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DJ40Y超低溫深冷加長桿截止閥技術(shù)規(guī)范

低溫截止閥適用于低溫液體貯運(yùn)設(shè)備的管理系統(tǒng)，低溫截止閥具有開關(guān)靈活、密封可靠的特點，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。

      低溫截止閥特別是超低溫閥門，其工作溫度極低。在設(shè)計這類閥門時，除了應(yīng)遵循一般閥門的設(shè)計原則外，還有一些特殊的要求。低溫閥門通常是指工作溫度在-40℃以下的閥門。主要用于乙烯，液化天然氣裝置，天然氣LPG、LNG儲罐，接受基地及衛(wèi)星站，空分設(shè)備，石油化工尾氣分離設(shè)備，液氧、液氫、液氮、液氬、二氧化碳低溫貯槽及槽車、變壓吸附制氧等裝置上。

近年來，低溫閥門的市場需求逐年上升，應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛，低溫閥門已成為閥門產(chǎn)品中的一個重要分支 。低溫閥門通常按其工作溫度分類，-100℃~-40℃之間的稱為低溫閥門，-100℃以下的稱為超低溫閥門（或深冷閥門），低溫閥門的工作溫度主要取決于其介質(zhì)溫度 。國內(nèi)閥門企業(yè)根據(jù)閥門的使用溫度分別為-46℃、-101℃和-196℃三個低溫等級。 

DJ40Y超低溫深冷加長桿截止閥技術(shù)規(guī)范產(chǎn)品特點
與介質(zhì)接觸的閥門零件在精加工前均按規(guī)范的要求進(jìn)行嚴(yán)格的低溫處理，保證閥門零件能充分承受溫度變化而引起的膨脹、收縮，且閥
座部分的結(jié)構(gòu)不會因溫度變化而產(chǎn)生變形；
采用能保護(hù)填料函的長頸閥蓋結(jié)構(gòu)；
采用無論溫度如何變化均能保持可靠密封的閥瓣，閥瓣采用錐形閥瓣；
采用上密封座堆焊鈷鉻鎢硬質(zhì)合金結(jié)構(gòu)，避免不銹鋼材料相互咬死；
采用鈷鉻鎢硬質(zhì)合金堆焊結(jié)構(gòu)的閥座、閥瓣密封面；
介質(zhì)流向為低進(jìn)高出（從閥瓣下端流入）；
閥桿表面滲氮硬化處理，防止閥門啟閉過程中的表面擦傷影響密封性能；
填料可按用戶要求選用低泄漏填料，確保閥門填料處的泄漏滿足環(huán)保要求；
可按用戶要求提供焊接袖管；
可按用戶要求提供絕緣板（滴水板）。
可按用戶要求采用低泄漏設(shè)計，詳細(xì)技術(shù)規(guī)格請參閱低泄漏樣本。
低溫截止閥的設(shè)計要求:

1、閥門在低溫介質(zhì)及周圍環(huán)境溫度下應(yīng)具有長時間工作的能力。
2、閥門不應(yīng)成為低溫系統(tǒng)的一個顯著熱源。這是因為熱量的流入除降低熱效率外，如流入過多，還會使內(nèi)部流體急速蒸發(fā)，產(chǎn)生異常升壓，造成危險。
3、低溫介質(zhì)不應(yīng)對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法潤滑，所以需要采取結(jié)構(gòu)措施，以防止摩擦件擦傷。

DJ40Y超低溫深冷加長桿截止閥技術(shù)規(guī)范主要選用材料表

低溫截止閥主要性能范圍

低溫截止閥執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

設(shè)計與制造：JB/T7749-95
結(jié)構(gòu)長度：GB/T12221-89
連接端：GB/T9113-2000，HG20592-97，SH3406-96GB/T12224-89
檢驗與試驗：JB/T7749-95

低溫截止閥性能參數(shù)

低溫截止閥是一種工作在低溫氣氫或液氫介質(zhì)中，用來接通或切斷管路介質(zhì)的裝置。針對在使用過程中出現(xiàn)閥門無法動作的問題，進(jìn)行了故障分析，通過改進(jìn)結(jié)構(gòu)，使閥門正常運(yùn)行于試驗系統(tǒng)中。

1.結(jié)構(gòu)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(fù)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(dǎo)熱系數(shù)很小，大多用作熱橋元件。

3.密封結(jié)構(gòu)

在關(guān)閉件設(shè)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(dāng)?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(chǎn)生形變而使其與閥座貼合緊密，補(bǔ)償由于熱應(yīng)力和組織應(yīng)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(jié)構(gòu)

為較好地實現(xiàn)低溫截止閥的絕熱，將閥蓋設(shè)計成細(xì)長結(jié)構(gòu)，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(jié)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。

5.DJ40Y超低溫深冷加長桿截止閥技術(shù)規(guī)范故障分析

低溫截止閥應(yīng)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(yīng)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(jié)構(gòu)，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(shè)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(jìn)行潤滑，動作時由于同軸度偏差大產(chǎn)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(cè)向力，從而導(dǎo)致下閥桿和閥蓋產(chǎn)生干涉。

6.DJ40Y超低溫深冷加長桿截止閥技術(shù)規(guī)范改進(jìn)措施

（1）閥桿與閥蓋配合部分

在下閥桿Φ51mm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(chǎn)生咬合現(xiàn)象。將閥蓋下法蘭孔Φ51mm加工至Φ57mm，與下閥桿相應(yīng)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(dǎo)向作用。

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

閥體采用不銹鋼材質(zhì),閥體經(jīng)過超低溫的處理,使閥門在極其低溫的條件下,仍然具有的耐腐蝕性能,閥門的加長桿設(shè)置,使得閥門在低溫條件下,不易受影響,閥門還具有結(jié)構(gòu)體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、密封性好,閥內(nèi)管道對介質(zhì)阻力較小,閥門安裝拆卸方便,方便于維修,閥門具有雙重密封性能,使用安全可靠,截止閥的密封性,所以現(xiàn)在得到的廣泛的使用。