DQ41型低溫球閥*了國內低溫閥門類產品的空白
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)低溫介質如乙烯、液氧、液氫等。這類介質不但易燃易爆,而且在升溫時要氣化,氣化時體積膨脹數(shù)百倍。而且這些介質滲透力強,易泄露,加工制造比較困難。
DQ41型低溫球閥結構特點:
1、承壓件的材料能承受介質溫度的變化而引起的膨脹,收縮,密封部位的結構在溫度變化時不會產生*的變形。用于-100℃以下工況時,閥門零件在精加工前應進行深冷處理,即將零件浸放在液氮箱中進行冷卻,當零件溫度達到-196℃時,開始保溫1-2h,然后取出箱外自然處理到常溫。重復循環(huán)2次。
2、閥蓋采用長頸結構,其目的保護填料函的功能,使填料函處于離低溫較遠的位置,包裝填料的密封效果。同時還可以纏繞保冷材料,防止冷能損失。長頸的頸長可根據使用溫度和保冷材料的厚度來選擇不同的長度,當填料密封效果降低時,可以從填料函中間加入潤滑脂形成油封層,降低填料密封的壓差,提高密封性能。
3、使用溫度低于-100℃時,閥桿材料經過鍍鉻或氮化處理,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構,由于低溫閥門介質氣化后,其體積激劇膨脹壓力會異常升高,當閥門中腔壓力升高時,閥門中腔和進口側連通,或在閥門進口端安置泄壓閥,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原性。
閥門低溫試驗是檢驗DQ41型低溫球閥在低溫模擬工況環(huán)境下的性能,可以對低溫閥門整機性能作出評價。目前,閥門低溫試驗所執(zhí)行的標準主要是:GB/T24925-2010、BS6364:1984等。低溫試驗的主要內容有:檢驗密封件、填料、上密封等處的密封情況;整機帶壓工況的操作性能等。檢測參數(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;試驗介質壓力極其變動情況。試驗介質一般為氦氣。
目前DQ41型低溫球閥,特別是LNG等介質用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,在低溫下會發(fā)生向馬氏體的金相轉變,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,低溫相變后會引起體積膨脹而導致零件變形。此外,溫度降低還會造成金屬結構的收縮,由于零件各部分收縮不均勻,就產生了溫度應力,當溫度應力超出了材料的屈服極*,零件將產生不可逆的*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、部件的結構穩(wěn)定。零部件沒有經過深冷處理的DQ41型低溫球閥在進入低溫環(huán)境后可能會造成整機性能全面失效。
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)等構成,PTFE和PCTFE的理論脆化溫度均為-180~-195℃,但實際上,商業(yè)化采購的產品遠達不到這樣的溫度,閥座的低溫脆性帶來的損害有時是嚴重的,脆化后的閥座已失去了彈性補償能力,如果球體精度沒有足夠高,很難達到密封要求,特別對于中國標準規(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。