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LNG化工液化氣低溫焊接截止閥應(yīng)用案例
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LNG化工液化氣低溫焊接截止閥應(yīng)用案例

低溫截止閥是一種工作在低溫液氮、液氧、低溫氣氫或液氫介質(zhì)中,用來接通或切斷管路介質(zhì)的裝置。該文中介紹一種用于氫氧發(fā)動機(jī)試驗(yàn)臺上的低溫截止閥,針對在使用過程中出現(xiàn)閥門無法動作的問題,進(jìn)行了故障分析,通過改進(jìn)結(jié)構(gòu),使閥門正常運(yùn)行于試驗(yàn)系統(tǒng)中。DJ61Y鍛鋼低溫截止閥適用于低溫液體貯運(yùn)設(shè)備的管理系統(tǒng),具有開關(guān)靈活、密封可靠的特點(diǎn),也可用于其他低溫和深冷介質(zhì)的管理系統(tǒng)。

低溫短軸截止閥02.jpg

適用于介質(zhì)溫度-46℃~ -196℃的閥門稱之為低溫閥門。低溫閥門包括低溫球閥、低溫閘閥、低溫截止閥、低溫安全閥、低溫止回閥,低溫蝶閥,低溫針閥,低溫節(jié)流閥,低溫減壓閥等,主要用于乙烯,液化天然氣裝置,天然氣LPG LNG儲罐,接受基地及衛(wèi)星站,空分設(shè)備,石油化工尾氣分離設(shè)備,液氧、液氮、液氬、二氧化碳低溫貯槽及槽車、變壓吸附制氧等裝置上。輸出的液態(tài)低溫介質(zhì)如乙烯、液氧、液氫、液化天然氣、液化石油產(chǎn)品等,不但易燃易爆,而且在升溫時(shí)要?dú)饣?,氣化時(shí),體積膨脹數(shù)百倍。

液化天然氣閥門的材料非常重要,材質(zhì)不合格,會造成殼體及密封面的外漏或內(nèi)漏;零部件的綜合機(jī)械性能、強(qiáng)度和鋼度滿足不了使用要求甚至斷裂。導(dǎo)致液化天然氣介質(zhì)泄漏引起爆炸。因此,在開發(fā)、設(shè)計(jì)、研制液化天然氣閥門的過程中,材質(zhì)是首要關(guān)鍵的問題。此類型專用截止閥門主要用于液氧(液氮、液氬)等低溫液態(tài)介質(zhì)系統(tǒng)上,具有開關(guān)靈活、密封可靠、耐壓等特點(diǎn)。

低溫截止閥015.jpg

LNG化工液化氣低溫焊接截止閥應(yīng)用案例低溫閥門標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)品結(jié)構(gòu):

1.設(shè)計(jì):API6D、JB/T7749

2.閥門常規(guī)檢查和試驗(yàn):按API598標(biāo)準(zhǔn)。

3.閥門低溫檢查和試驗(yàn):按JB/T7749。

4.驅(qū)動方式:手動、傘齒輪傳動及電動驅(qū)動裝置。

5.閥座形式:閥座采用焊接結(jié)構(gòu),密封面堆焊鈷基硬質(zhì)合金,保證閥門的密封性能。

6.閘板采用彈性結(jié)構(gòu),在進(jìn)壓端設(shè)計(jì)卸壓孔。

7.單向密封的閥門閥體上標(biāo)有流向標(biāo)志。

8.低溫球閥、閘閥、截止閥,蝶閥采用長頸結(jié)構(gòu),以保護(hù)填料。

9.超低溫球閥標(biāo)準(zhǔn):JB/T8861-2004

低溫短軸截止閥2.jpg

LNG化工液化氣低溫焊接截止閥應(yīng)用案例產(chǎn)品規(guī)格和設(shè)計(jì)參數(shù):

1.壓力等級:150, 300, 600Lb, 900LB, 1500LB(45MPa)

2.閥門通徑:15~1200mm (1/2~48" )。

3.連結(jié)形式:法蘭式 , 焊接式 , 螺紋。

4.閥門材料:LCB , LC3 , CF8。

5.工作溫度:-46℃, -101℃, -196℃, -253℃

6.適用介質(zhì):液化天然氣, 乙烯, 丙烯等。

7.驅(qū)動方式:手動, 傘齒輪傳動, 電動 。

低溫截止閥14.jpg

LNG化工液化氣低溫焊接截止閥應(yīng)用案例化工低溫深冷介質(zhì)焊接式截止閥優(yōu)化改進(jìn)方案產(chǎn)品特點(diǎn)

1、產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造按ANSIB16.34、E101標(biāo)準(zhǔn),可與進(jìn)口設(shè)備配備使用。

2、閥門中腔采用壓力自緊式密封結(jié)構(gòu),內(nèi)腔壓力越高密封性能越好。

3、閥瓣和閥座的密封面采用司太立(stellite)鈷基硬質(zhì)合金堆焊而成。

4、閥蓋填料函深度合理,填料加緩蝕劑,密封可靠,開關(guān)平穩(wěn)。

5、閥門具有上密封結(jié)構(gòu),保證閥門開啟運(yùn)行時(shí)不經(jīng)閥桿外漏。

低溫截止閥8.jpg

LNG化工液化氣低溫焊接截止閥應(yīng)用案例

序號品  名型 號 及 規(guī) 格單位數(shù)量單 價(jià)
(元)
金 額
(元)
閥體材質(zhì)
及其它
1截止閥低溫截止閥 DJ61F-150LB  DN65,
長軸型
連接方式: 對焊
介質(zhì)為:低溫氣體
工作溫度,-170
設(shè)計(jì)溫度:-196℃-80℃,
閥體承壓:150LB
 
2

閥體材質(zhì)CF8,
閥座內(nèi)件PCTFE
詳細(xì)要求見附件

LNG化工液化氣低溫焊接截止閥應(yīng)用案例規(guī)范:

公稱通徑:dn 10~40mm
公稱壓力:pn 4.0mpa
適用介質(zhì):lo2、ln2、lar、lng等
適用溫度:-196℃-+80℃

低溫截止閥11.jpg

LNG化工液化氣低溫焊接截止閥應(yīng)用案例材質(zhì):

閥體:不銹鋼

閥瓣、閥蓋:銅

閥桿:不銹鋼

填料、密封墊圈:聚四氟乙烯

低溫截止閥15.jpg

LNG化工液化氣低溫焊接截止閥應(yīng)用案例外形與安裝連接尺寸

產(chǎn)品型號

工廠代號

公稱通徑

外形與連接尺寸mm

重量



dn

l

dr

h/h

kg

dj61f-40p

318dj10p

10

70

14.2

238/231

1.3

dj61f-40p

318dj15p

15

80

18.2

267/258

1.4

dj61f-40p

318dj20p

20

90

25.2

302/292

3.1

dj61f-40p

318dj25p

25

100

28.2

339/326

3.47

dj61f-40p

318dj32p

32

110

38.2

390/372

3.5

dj61f-40p

318dj40p

40

120

45.2

414/399

5.96


液化天然氣閥門的材料非常重要,材質(zhì)不合格,會造成殼體及密封面的外漏或內(nèi)漏;零部件的綜合機(jī)械性能、強(qiáng)度和鋼度滿足不了使用要求甚至斷裂。導(dǎo)致液化天然氣介質(zhì)泄漏引起爆炸。因此,在開發(fā)、設(shè)計(jì)、研制液化天然氣閥門的過程中,材質(zhì)是首要關(guān)鍵的問題。

低溫截止閥10.jpg

閥門設(shè)計(jì)和選材時(shí)必須重點(diǎn)考慮的問題之一是閥門的工作溫度。為了規(guī)范閥門主體材料的適宜工作溫度, 從各種類型的閥門用鋼和合金牌號的材料性能方面對我國石油化工、化工、化肥、電力及冶金等行業(yè)用的閥門主體材料的適宜工作溫度及相關(guān)要求作出了明確的規(guī)定, 供閥門產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造及檢驗(yàn)時(shí)用。另外, 從技術(shù)管理和生產(chǎn)管理及物資采購等方面考慮, 對每種類型的鋼應(yīng)選用綜合性能良好的, 不宜選用過多的鋼號和合金牌號, 以防造成混亂。

LNG化工液化氣低溫焊接截止閥應(yīng)用案例超低溫閥門材料選用:

超低溫閥門( - 254 (液氫) ~ - 101 ℃ (乙烯) ) 主體材料必須選用面心立方晶格的奧氏體不銹鋼、銅合金或鋁合金, 其熱處理后的低溫力學(xué)性能, 特別是低溫沖擊韌性必須達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求。下列奧氏體不銹鋼可用于制造超低溫閥門。ASTM A351 CF8M、CF3M、CF8 和CF3 , ASTM A182F316 、F316L 、F304 和F304L , ASTM A433 316、 316L 、304 、304L 和CF8D。超低溫閥門的閥體、閥蓋、閘板或閥瓣等在精加工前, 必須在液氮 ( - 196 ℃) 中進(jìn)行深冷處理。

LNG化工液化氣低溫焊接截止閥應(yīng)用案例低溫閥門材料選用:

適用于低溫閥門( - 100~ - 30 ℃) 的主體材料有低溫奧氏體不銹鋼和低溫承壓件用鐵素體和馬氏體鋼。低溫用奧氏體不銹鋼有ASTM A351 CF8M、CF3M、CF8 和CF3 , ASTM A182 F316、 F316L 、F304 和F304L , ASTM A433 316、316L 、 304 、304L 和CF8D。低溫承壓件用鐵素體和馬氏體鋼有ASTM A352 LCA ( - 32 ℃) 、LCB、LCC ( - 46 ℃) 、LC1 ( - 59 ℃) 、LC2 、LC211 ( - 73 ℃) 和LC3 ( - 100 ℃) 。ASTM A352 標(biāo)準(zhǔn)中的材料初級價(jià)格較低, 但是其冶煉時(shí)化學(xué)成分必須有可靠且要求十分嚴(yán)格的工廠內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)。其熱處理工藝復(fù)雜, 需要多次作調(diào)質(zhì)處理, 方能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的低溫沖擊韌性的要求, 生產(chǎn)周期長。低溫沖擊韌性達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí), 不允許投料作低溫鋼使用。因此, 只有在生產(chǎn)批量大, 并且可成爐冶煉時(shí)才采用, 而在一般情況下選用奧氏體不銹鋼。

閥門工作介質(zhì)為水、蒸汽、空氣和油品等非腐蝕性物質(zhì)時(shí), 一般采用碳素鋼。閥門用碳素鋼系指 ASTM A216 標(biāo)準(zhǔn)中的WCB、WCC 鑄鋼和ASTM A105 鍛鋼。閥門用碳素鋼適宜工作溫度為- 29~ 425 ℃。但是為了安全, 考慮到介質(zhì)的工作溫度有可能波動, 因此, 一般碳素鋼的使用溫度不應(yīng)超過 400 ℃。

閥門的主體材料日趨多樣化, 高參數(shù)化。閥門所對應(yīng)的工作介質(zhì)也更加復(fù)雜, 工作溫度要求更高。了解各類閥門用鋼及合金的性能及其適宜的工作溫度, 是設(shè)計(jì)、制造、采購及使用閥門的有關(guān)科技人員和操作者必須掌握的知識。特別是材料的使用溫度不能超過其適宜工作溫度, 否則會引起可怕的嚴(yán)重事故。

低溫短軸截止閥1.jpg

LNG化工液化氣低溫焊接截止閥應(yīng)用案例低溫閥門制造和試驗(yàn):

低溫閥門的生產(chǎn)制定了嚴(yán)格的制造工藝和采用專用設(shè)備,對零件的加工進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制。經(jīng)特殊的低溫處理,將粗加工的零件置于冷卻介質(zhì)中數(shù)小時(shí)(2-6小時(shí)),以釋放應(yīng)力,確保材料的低溫性能,保證精加工尺寸,以防閥門在低溫工況時(shí),因溫度變化造成變形而導(dǎo)致的泄漏。閥門的裝配與普通閥門也不同,零件需經(jīng)過嚴(yán)格的清洗,除去任何油污,以保證使用性能。

LNG化工液化氣低溫焊接截止閥應(yīng)用案例優(yōu)化改進(jìn)方案設(shè)計(jì)形式

DJ61Y鍛鋼低溫截止閥有二種閥蓋設(shè)計(jì)形式。第一種是螺栓式閥蓋,按這種設(shè)計(jì)形式設(shè)計(jì)的閥門,其閥體與閥蓋用螺栓螺母連接,纏繞式墊片 (31 6夾柔性石墨制造)密封??蛻粲刑厥庖髸r(shí)也可采用金屬環(huán)連接。第二種設(shè)計(jì)形式是焊接式閥蓋,按這種設(shè)計(jì)形式的閥門,其閥體與閥蓋用螺紋連接,全焊密封??蛻粲刑厥庖髸r(shí)也可采用全焊逶連接。閘閘、截止閥、球閥都可設(shè)計(jì)成低溫閥。為了能在-196℃(320oF)的低溫下使用,一般將閥門設(shè)計(jì)成加長式閥蓋。

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