近幾年，隨著燃料化工的進展，尤其是液化天然煤氣(LNG)的廣泛應用，對超低溫工況下應用的閥門的要求也越來越高。依據有關工程預設及工藝操作安全的要求，國里外各閥門供應商一直在施行對零下攝氏度使用的船用球閥在不一樣部位的結構預設方面的研討，并對結構預設施行相應的改進。作者接合在液化天然煤氣出產的工程預設實踐經驗，紹介零下攝氏度使用的船用球閥的主要結構預設獨特的地方、低溫嘗試及安裝的注意事情的項目，以便為工程預設中大致相似媒介的超低溫閥門的選用供給參照。不銹鋼球閥 

  1 零下攝氏度使用的船用球閥簡述

  石化行業中對低溫閥門的定義是依照輸送媒介的預設溫度來定義的，普通將應用在媒介溫度-40℃以下的閥門稱作低溫閥，應用在媒介溫度-101℃以下的閥門稱作超低溫閥門。

  零下攝氏度使用的船用球閥主要應用于液化天然煤氣、液化燃料氣以及空分行業的裝置上，輸出的液態低溫媒介有：液氧氣、液氫、液化天然煤氣、液化燃料產品等。這些個媒介不惟易燃易爆，并且在升溫還是閃蒸特殊情況發生命力化，氣化時大小急速膨脹，假如輸送這些個流體的閥門中有嚴密封閉閥腔且結構預設不符合理，則會導致閥腔超壓，因此造成媒介泄露，甚至于閥門出現裂縫導致意外。

  2 零下攝氏度使用的船用球閥主要結構的預設獨特的地方

  零下攝氏度使用的船用球閥因其運用媒介和運用背景的特別性，在結構預設上有著與其它品類閥門顯著不一樣的獨特的地方。

  2.1 加長閥蓋預設及滴水板預設

  低溫閥門的閥蓋均認為合適而使用加長閥蓋的預設。加長閥蓋的預設要使閥門操作手柄和填料安裝位置遠離低溫區，既可以防止媒介的低溫造成閥門操筆者的冷灼傷，也可以使閥門的填料在正常的溫度下辦公，保障填料不會遭受霜凍害的侵入損害而造成填料斷開失去效力。額外，因為普通超低溫閥門保冷層會比較厚，加長的閥蓋也保障了保冷動工的空間，并使填料壓蓋位于保冷層外，添加填料想到緊固壓蓋螺釘時，無庸毀壞保冷層。

  有的廠家在零下攝氏度使用的船用球閥的加長閥蓋上，認為合適而使用了滴水板預設。滴水板需設置在保冷層外側，可以避免冷凝的水滴落到保冷層及閥體上部，盡力照顧保冷層及避免冷量流失。

  表1為美國閥門及管件制作標志準化協會的標準MSSSP-134中給出的低溫閥加長桿的長度。各個廠家的產品在加長閥蓋的長度規定上會稍有不一樣，在預設時需參照選定廠家的產品尺寸。

  2.2 防火預設及防靜電預設

  因為零下攝氏度使用的船用球閥普通均應用在易燃易爆的媒介上，防火預設及防靜電預設顯得尤為關緊，是零下攝氏度使用的船用球閥結構的不可缺少組成局部，必要。零下攝氏度使用的船用球閥的防火預設與平常的球閥的預設大致相似，在各環節的嚴密封閉上認為合適而使用青灰嚴密封閉圈。防靜電預設認為合適而使用彈簧式結構，防止靜電電荷累積萌生的爆炸危險。

  表1 低溫閥加長桿長度  mm

  注：NPS表達閥門公稱直徑（DN）。

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  2.3 閥腔泄壓預設及閥門的嚴密封閉圈預設

  零下攝氏度使用的船用球閥應用在易燃易爆且容易氣化的媒介時，對于閥門嚴密封閉結構有著特別的要求。這是由于球閥在結構上普通會有嚴密封閉閥腔，因為媒介氣化時大小急速膨脹，球閥在嚴密封閉結構預設上，必須要思索問題嚴密封閉閥腔的泄壓要求。球閥按結構分為浮動球式及固定球式兩種。因為浮動球式零下攝氏度使用的船用球閥和固定球式零下攝氏度使用的船用球閥的閥門嚴密封閉原理不一樣，在泄壓預設上，會有表面化的差別。

  浮動球式球閥的嚴密封閉有賴媒介的壓力，把球面立體推向下游的嚴密封閉面，因此達到嚴密封閉的要求。所以普通浮動球式低溫球閥的嚴密封閉結構為上游嚴密封閉圈認為合適而使用彈簧預緊式嚴密封閉結構，泄壓認為合適而使用在球面立體上鉆孔的形式。因為上游媒介的壓力高，普通閥門的泄壓方向都認為合適而使用上進游泄壓。彈簧預緊式閥座可以使球面立體在彈簧的效用下，壓向下游嚴密封閉圈。這種嚴密封閉結構的益處是使嚴密封閉更靠得住，同時球閥開啟扭矩也會減小。球面立體上鉆孔可以使閥腔與閥門上游通連，防止閥腔因媒介氣化膨脹而部分升壓。

  固定球式零下攝氏度使用的船用球閥的嚴密封閉普通是雙向嚴密封閉，即上下游嚴密封閉圈要同時起到嚴密封閉的效用。上游嚴密封閉圈用單活塞式嚴密封閉閥座，下游嚴密封閉圈用雙活塞式嚴密封閉閥座。單活塞閥座的原理為單向活塞式的效用，在嚴密封閉副的預設上，思索問題到因嚴密封閉面兩個方向效用力氣的差值而萌生的效用力氣方向的不一樣，因此使嚴密封閉副在壓力差的推動下，萌生相應方向的活塞運動（單活塞效應）。正常壓力下前閥座單活塞嚴密封閉概況圖見圖1，在上游管道正常推力P1大于逆向推力P2時（P1>P2），在壓力差的效用下，把嚴密封閉圈壓向球面立體，達到嚴密封閉；而在閥腔壓力升高時，在此壓力的效用下，推開嚴密封閉圈，使閥腔里的氣體泄上進游管道。

  圖1 正常壓力下前閥座單活塞嚴密封閉概況圖

  中腔泄壓時前閥座單活塞嚴密封閉概況圖見圖2，當閥門中腔有異常壓力時，中腔壓力大于流體壓力，且壓力差萌生的推力滿意P3>P4+P5(P3為閥腔壓力效用在圖示效用面上的推力,P4為流體效用在閥座上端推力，P5為彈簧推力)，閥座在壓力的推動下，離去球面立體，泄放壓力。

  圖2 中腔泄壓時前閥座單活塞嚴密封閉概況圖

  雙活塞閥座的原理與單活塞閥座的原理大致相似，只是在嚴密封閉圈的預設上，要保障不管在下游管道壓力高于閥腔壓力時，仍然在閥腔壓力高于下游管道壓力時，嚴密封閉圈都能達到嚴密封閉，因此防止閥腔氣體向下游泄壓并盡力照顧下游管道（雙活塞效應）。正常壓力下后閥座雙活塞嚴密封閉概況圖見圖3，在正常壓力方向，因為閥腔壓力P6小于閥座彈簧壓力P7與流體壓力效用在圖示效用面浮力P8之和(P6<P7+P8)，閥座在壓力效用下壓向球面立體，阻擋媒介經過。存在逆向壓力時后閥座雙活塞嚴密封閉概況圖見圖4，當有逆向壓力的事情狀況下，由于閥腔壓力P9>正向流體壓力P10，閥座在壓力效用下也會壓向球面立體，阻擋媒介經過。

  閥座的主嚴密封閉件認為合適而使用唇式嚴密封閉（Lipseal），以便保證低溫時閥門的嚴密封閉性能，上游閥座因閥腔泄壓的需求，普通認為合適而使用單向唇式嚴密封閉圈，而下游閥座因為雙向嚴密封閉的需求，認為合適而使用雙向嚴密封閉圈，如圖1~圖4所示。.

  圖3 正常壓力下后閥座雙活塞嚴密封閉概況圖

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  圖4 存在逆向壓力時后閥座雙活塞嚴密封閉概況圖

  然而不一樣的廠家在單活塞閥座以及雙活塞閥座的預設上，都有自個兒不一樣的獨特的地方，眾多廠家也提出請求了預設專利，在此不相同一贅述。

  3 零下攝氏度使用的船用球閥的安裝注意事情的項目

  由于超低溫閥門的特別結構，安裝閥門時，也應思索問題相應的閥門結構獨特的地方，否則將會影響閥門的運用，造成閥門失去效力。

  3.1 閥桿安裝角度

  零下攝氏度使用的船用球閥不可以水沒有危險裝，即閥桿不可以安裝在水準方向。這是因為超低溫閥加長閥蓋的結構獨特的地方要求的，否則低溫媒介將飽含閥蓋的加長局部，導致閥門填料失去效力，并會將冷量傳給閥門手柄，給操作擔任職務的人帶來個人生命損害。

  3.2 泄壓方向

  如前所述，零下攝氏度使用的船用球閥普通上進云游向泄壓。這處要特不要提出的是，這個上云游向并非一直是與管線流向相反的方向，正確地說應當是閥門關閉時的上云游向。譬如，由于思索問題維修而設在調節閥兩端的截斷閥的安裝方向應當相反，兩個截斷閥的泄壓方向均應背對換節閥的方向。這么在調節閥的維修時，兩個截斷閥在關閉狀況時，可以作別向銜接接的管道方向泄壓，否則閥門第閥閱腔中的氣體將會泄向大氣而導致背景污染，并萌生爆炸危險。所以在安裝閥門時，要加意閥門泄壓方向的要求。閥門泄壓的方向應在工藝流程圖上標出，并表現出來在管道軸測圖中。

  3.3 閥門干燥要徹底

  因為零下攝氏度使用的船用球閥閥門均在低溫工況下運用，對閥門的干燥提出了頎長的要求。假如閥門里有積水存在，在低溫下水會上凍，大小膨脹，對閥門內里的器件會萌生壓力，造成閥門嚴密封閉不嚴，甚至于結構毀壞。超低溫閥門在水壓嘗試后，要施行嚴明的干燥能力出廠。一般零下攝氏度使用的船用球閥閥門在在場不做水壓嘗試，而用大氣的壓力嘗試接替。這是由于動工在場的條件有限，水壓嘗試后閥門內積水去除不絕對，干燥不徹底，影響閥門的正常運用。

  4 結束語

  隨著液化天然煤氣的應用越來越廣泛，對天然煤氣管道系統安全的要求也會越來越高，對零下攝氏度使用的船用球閥結構預設還會不停地提出更高的要求。在管道系統的預設、閥門的安裝及操作上要加意，能力保障系統的安全運行，減損對背景的污染和危害以及對個人生命的損害。額外，盡早地完備我國關于低溫閥門的產品標準，也有幫助于提高國產閥門的品質水準，保障閥門的安全應用。不銹鋼截止閥