低溫閥的設計要求-上海富肯機電設備有限公司

用于介質(zhì)溫度為-40℃～-100℃的各種閥門(mén)稱(chēng)為低溫閥門(mén)。由于低溫閥門(mén)其工作溫度極低，因此，在設計這類(lèi)閥門(mén)時(shí)，除了應遵循一般閥門(mén)的設計原則外，還有一些特殊要求，

(1)根據使用情況，低溫閥的設計有下列要求：

①　閥門(mén)在低溫介質(zhì)及周?chē)h(huán)境溫度下應具有長(cháng)時(shí)間工作的能力，一般使用壽命10年或3000～5000次循環(huán)。

②　閥門(mén)不應成為低溫系統的一個(gè)顯著(zhù)熱源，這是因為熱量的流入除降低熱效率外，如流入過(guò)多，還會(huì )使內部流體急速蒸發(fā)，產(chǎn)生異常升壓，造成危險。

③　低溫介質(zhì)不應對手輪操作、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(mén)組合件應具有防爆和防火結構。

⑤　在低溫下工作的閥門(mén)組合件無(wú)法潤滑，所以需要采取結構措施，以防止摩擦件擦傷。

1. 低溫閥主體材料選用應考慮的因素有下列要求：

1. 閥門(mén)的zui低使用溫度。
2. 金屬材料在低溫下保持工作條件所需要的力學(xué)性能，特別是沖擊韌性、相對延伸率及組織穩定性。
3. 材料有足夠的低溫沖擊強度。
4. 材料有不同的冷收縮性能。
5. 在低溫及無(wú)油潤滑的情況下，具有較好的耐磨性。
6. 具有良好的耐蝕性。
7. 采用焊接時(shí)還要考慮材料的焊接性能。

低溫閥主體零部件閥體、閥蓋、閥座、閥瓣等材料的選用原則是：溫度高于一100℃時(shí)選用鐵素體鋼；溫度低于-l00℃時(shí)選用奧氏體鋼，低壓及小口徑閥門(mén)可選用鋼和鋁等材料。閥桿及緊固件的材料選用：溫度高于一100℃時(shí)，閥桿和螺栓材料采用Ni，Cr-Mo等合金鋼，經(jīng)適當的熱處理，以提高抗拉強度和防止螺紋咬傷等;溫度低于一100℃時(shí)，采用奧氏體不銹耐酸鋼制造，同時(shí)，閥桿必須鍍硬鉻(鍍層厚0.04mm～0.06mm)，或進(jìn)行氮化處理，以提高

表面硬度。為防止螺母與螺栓咬死，螺母一般采用Mo鋼或Ni鋼，同時(shí)在螺紋表面涂二硫化鉬，低溫閥門(mén)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原性。由于墊片材料在低溫下會(huì )硬化和降低塑性，所以應選擇性能變化小的墊片材料。使用溫度為

-200℃，低溫zui高使用壓力3MPa時(shí)，采用長(cháng)纖維白石棉的石棉橡膠板。使用溫度為-200℃、zui高使用壓力5MPa時(shí)，采用耐酸鋼帶夾石棉編制而成的纏繞式墊片，或聚四氟乙烯耐酸鋼帶繞制而成的纏繞式墊片。膨脹石墨與耐酸鋼統制而成的纏繞式墊片用于-200℃的低溫閥門(mén)上比較理想。低溫閥門(mén)的填料選擇要考慮填料的低溫特性，一般在低溫閥門(mén)中采用浸漬聚四氟乙烯V型填料。

(3)低溫閥結構設計有下列基本要求

①　采用能充分承受溫度變化而引起膨脹、收縮的閥體，而且閥座部位的結構不會(huì )因溫度變化而產(chǎn)生*變形。

②　采用能保護填料函的長(cháng)頸閥蓋結構。采用此結構的主要目的是減少傳人裝置內的熱量，并防止因填料畫(huà)部分過(guò)冷而使在填料函部位的閥桿和閥蓋上部的零件結霜和凍結，保證填料箱部位的溫度在0℃以上

③　采用無(wú)論溫度如何變化均能保持可靠密封的閥瓣。例如，閘閥采用彈性閘板或開(kāi)式閘板；截止閥的平閥座及針形閥采用塞子形的閥瓣。

④　采用上密封結構。低溫閥，一般都要求設上密封結構，上密封面一般堆焊鈷鉻鎢硬質(zhì)合金，精加工后研磨。

⑤　采用鈷鉻鎢硬質(zhì)合金堆焊結構的閥座，閥瓣（閘板）密封面

注：軟密封結構，由于聚四氟乙烯膨脹系數大，低溫變脆，所以?xún)H適用于溫度高于-70℃的低溫閥，但聚三氯乙烯可用于一162℃的低溫閥。低溫閥門(mén)也可采用無(wú)填料的波紋密封結構。

⑥　采用泄壓孔防止異常升壓。泄壓孔開(kāi)設位置視閥門(mén)結構而定，有的在閥體上，有的在閘板上。

也可在閥門(mén)上設置引出管或安裝安全閥以排出異常高壓。

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