，中腔自泄压方向为上游管道。
LNG超低温球阀阀杆密封：
LNG超低温球阀阀杆处密封为低泄漏、低维护的结构。根据具体尺寸设计成二道或多道密封，使阀杆处密封等级满足ISO15848-2的B级要求，还可防止水压试验时有水进入到柔性石墨填料内，耐久等级满足ISO15848-1的C01级。在填料压板螺栓连接处设置有碟形弹簧，进行过载荷补偿，避免了温度交变下的活动载荷的影响。
在阀杆与球体结合部以及阀杆与阀盖接触处有防静电装置（钢球和弹簧），防止静电在球体上积聚。在12V直流电下测试，球体与阀盖及阀杆与阀盖之间的电阻值不超过10Ω。超低温固定球球阀还应设计满足API6FA或API607标准的安全防火结构。
LNG超低温球阀阀座密封：
在超低温状态下，阀座与阀体配合处的密封球阀采用唇式密封圈，是最合适的选择。唇式密封圈本身精度要求高，同时对配合金属零件的精度和表面光洁度要求也较高。阀座密封圈材料采用超低温性能优异的PCTFE（kel-f）可在零下-196-300℃之间使用。
LNG超低温球阀驱动机构：
LNG超低温球阀在阀杆与垂线成30°夹角时，能够正常操作。手动球阀（包括采用执行器、齿轮驱动装置）均应设置锁定装置，使超低温球阀可以在全开启或全关闭的位置都能够被锁定。执行机构可在线更换维修，亦能在结冰的条件下操作。
LNG超低温球阀主体材料检验
1、材料的检验与试验应符合相应EN10204及ASTM标准的要求。
2、对于阀体、阀盖、阀杆、球体及阀座密封圈，每批（指同批号、同材质、同规格、同炉号和同热处理条件）材料至少抽验一次化学成分和力学性能试验，试验结果应符合ASTM标准的要求。
3、所有低温球阀的锻造材料和铸造材料应逐件按MSSSP-55进行外观检查（VT），对于铸件热裂和裂纹缺陷不允许出现，对于锻件不允许存在发纹、裂纹、夹层及折叠等缺陷。其余缺陷合格标准不应低于MSSSP-55中的B级要求。
4、铸造承压部件材料、对焊端部及与之进行焊接的过渡管段的所有焊缝应按照ASMEB16.34的要求进行射线检测。验收标准参见ASTME446、E186或E280，ASME锅炉及压力容器规范SECV卷第五章并应满足上述规范中A类、B类以及C类不连续性（缺陷）严重等级2的要求。不允许存在D、E、F以及G类缺陷。
5、对低温球阀的球体密封面、对焊端坡口的外表面，应进行液体渗透检测，检测按ASTME165标准进行，这些部位的液体渗透检验应无缺陷。
6、锻造承压部件材料（包括阀杆）应进行超声波检验，检验按ASTMA388标准进行。不得有任何深度达到5%壁厚的缺陷存在。
7、球阀的缺陷清除以及补焊修复应按照ASMEB16.34第8.4节的规定。其中锻制承压部件不允许补焊修复。
8、球阀的主要受压元件（阀体、阀盖、球体）材料应进行-196℃低温冲击试验。试验方法按ASTMA370的规定。
9、评定阀体对焊端和短管的焊缝-196℃下的冲击值。焊接工艺评定报告应按照ASMEB31.3标准要求，进行-196℃夏比V型冲击试验，标准试样测试可以接受的最小横向膨胀值为0.38mm。
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