LNG及低温乙烯液体码头工艺阀门的选择

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)中交第二航务工程勘察设计院有限公司 作者:张明

  液体码头工艺阀门的选择是当下工业领域亟待完善的环节,真空技术网(http://www.chvacuum.com/)认为传统的阀门已并不能满足当下的工业需求。文中拟简要介绍液体码头工艺阀门选择的一般要求和常见的选择问题。

引言

  低温阀门在低温条件下,可以用通常的工作温度低于零下40℃阀门称为低温阀门。低温阀门是不可缺少的重要的石油化工,空气分离,天然气和其他工业设备,质量的优劣决定是否安全,经济,可持续的生产。随着现代科技的发展,已经成为一个越来越普遍使用的低温阀门的需求也越来越大。因此怎样选择合适的工艺阀门才是目前业内行业者急于关心的问题,低温工艺阀门的选择应该从材料、用途等方面考虑。

一、低温阀门材料

  1、低温阀门材料主要有以下要求

  (1)在正常工作温度应不产生低温脆性断裂;(2)应该是稳定在正常工作温度下,其组织结构,防止相变材料的体积变化引起的;(3)采用焊接结构,焊接性能和低温焊接必须是可靠的,(4)在低温条件下频繁操作,装饰材料无干扰,咬伤和划痕现象。

  此外,低温阀的材料,以及在上面的表中的材料,如锻造钢及铜等非铁材料中常用的低温阀门的使用温度和化学成分,空间是有限的,这里就不一一列出。铁素体低温压力组件一般都需要做标准要求的温度摆锤式冲击试验,平均和最低值的冲击能量,以满足相关标准的要求。奥氏体不锈钢具有良好的低温韧性,一般不需要做低温冲击试验。奥氏体不锈钢阀门一块使用便携式光谱仪,化学分析(PMI),由于价格高的有色金属材料所需的温度下使用的低,很多国产材料制造商一般不会要添加足量的铬,镍或钼的通常的化学分析的结果是一些非铁金属含量在标准规定的含量的下限,或仅仅低于标准要求的附近徘徊。我已经测试了用磁铁奥氏体不锈钢产品在国内阀门制造商,无一例外,有一个更大的磁场,表明奥氏体材料中含有较多的铁素体,铁素体含量将明显影响的材料低温性能。含有较多的铁素体的奥氏体不锈钢材料:含碳量高,非铁金属含量低或固溶处理不到位。

  通常情况下,在所有的低温的金属材料成型,必须进行深冷处理,或冷处理,该材料的低温最小的失真。即将到来的工件浸没在深冷液体(冷处理,用干冰冷冻液,用液氮冷处理)在一定时间内的时间(通常为2h),然后恢复到室温,在空气的温度。低温浸泡处理的作用,是为了减少残余应力,提高工件的尺寸稳定性,预先在制造阶段,可能会发生在低温操作的阀的缺陷暴露出来。一些厂商因成本或交付的考虑有时也省略了阀门的安全使用构成了威胁,所以购买质量检验计划将被列入监督检查的程序是必要的。

  2、填料和垫片

  低温阀门填料和垫片的密封状态下保持稳定。常用的膨胀石墨填料或浸渍PTFE填料,常用的垫片材料的膨胀石墨或浸渍有聚四氟乙烯和不锈钢缠绕垫片系统周围的。低温度之间的身体和球浮动球阀的密封材料常用的氟塑料。请注意,在低温下的氟塑料具有很强的收缩性,降低密封的按压力,并影响了密封效果,在一般情况下,只能使用纯四氟乙烯密封在最低的温度条件下-70℃上-70℃的下列情况下,将改道多改性四氟密封低温收缩。改性四氟乙烯和四氟乙烯材料一定的价格,国内厂商仍然使用了很多纯PTFE密封-70E低温,所以很多国内的阀门全部合格实验在室温下,以较低的温度现出原形,超过内部泄漏。监督检查员倾向于高度重视,金属材料,忽略了控制的密封材料,这里必须指出的。

二、液体码头工艺阀门选择的一般要求

  1、液体码头工艺阀门应注重选择阀门材料

  一般基于对低温阀门的使用符合以下要求:整个阀门装配时应有很长一段时间,在低温介质和环境温度工作能力;气门相位的低温介质中,不应该成为一个显着的热源码,而且过多的热量流入,也可能导致介质汽化的阀内的温度,从而导致不正常的压力,危险;阀周围的高温介质的对手轮操作的性能和密封性能,直接接触和低温介质应符合相关的防爆和防火要求。

  闸阀、球阀、蝶阀这类几乎相似性质的阀门时应将其优缺点予以细分从而帮助做出选择。闸阀使用方便,形体结构简单,构造简单,且流体阻力小,介质的流向不受限制,但其易损伤,抗压力作用强,且难以修复,启闭时间长,考虑其综合性能一般使用的较少;球阀优点点较多,密封好,低流阻力几乎为零,结构紧凑,重量轻,抗压、抗损伤能力强,且应用广泛几乎不受限制,但球阀对冷流的敏感性差,热传导性差,易老化,综合考录其各方面的性能性价比较高;蝶阀重量轻,构材简单,启动迅速,阻力低,广泛应用冶金、石油化工能诸多领域,但它流量范围小,密封性能差;在选择两偏心还是三偏心时便得考虑密封效果的问题,一般三偏心的蝶阀密封效果更好。

  2、液体工艺阀门应注重选择阀门结构

  通常LNG以及低温乙烯液体工艺阀门与传统的工艺阀是略有不同,除了阀结构的总体要求,要考虑的,但也需要重点解决以下问题:低温阀关闭时,在阀体内残留在低温气化介质温度迅速上升,在的内部压力;低温填料箱的密封性能的不利影响;零件阀门的有害影响;低温介质部件防爆要求的冷变形。特定的LNG低温液体乙烯过程阀,具体的结构要求:一是细化后的这些要求,作为其基本组成部分的低温阀体,当它是在低温条件下,阀体能够承受低温胁迫附加应力的扩张和收缩,不变形不发生保持阀的密封副,阀体必须有一定的刚性和硬度;其次,低温阀长颈阀盖结构为基本手段,以减少外部输入手段热火应该还可以,以确保部分的填料函的温度在0℃以上,从而使填料可以正常工作;防止霜冻或冷冻在填料箱部件的过冷填充部分的干与阀盖的部分;低温阀门发泄压力的部分应符合一定的要求时,由于外部压力膨胀阀,泄压阀的物质必须使阀门正常工作,避免内部阀冲了出去,由于压力过大的压力,在最短的时间内得到缓解这部分填料和法兰垫片,最后常见的低温乙烯液体阀门的上密封面材料必须是铬精加工、研磨而成的工艺制得的钨硬质合金。总的来说,不同用途的液体码头阀门应视其用途而异,不能一概而论。

三、液体码头工艺阀门选择面临的一般问题

  1、阀门的质量问题决定选择的空间

  目前国内市场上流通着许多不同种类的工艺阀门,这些阀门经商家的广告介绍无一不是质量上乘且能够长期使用,然而事实证明花费高额金钱的商品并不就一定是没有质量缺陷的。通常液体码头阀门是由以下因素决定:低温介质的名称、低温介质的温度、低温阀门长颈的长度低温阀门的压力、低温阀门的密封及连接方式等。质量过硬的阀门无非是这些要求都已经满足或者基本达到,但面对琳琅满目的商品,液体码头工艺阀门的质量问题还是值得考究的。据不完全统计,液体码头工艺阀门的质量问题主要是以下几个方面:一是阀门的低温制冷系统时常瘫痪;二是阀门的泄压系统经常出现故障;三是阀门整体抗压能力差。阀门选择的质量问题若想从根本上解决,购买者必须对阀门的整体性能有详实的了解才可避免选错产品。

  2、阀门的检验问题决定选择的空间

  阀门的检验,不光要在常温下进行检验,还必须做低温试验常温检验主要包括壳体水压强度试验,水压、气压密封试验,上密封试验,以及启闭和扭矩试验等。低温试验的主要目的是检验低温阀门在低温状态下的操作性能和密封性能。操作性能要求阀门启闭灵活,移动件和密封副不得发生擦伤和咬死。密封性能要求阀门密封面泄漏量小于允许泄漏量。目前一些工艺阀门制造商最易做手脚以蒙蔽消费者使阀门在检验时能够蒙混过关的环节一般是上密封装置以及水压强度试验。液体码头工艺阀门的核心部分便是其内部的低温装置在压强的作用下随时调整阀门颈盖的工作状态从而完成阀门的一般工作流程。上密封装置是配合泄压装置控制阀门内部的压力,当外部压力足够高时上密封装置便承担大部分来自阀门内的压力,而一些非镍合金材料在阀门质量检验时也能达到预期的效果,可这些材料不能长期正常地工作。至于水压强度试验,在阀门的检验中各种以次充好的阀门也会以各种非正规材料替代来完成检验。此外,阀门主要部件的膨胀系数也必须纳入正规的检验流程之中,我们知道低温阀门的关键就是在深冷处理,这样才能保证低温阀门的各个参数达到要求,尤其是膨胀系数,才不会导致在使用中出现各种阀门卡死状况。

四、结束语

  液体码头工艺阀门的选择是一项可重可轻的事情,在实际的选择之中我们必须慎重地考虑,结合阀门的实际用途选择适宜的商品。在充分了解阀门的结构、材料及其他基本参数之后,我们才可以作出恰当、理性的选择。

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