DQ41型低溫球閥*了國(guó)內(nèi)低溫閥門類產(chǎn)品的空白
DQ41型低溫球閥的主要適用于乙烯、液化天然氣等化工裝置上,輸出的液態(tài)低溫介質(zhì)如乙烯、液氧、液氫等。這類介質(zhì)不但易燃易爆,而且在升溫時(shí)要?dú)饣?,氣化時(shí)體積膨脹數(shù)百倍。而且這些介質(zhì)滲透力強(qiáng),易泄露,加工制造比較困難。
DQ41型低溫球閥結(jié)構(gòu)特點(diǎn):
1、承壓件的材料能承受介質(zhì)溫度的變化而引起的膨脹,收縮,密封部位的結(jié)構(gòu)在溫度變化時(shí)不會(huì)產(chǎn)生*的變形。用于-100℃以下工況時(shí),閥門零件在精加工前應(yīng)進(jìn)行深冷處理,即將零件浸放在液氮箱中進(jìn)行冷卻,當(dāng)零件溫度達(dá)到-196℃時(shí),開始保溫1-2h,然后取出箱外自然處理到常溫。重復(fù)循環(huán)2次。
2、閥蓋采用長(zhǎng)頸結(jié)構(gòu),其目的保護(hù)填料函的功能,使填料函處于離低溫較遠(yuǎn)的位置,包裝填料的密封效果。同時(shí)還可以纏繞保冷材料,防止冷能損失。長(zhǎng)頸的頸長(zhǎng)可根據(jù)使用溫度和保冷材料的厚度來選擇不同的長(zhǎng)度,當(dāng)填料密封效果降低時(shí),可以從填料函中間加入潤(rùn)滑脂形成油封層,降低填料密封的壓差,提高密封性能。
3、使用溫度低于-100℃時(shí),閥桿材料經(jīng)過鍍鉻或氮化處理,提高閥桿表面的硬度,提高填料密封的可靠性。
4、DQ41型低溫球閥具有防止異常升壓結(jié)構(gòu),由于低溫閥門介質(zhì)氣化后,其體積激劇膨脹壓力會(huì)異常升高,當(dāng)閥門中腔壓力升高時(shí),閥門中腔和進(jìn)口側(cè)連通,或在閥門進(jìn)口端安置泄壓閥,保證閥門安全使用。
5、DQ41型低溫球閥用的墊片具有在常溫下,低溫狀態(tài)及溫度變化下具有可靠密封性和復(fù)原性。
閥門低溫試驗(yàn)是檢驗(yàn)DQ41型低溫球閥在低溫模擬工況環(huán)境下的性能,可以對(duì)低溫閥門整機(jī)性能作出評(píng)價(jià)。目前,閥門低溫試驗(yàn)所執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)主要是:GB/T24925-2010、BS6364:1984等。低溫試驗(yàn)的主要內(nèi)容有:檢驗(yàn)密封件、填料、上密封等處的密封情況;整機(jī)帶壓工況的操作性能等。檢測(cè)參數(shù)有:閥體、閥蓋、閥桿、閥瓣、填料函、冷媒及環(huán)境溫度;閥門出口端的瞬間泄漏量、累積泄漏量和平均泄漏量;試驗(yàn)介質(zhì)壓力極其變動(dòng)情況。試驗(yàn)介質(zhì)一般為氦氣。
目前DQ41型低溫球閥,特別是LNG等介質(zhì)用DQ41型低溫球閥的金屬用材主要以304、304L、316、316L等Ni—Cr奧氏體不銹鋼為主,這類材料在低溫下仍能保持較好的強(qiáng)度和韌性,但這類材料也存在著某些不足,這些材料都屬于亞穩(wěn)定型不銹鋼,在低溫下會(huì)發(fā)生向馬氏體的金相轉(zhuǎn)變,由于體心立方晶格的馬氏體致密度低于面心立方晶格的奧氏體,低溫相變后會(huì)引起體積膨脹而導(dǎo)致零件變形。此外,溫度降低還會(huì)造成金屬結(jié)構(gòu)的收縮,由于零件各部分收縮不均勻,就產(chǎn)生了溫度應(yīng)力,當(dāng)溫度應(yīng)力超出了材料的屈服極*,零件將產(chǎn)生不可逆的*變形。因此,DQ41型低溫球閥零部件的深冷處理工藝是很關(guān)鍵的,深冷處理的目的就是使這些相變和變形在精加工之前充分發(fā)生,以保證成品零、部件的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。零部件沒有經(jīng)過深冷處理的DQ41型低溫球閥在進(jìn)入低溫環(huán)境后可能會(huì)造成整機(jī)性能全面失效。
DQ41型低溫球閥的非金屬閥座一般以聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)等構(gòu)成,PTFE和PCTFE的理論脆化溫度均為-180~-195℃,但實(shí)際上,商業(yè)化采購的產(chǎn)品遠(yuǎn)達(dá)不到這樣的溫度,閥座的低溫脆性帶來的損害有時(shí)是嚴(yán)重的,脆化后的閥座已失去了彈性補(bǔ)償能力,如果球體精度沒有足夠高,很難達(dá)到密封要求,特別對(duì)于中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的軟密封閥座的零泄漏要求。此外,脆化后的閥座硬度急劇升高,有可能造成球體表面損傷或閥座脆裂。