液化天然氣(lng)用超低溫閥門制造工藝控制

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1、液化天然氣（LNG）用超低溫閥門制造工藝控制［摘要］系統(tǒng)地給了液化天然氣（LNG）用超低溫閥門在深冷加工、清洗脫脂、裝配、試驗(yàn)等工藝環(huán)節(jié)的控制要求，可指導(dǎo)國內(nèi)超低溫閥門制造過程控制。［關(guān)鍵詞］液化天然氣（LNG）超低溫閥門工藝深冷加工清洗脫脂裝配試驗(yàn)中圖分類號(hào)：TH134文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A1、概述根據(jù)國家能源戰(zhàn)略布署，海上液化天然氣進(jìn)口量正在不斷增加。國際天然氣聯(lián)盟（InternationalGasUnion）發(fā)布的消息顯示，2012年我國天然氣進(jìn)口量達(dá)到了1480萬噸,專家預(yù)測(cè)2015年我國液化天然氣有可能達(dá)到4000萬噸的規(guī)模。隨著

2、液化天然氣貿(mào)易的發(fā)展，我國陸上液化天然氣工廠和接收站的建設(shè)也在緊鑼密鼓的開展，這些項(xiàng)目建設(shè)中所需要的超低溫閥門也正在逐步打破國外壟斷，實(shí)現(xiàn)自主化研發(fā)和制造，在這一過程中，對(duì)超低溫閥門的制造工藝進(jìn)行嚴(yán)格控制，是保證液化氣系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。系統(tǒng)性地總結(jié)液化天然氣（LNG）用超低溫閥門制造工藝控制要求，是做好LNG超低溫閥門生產(chǎn)的基礎(chǔ)，是提升國內(nèi)LNG行業(yè)閥門制造水平的必然要求。2、與制造工藝相關(guān)的主要特點(diǎn)液化天然氣（LNG）用超低溫閥門屬于特殊工況閥門，其具有很多獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，僅就其與制造工藝相關(guān)的主要特點(diǎn)總結(jié)如下：工作溫度

3、為-163°C超低溫，工作介質(zhì)為液化天然氣；全部為奧氏體不銹鋼材質(zhì)，有防鐵污染要求；加工精度要求較高；需深冷處理；需脫脂處理；需進(jìn)行低溫試驗(yàn)；需要進(jìn)行微泄漏試驗(yàn)；3、材料檢驗(yàn)控制材料化學(xué)分析中，嚴(yán)格檢驗(yàn)奧氏體不銹鋼中S、P含量,因?yàn)檫@些雜質(zhì)會(huì)降低材料的強(qiáng)度及低溫沖擊韌性。除常規(guī)材料性能外，進(jìn)行低溫沖擊性能測(cè)試，保證材料低溫性能。制造過程嚴(yán)格進(jìn)行追溯性管理，制造完成后，進(jìn)行材料PMI光譜分析，確保主體材質(zhì)符合要求。4、深冷及精加工要求深冷處理，可以使材料中部分不穩(wěn)定的奧氏體充分轉(zhuǎn)變成馬氏體，變形應(yīng)力得到充分釋放，使內(nèi)應(yīng)力重新分布，達(dá)到

4、平衡狀態(tài)。深冷處理采用-196°C液氮浸漬零件，根據(jù)工件最大壁厚計(jì)算降溫時(shí)間，在溫度穩(wěn)定后保溫2-4小時(shí)，低溫浸漬處理至少包括2次常溫到低溫的溫度循環(huán)，以使得組織轉(zhuǎn)化充分。零件嚴(yán)格進(jìn)行精加工前的深冷處理，精加工工序應(yīng)至少包括密封面研磨、閥桿上與填料配合部位磨削、精密配合面加工等。深冷處理后的零件不應(yīng)再進(jìn)行焊接、熱處理工序，因?yàn)檫@些工序會(huì)產(chǎn)生新的應(yīng)力集中。閥體、閥蓋、閥瓣、閥桿等材料經(jīng)深冷處理后，應(yīng)達(dá)到均一的配合面加工要求，特別是中法蘭密封部位和填料密封部位的要求，只有這樣才能保證5.3.3.2節(jié)的裝配要求。5、閥門裝配試驗(yàn)區(qū)為了保證

5、液化天然氣（LNG）用超低溫閥門的產(chǎn)品質(zhì)量,制造廠應(yīng)建設(shè)清潔的裝配試驗(yàn)區(qū)，裝配試驗(yàn)區(qū)按以圖1的工序流程進(jìn)行資源配置。圖1超低溫閥門裝配試驗(yàn)流程圖5.1工作區(qū)要求5.1.1場(chǎng)地場(chǎng)地設(shè)置為封閉的隔離區(qū)域。5.1.2工作服工作人員應(yīng)穿干凈的工作服和無塵鞋，接觸已脫脂的零、部件應(yīng)戴上清潔的塑料手套或干凈的白布手套。5.1.3清潔地面要有光滑的地板或油漆覆層，墻壁和天花板材料本身不得產(chǎn)生灰塵。5.2清洗和脫脂5.2.1清洗方法：清洗和脫脂采用超聲波方法進(jìn)行，配置超聲清洗設(shè)備。刷洗奧氏體不銹鋼用的刷子應(yīng)由不銹鋼或尼龍制成。5.2.2清洗和脫脂流

6、程：分為一次沖洗，二次清洗，三次脫脂三個(gè)流程。5.2.3脫脂檢驗(yàn)：a）用清潔干燥的白色濾紙擦抹脫脂件表面，紙上無油脂痕跡為合格。b）在暗室或遮光罩內(nèi)用波長3200-3800埃的紫外光檢查脫脂件表面，無油脂螢光為合格。5.2.4鐵污染檢驗(yàn)：用藍(lán)點(diǎn)試驗(yàn)方法進(jìn)行鐵污染檢驗(yàn)，確認(rèn)鐵污染已經(jīng)清洗去除，達(dá)到要求。5.2.5合格零件的存放合格的脫脂零部件應(yīng)暫時(shí)放置于塑料袋中，并放入專用塑料周轉(zhuǎn)箱中，防止臟物和雜物沾染或侵入，較大工件無法放入塑料周轉(zhuǎn)箱時(shí)，采用墊有干凈橡膠板的拖板存放，零件覆蓋干凈的塑料薄膜進(jìn)行防塵。5.3裝配5.3.1工具a）裝配

7、工具和行車吊鉤采用不銹鋼材質(zhì)，碳鋼工具應(yīng)鍍輅，。b）砂輪：打磨使用鋁基無鐵砂輪，并且專用于磨削奧氏體不銹鋼工件。C）壓縮空氣：操作必須用無油、無水、干燥壓縮空氣。檢查壓縮空氣的清潔度，可將氣流吹在白布上，經(jīng)10分鐘后觀察，在白布上應(yīng)無油污、雜質(zhì)及水分。5.3.2裝配工藝5.3.3.1閥門中法蘭螺栓和填料螺栓的緊固，必須采用扭矩控制措施，可采用扭矩扳手進(jìn)行緊固，其目的在于控制達(dá)到常溫下緊固且低溫下無泄漏的標(biāo)準(zhǔn)扭矩值。5.3.3.2閥門中法蘭螺栓和填料螺栓的緊固應(yīng)開展工藝評(píng)定，評(píng)定通過在低溫下的閥體微泄漏測(cè)試，獲得常溫下應(yīng)該達(dá)到的螺栓扭

8、矩值的最低要求。這一過程需要在常溫和低溫下反復(fù)試驗(yàn)，通過大量樣本數(shù)據(jù)獲得可靠數(shù)值。如制造廠沒有詳細(xì)的工藝評(píng)定來支撐該要求，應(yīng)通過逐臺(tái)反復(fù)至少2次常溫到低溫的溫度循環(huán)下的閥門微泄漏測(cè)試來校準(zhǔn)扭矩。5.3.3.3閥門填料螺栓的裝配，應(yīng)對(duì)填