關(guān)于低溫閥門資料收集報(bào)告

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1、關(guān)于低溫閥門技術(shù)報(bào)告概述隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，低溫工程制品的生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，液氧、液氮、液化石油氣以及液化天然氣等得到廣泛的應(yīng)用。尤其是液化天然氣收到世界各國(guó)的重視。液化氮的溫度為_269°C，液氫_254°C，液氧_183°C，液化天然氣_162°C，以上物質(zhì)的液化分餾、運(yùn)輸和貯存都需要大量低溫閥門。低溫閥門的用途越來(lái)越廣泛，需求量越來(lái)越大，對(duì)低溫閥門的技術(shù)性能和工作特性要求也越來(lái)越高。隨著國(guó)家能源政策的實(shí)施，液化天然氣(LNG)作為一種清潔、高效的能源在國(guó)內(nèi)的建設(shè)項(xiàng)R日漸興盛。未來(lái)我國(guó)低溫閥門有廣闊的市場(chǎng)前景。低溫閥門工作條件苛刻，其工作介質(zhì)大部分為易燃、易爆、滲透性強(qiáng)的物質(zhì)，最低工作溫

2、度可達(dá)-269'C，最高使用壓力達(dá)lOMPa。因此，低溫閥門的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)與通用閥門相比有很大的區(qū)別。目前，國(guó)內(nèi)低溫閥門生產(chǎn)能力較差。從材料上看，國(guó)外有CF8、LCB、LFkF304等十多種，可以適用于不同的溫度和介質(zhì)，且都制定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，不僅規(guī)定了鑄鍛件的尺寸和外觀質(zhì)量要求，還對(duì)鑄鍛件的化學(xué)成分、熱處理、力學(xué)性能、物理性能、焊補(bǔ)、焊后熱處理、探傷、晶間腐蝕試驗(yàn)(奧氏體鋼)、沖擊試驗(yàn)(低溫閥門)等做了嚴(yán)格的技術(shù)要求。而國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)就相對(duì)簡(jiǎn)單，對(duì)一些具體問題的規(guī)定不夠詳細(xì)。此外，國(guó)產(chǎn)低溫閥門在技術(shù)水平、壽命、可靠性、配套能力等方面還與國(guó)外產(chǎn)品存在較大差距，因此目前國(guó)內(nèi)使用的低溫閥門絕大部分依賴

3、進(jìn)口。材料低溫閥門材料的基木要求主要有以下幾點(diǎn)。(1)在工作溫度下,不產(chǎn)生低溫脆性破壞；(2)在工作溫度下，其組織結(jié)構(gòu)應(yīng)穩(wěn)定，防止材料相變引起體積變化；(3)采用焊接結(jié)構(gòu)時(shí)，焊接性能及低溫下焊縫必須可靠；(4)在低溫工況下頻繁操作，其內(nèi)件材料無(wú)卡阻、咬合及擦傷等現(xiàn)象。表1為常用的幾種低溫用鑄鋼的中外標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照，特殊處理和使用溫度供參考選用。表1常用的幾種低溫用锝鋼的中夕K示準(zhǔn)對(duì)照Z(yǔ)G25MiiA352LCDG5I52?SCPL1冰冷處理-467.C,2OSMIIA352l.CC冰冷處理-467.（i20MiMoA352I-Cl（；5i52-scn.i1冰冷處理?59ZG2.5NiA3521X?

4、2G5I52-SCF1-2I冰冷處理-737.<；3.5NiA352I.C3（15152-SCFV31深冷處理?101A35IcrsG512I?SCSI3深冷處理-2547.C；（K：rlSA351（TSM（；512l-SCSI4?254ZC；（KK：rlKNilOA35ICrl7Nil4KKA351（T3MG512I?SCS16深冷處理?2547X；（KMHNi9Ti——深冷處理?196Z（；KMHNi9Ti■深冷處理-196分類國(guó)標(biāo)牌號(hào)美標(biāo)牌號(hào)日本牌號(hào)熱處理使用溫度'秩耒體禱鋼奧氏體鑄鋼低溫閥門的主體材料必須有足夠的低溫沖擊強(qiáng)度一

5、面斷裂和完全破壞。溫度高于-io(rc時(shí)選用可以需用鐵素體不銹鋼，溫度低于-io(rc時(shí)，一般需要選用奧氐體不銹鋼。鐵素體低溫壓力部件一般要求做標(biāo)準(zhǔn)要求的設(shè)計(jì)溫度下的夏比沖擊實(shí)驗(yàn),沖擊功平均值和最小值符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。奧氏體不銹鋼材料由于具冇良好的低溫韌性而一般無(wú)需做低溫沖擊試驗(yàn)。但低溫用途的奧氏體不銹鋼閥門需耍逐件采用便攜式光譜儀進(jìn)行化學(xué)成分分析(PM1)。通?；瘜W(xué)成分分析的結(jié)果都是某些有色金屬的含量在標(biāo)準(zhǔn)要求含量的下限附近徘徊或低于標(biāo)準(zhǔn)要求。此時(shí)奧氐體材料中含有較多的鐵素體，較多的鐵素體含量顯然會(huì)對(duì)材料的低溫性能有所影響。奧氏體不銹鋼材料中含冇較多的鐵素體的原因冇三:含碳量偏高,冇色金

6、屬含量偏低和固溶處理不到位。低溫閥門用金屬材料在加工成型后均需耍進(jìn)行低溫處理:深冷處理。將淬火鋼冷至室溫以下，使殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的操作叫冷處理或深冷處理。當(dāng)溫度降低時(shí)，產(chǎn)生的冷縮和溫度應(yīng)力引起閥門零件不規(guī)則的變形時(shí)引起低溫泄露的一個(gè)原因。為了提高低溫閥門的密封性能，在精加工之前對(duì)零件進(jìn)行深冷處理吋防止泄露的有效措施，深冷處理增加了尺寸的穩(wěn)定性。一般規(guī)定閥門零件在加工前應(yīng)采取工作溫度或低于工作溫度的溫度進(jìn)行深冷處理。即將工件浸泡在低溫液體(冰冷處理采用干冰加冷凍液，深冷處理采用液氮)中一定時(shí)間(一般為兩小時(shí))，然后在空氣中將溫度恢復(fù)到常溫。低溫浸泡處理的作用主要是減少殘余應(yīng)力，提高工件的

7、尺寸穩(wěn)定性,將閥門在低溫操作下可能出現(xiàn)的缺陷提前在制造階段暴露出來(lái)。填料和墊片低溫閥門的填料和墊片要求在低溫下保持穩(wěn)定的密封性能。一般常用的填料為膨脹石墨或浸漬聚四氟乙烯盤根，常用的墊片材料為柔性石墨或浸漬聚四氟乙烯和不銹鋼繞制而成的纏繞式墊片。低溫浮動(dòng)球閥的閥體和球之間的密封材料一般采用氟塑料。需要注意的是氟塑料在低溫下有很強(qiáng)的收縮性，降低密封壓緊力,影響密封效果，一般來(lái)說純四氟乙烯密封只能用在最低溫度-7