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如何選用低溫閥門

標簽:如何,選用,低溫,閥門  2018/8/24 9:33:07  預覽

 1、低溫閥門性能的要求

低溫閥門在市面上的發展快速,但也存在著一些題目。低溫閥門產生走漏的緣故原由重要有兩種情況,一是內漏;二是外漏。 

 1) 閥門產生內漏重要緣故原由是密封副在低溫狀況下產生變形所致。當介質溫度降落到使材料產生相變時造成體積轉變,使本來研磨精度很高的密封面產生翹曲變形而造成低溫密封不良。我們曾對DN250閥門進行低溫試驗,介質為液氮(-196℃)蝶板材料為1Cr18Ni9Ti(沒經過低溫處理)發現密封面翹曲變形量達0.12mm左右,這是造成內漏的重要緣故原由。 

  新研制的蝶閥由平面密封改為錐面密封。閥座是一個斜圓錐橢圓密封面,與嵌裝在蝶板上的正圓形彈性密封環組成密封副。密封環可在蝶板槽內徑向浮動。當閥門關閉時,彈性密封環首先和橢圓密封面的短軸接觸,隨著閥桿的轉動漸漸將密封環向內推,迫使彈性環再和斜圓錐面的長軸接觸,最終導致彈性密封環與橢圓密封面悉數接觸。它的密封是寄托彈性環產生變形而達到的。因此當閥體或蝶板在低溫下產生變形時,都會被彈性密封環來吸取補償,不會產生走漏和卡死征象。當閥門打開時這一彈性變形立即消散,在啟閉過程中基本沒有相對磨擦,故使用壽命長。 

  2) 閥門的外漏:其一是閥門與管路采用法蘭連接體例時,因為連接墊料、連接螺栓、以及連接件在低溫下材料之間收縮不同步產生松弛而導至走漏。因此我們把閥體與管路的連接體例由法蘭連接改為焊接結構,避免了低溫走漏。其二是閥桿與填料處的走漏。一樣平常多數閥門的填料采用F4成都人事考試信息網,由于它的自滑性能好、摩擦系數。▽︿摰哪Σ料禂礷=0.05~0.1),又具有獨特的化學穩固性,因此得到廣泛應用。但F4也有不足之處廊坊路燈廠家,一是冷流傾向大;二是線膨脹系數大,在低溫下產生冷縮導致滲漏,造成閥桿處大量結冰,至使閥門開啟失靈。為此研制的低溫蝶閥采用自縮密封結構即行使F4膨脹系數大的特點,通過予留的間隙達到常溫、低溫都可以密封的目的。 


二、低溫閥門的設計要求


        根據使用條件,低溫閥門的設計有下列要求:


        1) 閥門在低溫介質及四周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明顯熱源。這是由于熱量的流入除降低熱服從外,如流入過多,還會使內部流體急速蒸發,產生非常升壓,造成傷害。


        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,所以必要采取結構措施,以防止摩擦件擦傷。


三、低溫閥門主體材料



     (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,一樣平常的鋼材在低溫狀況下會出現低溫脆性,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肯定的限定,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,重要是保證其冷沖擊強度。閥內件必須通過精確選材,使其具有充足的冷沖擊強度,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定在-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) 閥門的最低使用溫度;


        2) 金屬材料在低溫下保持工作條件所必要的力學性能,分外是沖擊韌性、相對延長率及組織穩固性;


        3) 在低溫及無油潤滑的情況下,具有優秀的耐摩性;


        4) 具有優秀的耐蝕性;


        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。設計時根據最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,以進步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,致使填料處走漏。所以,閥桿外觀必須鍍硬鉻( 鍍層厚0.04-0.06mm),或進行氮化和鍍鎳磷處理,以進步外觀硬度。為防止螺母與螺栓咬死,螺母一樣平常采用Mo鋼或Ni鋼打包鋼帶,同時在螺紋外觀涂二硫化鉬。


        2、低溫閥門墊片、填料材料的選用


        隨著溫度降低,氟塑料收縮量很大,會使密封性能降落,容易引起走漏。石棉填料無法避免滲透性走漏。橡膠對液化自然氣有泡脹性,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,例如百度優化,采用長頸閥蓋結構,使填料函離低溫介質盡量遠些,另一方面在選擇填料時要考慮填料的低溫特征。低溫閥門中一樣平常采用浸漬聚四氟乙烯的石棉填料。


        柔性石墨是新近發展起來的一種精良的密封材料。這種材料對氣體、液體均不滲透,在厚度方向有10%-15 %的彈性,


較低的緊固壓力就可達到密封。它還有自潤滑性,用作閥門填料可以防止填料與閥桿的磨損。柔性石墨填料使用溫度范圍為—200~870℃。




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