超低溫長短軸截止閥在精細化工應用

                          上海申弘閥門有限公司
      本公司生產的低溫截止閥適用于低溫液體貯運設備的管理系統，低溫截止閥具有開關靈活、密封可靠的特點，也可用于其他低溫和深冷介質的管理系統.。常溫截止閥是指介質的使用溫度-40~+500度之間，閥體的材料也不一樣。上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導式減壓閥,空氣減壓閥,氮氣減壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調節閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動閥門、電動閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。低溫截止閥主要是指介質使用溫度在-196~-150度的低溫液態介質系統中的截止閥。 低溫閥門，特別是超低溫閥門，其工作溫度極低。在設計這類閥門時，除了應遵循一般閥門的設計原則外，還有一些特殊的要求。  
低溫閥門的設計要求: 
1、閥門在低溫介質及周圍環境溫度下應具有長時間工作的能力。 
2、閥門不應成為低溫系統的一個顯著熱源。這是因為熱量的流入除降低熱效率外，如流入過多，還會使內部流體急速蒸發，產生異常升壓，造成危險。 
3、低溫介質不應對手輪操作及填料密封性能產生有害的影響。

4、直接與低溫介質接觸的閥門組合件應具有防爆和防火結構。 
5、在低溫下工作的閥門組合件無法潤滑，所以需要采取結構措施，以防止摩擦件擦傷。
1．1感謝您選用了本公司截止閥。閥門作為承壓設備的一類，具有潛在的壓力危害和因發生介質泄漏而產生爆炸性氣體。從安全的角度出發，用戶使用前應閱讀本說明書，從中可知：上海申弘閥門有限公司在設計和制造中已考慮了安全因素，用戶應根據EUROPEAN DIRECTIVE 97/23/EC（PED）和94/9/EC（ATEX）的基本健康及安全要求進行操作。

2．PED/ATEX基本健康及安全要求和解決方案

2．1 上海申弘閥門有限公司設計思路： 
——此類閥門為超低溫截止閥，適用于特定工況； 
   ——此類截止閥按BS1873、SHELL MESC SPE 77/200設計，并按ASME B16.34的溫壓等級規定具有足夠的強度，此類閥門已獲得歐共體檢驗機構的形式批準； 
   ——根據不同種類介質的腐蝕和磨損，按API600規定閥門有的不同密封面材質；    
   ——本截止閥不含有輕金屬（例如鎂），所有零件均有導電性并連接在一起阻止燃燒源； 
   ——根據閥門的尺寸、扭矩和操作要求，有手輪驅動、齒輪驅動或電動驅動等。 
   2．2 用戶注意事項  

 2．2．1 總則 
   2．2．1．1在任何情況下，首先保障人員安全； 
   2．2．1．2 應根據ASMEＢ16.34的溫壓等級使用此閥門；    

2．2．1．3 應保證所選材質能抵抗介質的腐蝕和磨損；  

 2．2．1．4當介質為易燃易爆時，應限制工作溫度； 
   2．2．1．5 在維修/保養過程中，應保證閥門總處在卸壓、放空和排干狀態； 
   2．2．1．6 對于動力驅動閥門，在任何操作前應保證動力系統（電、液、氣）斷開； 
   2．2．1．7 在維修/保養過程中，應采用適當防護，如防護服、氧氣罩、手套等；

鍛鋼低溫截止閥適用于低溫液體貯運設備的管理系統，具有開關靈活、密封可靠的特點，也可用于其他低溫和深冷介質的管理系統.。常溫截止閥是指介質的使用溫度-40~+500度之間，閥體的材料也不一樣。低溫截止閥主要是指介質使用溫度在-196~-150度的低溫液態介質系統中的截止閥。  
低溫閥門，特別是超低溫閥門，其工作溫度極低。在設計這類閥門時，除了應遵循一般閥門的設計原則外，還有一些特殊的要求。  

主要外形尺寸與連接尺寸（可特殊定制）

DJ61F-40P    低溫短軸截止閥

                SHORT-STEM  CRYOGENIC  GLOBE  VALVE

此類型低溫短軸截止閥主要用于各種常低溫氣態介質的管路系統，具有開關靈活，密封可靠的特點。

主要技術參數

公稱壓力（PN）：4.0MPa 

公稱通徑（DN）：10mm～150 mm                                   

適用介質：O2、N2、Ar、CNG、C2H4等

適用溫度：- 80℃～+80℃

連接形式：插焊

注意事項：氧氣忌油

主要零件材料

閥體、閥蓋：不銹鋼

閥桿、閥頂：不銹鋼

填料：PTFE

密封圈：PTFE或PCTFE

主要外形尺寸與連接尺寸（可特殊定制）

DJ61F-40P    低溫短軸截止閥

                SHORT-STEM  CRYOGENIC  GLOBE  VALVE

此類型低溫短軸截止閥主要用于各種常低溫氣態介質的管路系統，具有開關靈活，密封可靠的特點。

主要技術參數

公稱壓力（PN）：4.0MPa 

公稱通徑（DN）：10mm～40 mm                                   

適用介質：O2、N2、Ar、Air等

適用溫度：- 80℃～+80℃

連接形式：插焊

注意事項：氧氣忌油

主要零件材料

閥體、閥蓋：不銹鋼

閥桿、閥頂：不銹鋼

填料：PTFE

密封圈：PTFE或PCTFE

主要外形尺寸與連接尺寸（可特殊定制）

DJ61F-40P   低溫長軸截止閥

                LONG-STEM  CRYOGENIC  GLOBE  VALVE

此類型低溫截止閥主要用于各種低溫介質的管路系統，具有開關靈活，密封可靠的特點。

主要技術參數

公稱壓力（PN）：4.0MPa 

公稱通徑（DN）：10mm～150 mm                                   

適用介質：LO2、LN2、LAr、LNG、LC2H4等

適用溫度：- 196℃～+80℃

連接形式：插焊

注意事項：氧氣忌油

主要零件材料

閥體、閥蓋：不銹鋼

閥桿、閥頂：不銹鋼

填料：PTFE

密封圈：PTFE或PCTFE

主要外形尺寸與連接尺寸（可特殊定制）

一、低溫閥門的設計要求:根據使用條件，低溫閥的設計有下列要求：1) 閥門在低溫介質及周圍環境溫度下應具有長時間工作的能力。2) 閥門不應成為低溫系統的一個顯著熱源。這是因為熱量的流入除降低熱效率外，如流入過多，還會使內部流體急速蒸發，產生異常升壓，造成危險。3) 低溫介質不應對手輪操作及填料密封性能產生有害的影響。4) 直接與低溫介質接觸的閥門組合件應具有防爆和防火結構。5) 在低溫下工作的閥門組合件無法潤滑，所以需要采取結構措施，以防止摩擦件擦傷。  
二、低溫閥的材料選用  1、低溫閥主體材料  
(1) 主體材料選用應考慮的因素  
從金相考慮，金屬材料中除了具有面心立方晶格的奧氏體鋼、銅、鋁等以外，一般的鋼材在低溫狀態下會出現低溫脆性，從而降低閥門的強度和使用壽命。選擇主體材料時首先要選用適合于低溫下工作的材料。鋁在低溫下不會出現低溫脆性，但因鋁及鋁合金的硬度不高，鋁密封面的耐磨、耐擦傷性能差，所以在低溫閥門中的使用有一定的限制，僅在低壓和小口徑閥門中選用。  
在低溫工作的材料要保證其低溫性能，主要是保證其冷沖擊強度。閥內件必須通過正確選材，使其具有足夠的冷沖擊強度，才能防止斷裂。C和Cr的合金鋼在低于－20℃時候很快失去抗沖擊強度，所以使用溫度分別限制在-30℃和-50℃。含Ni量為3.5%的鎳鋼可以使用到-100℃，含Ni量9%的鎳鋼可以使用到-192℃。奧氏體不銹鋼、鎳、蒙乃爾合金、哈氏合金、鈦、鋁合金及青銅可以使用到更低的溫度(-273℃)。  
除此以外，低溫閥門的材料選用還應考慮以下一些因素：  
1) 閥門的低使用溫度；2) 金屬材料在低溫下保持工作條件所需要的力學性能，特別是沖擊韌性、相對延伸率及組織穩定性； 3) 在低溫及無油潤滑的情況下，具有良好的耐摩性；4) 具有良好的耐蝕性；5) 采用焊接連接時還需考慮材料的焊接性能。  
(2) 閥體、閥蓋、閥座、閥瓣（閘板）材料的選用，這些主體零部件材料的選用原則大致是：溫度高于-100℃時選用鐵素體鋼；溫度低于-100℃時選用奧氏體鋼；低壓及小口徑閥門可選用銅和鋁等材料。設計時根據低使用溫度選擇適當的材料。  
(3) 閥桿及緊固件的材料選用  
溫度高于-100℃時，閥桿和螺栓材料采用Ni、,Cr-Mo等合金鋼，經適當的熱處理，以提高抗拉強度和防止螺紋咬傷等。溫度低于-100℃時，采用奧氏體不銹耐酸鋼制造。但18-8耐酸鋼硬度低，會造成閥桿與填料相互擦傷，致使填料處泄漏。所以，閥桿表面必須鍍硬鉻（ 鍍層厚0.04-0.06mm），或進行氮化和鍍鎳磷處理，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，同時在螺紋表面涂二硫化鉬。  
2、低溫閥墊片、填料材料的選用:隨著溫度降低，氟塑料收縮量很大，會使密封性能下降，容易引起泄漏。石棉填料無法避免滲透性泄漏。橡膠對液化天然氣有泡脹性，在低溫下不可采用。在低溫閥門設計中，一方面由結構設計來保證使填料處于接近環境溫度下工作，例如，采用長頸閥蓋結構，使填料函離。 與本文相關的論文有：五陽煤礦應用閥門案例