陳長奔，閤享平，鄭益豐

（五洲閥門股份有限公司，浙江 溫州 325024）

目前，閥門行業(yè)正處于擴大發(fā)展的重要時期，良性的市場競爭能夠全面提升閥門企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量、服務水平和技術(shù)水平。此次研究主要分析低溫控制下閥門的設(shè)計與制造工藝，希望此次研究能夠促進我國低溫控制下閥門的發(fā)展。

1 低溫控制閥門的設(shè)計

1.1 低溫控制閥門簡介

在天然氣產(chǎn)業(yè)、化工領(lǐng)域以及空氣隔離提純處理系統(tǒng)當中，低控閥門設(shè)備已經(jīng)不可或缺，閥門質(zhì)量的優(yōu)劣不僅會對設(shè)備安全運行造成直接影響，還會影響閥門的運行狀態(tài)，更會影響工廠產(chǎn)能和生產(chǎn)效率，所以高質(zhì)量的閥門對工業(yè)設(shè)備的穩(wěn)定運行起著極大的作用。

低控閥門主要應用液態(tài)惰性氣體和液態(tài)氮，利用低溫控制對閥門的觸發(fā)狀態(tài)進行改變，從而對閥門的狀態(tài)進行控制。由于需要控制閥門溫度變化的情況，因此，閥門在低溫狀態(tài)下運行時需要注意啟閉件開啟時室溫與低溫接觸后產(chǎn)生的汽化現(xiàn)象造成升溫，并使低溫條件下填料函失敗，導致閥門控制異常。承壓器件對因溫度變化而產(chǎn)生的氣壓變化的承受能力，會對閥門的運行及安全使用造成直接影響。

1.2 低控閥門的設(shè)計理念

低控閥門在溫度控制方面表現(xiàn)良好，能夠確保閥門的密封性，避免在低溫條件下影響填料的密封性能，還能夠確保設(shè)備材料熱導效應和變形不會影響設(shè)備的使用性能，再加上泄壓結(jié)構(gòu)設(shè)計，能夠避免由于設(shè)備內(nèi)腔異常升壓造成的安全事故。低控閥門所使用的材料要求能夠全面應用于低溫條件下，并能夠確保耐沖破壞性和穩(wěn)定性。低控閥門中，連接設(shè)備和管道都具有良好的承壓能力，能確保閥門的密封性和不變形性，不會在閥門運行期間出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，同時還能夠避免在低溫條件下集中出現(xiàn)低溫脆化，避免沖擊凹凸不平的地方，確保閥門的剛性和韌性。

在低溫條件下合理選擇材料，能夠確保閥門的硬度、韌性、抗拉性以及可塑性等，避免由于韌性降低和出現(xiàn)變形情況而嚴重影響閥門的密封性和安全性。所以在選擇低溫控制材料時，需要全面分析閥門可承受范圍內(nèi)的最低工作溫度、最大韌度和最高穩(wěn)定性能。

1.3 常用的低溫控制閥門型式

低溫控制閥門包括球閥、截止閥、止回閥、減壓閥、閘閥和蝶閥等。其中，低溫蝶閥、球閥、截止閥及閘閥屬于常用閘門，例如MSSSP-134標準中的低溫閘閥、蝶閥及球閥等，BS 6364標準中的低溫止回閥、截止閥、閘閥、球閥等。

2 低溫控制閥門的制造

在制造低溫控制閥門時，為了有效提升低溫工況下密封面的咬合效果，需要提升密封面的硬度，使閘板面封面與閘座密封面之間形成一個較大的硬度差。

閥門材料需要進行深冷處理。深冷處理是利用冷媒作為冷卻介質(zhì)，對材料進行程序化深冷處理（－196℃）和低溫回火，從而達到改善和強化金屬材料性能的目的，是近年來國際上一種最新的改善和強化金屬材料性能的工藝技術(shù)，是目前最有效、最經(jīng)濟的一種技術(shù)手段。在常溫狀態(tài)下，低溫控制閥門的密封墊片也需要具備良好的韌性和密封性，墊片會隨著溫度的不斷降低而出現(xiàn)硬化，因此選擇良好韌性的墊片能夠全面滿足低溫條件要求；亦可采用新型的彈性蓄能圈密封結(jié)構(gòu)，此種密封結(jié)構(gòu)具有良好的低溫密封性能。

低溫控制閥門受溫度降低而產(chǎn)生的形變較大，而提升閥門的加工制造精度能夠提升閥門的密封性能和使用穩(wěn)定性。

3 檢測低溫控制閥門

低溫控制閥門由于工作環(huán)境特殊，因此在使用期間不僅需要對其進行簡單的測試，而要進行特殊檢測。所謂的“特殊檢測”，主要是對其進行低溫控制檢測，檢測材料選擇的合理性、閥門在低溫工況下使用的穩(wěn)定性、用戶體驗反饋以及磨損程度等。通過檢測以上內(nèi)容，能夠全方位地了解低溫控制閥門在實際應用期間可能會遇到的各項問題，有利于創(chuàng)新和革新低溫控制閥門技術(shù)，并對其存在弊端進行有效改進，研究工作者可以通過以上措施學習低溫控制閥門的檢驗。

3.1 常規(guī)檢查

在對低溫控制閥門進行常規(guī)檢查時，主要是進行水壓實驗，簡單測試和記錄閥門的開啟和關(guān)閉、氣壓和水壓情況等。在對以上項目進行測試之后，能夠明確用戶實際需求，最大限度地滿足用戶需求。

3.2 低溫試驗

在對閥門進行低溫試驗時，主要根據(jù)用戶需求和閥門的使用性能，并在此基礎(chǔ)之上提出在低溫狀態(tài)下使用低溫控制技術(shù)檢測設(shè)備的密封性能和基本性能。低溫試驗的目的主要是全面確保器件咬合密封性、閥門測試靈活度、螺栓硬化強度等。在對閥門各個部件進行檢測后，需要將液態(tài)氮置于低溫環(huán)境當中，如果控制臺溫度能夠全面達到閥門要求的控制溫度，需要將閥門置于冷卻槽當中，對閥門的泄漏量和泄漏程度進行測量。在低溫閥門測量完成之后，需要依次拆卸各零部件，對零部件的損壞情況和磨損程度進行檢查，這樣能夠從整體上對低溫控制下閥門的檢測結(jié)果進行分析和研究。

4 低溫控制閥門的安裝要求

由于低溫控制閥門結(jié)構(gòu)具有特殊性，因此在實際安裝期間需要注重其特殊性。低溫閥門具有長頸閥蓋結(jié)構(gòu)特征，在安裝低溫控制閥門的閥桿時需要將其方向控制在垂直向上的45°范圍內(nèi)，不要在垂直管線上安裝，避免低溫介質(zhì)彌漫到閥蓋的加長部分，降低閥門填料的密封性能，將冷量向閥門手柄傳遞，威脅操作人員的生命安全。對于存在泄壓結(jié)構(gòu)的低溫控制閥門來說，在安裝期間需要注重閥門泄壓方向的各項要求，在工藝流程圖上標注出閥門泄壓的方向，并且將標注展現(xiàn)在管道軸測量圖紙上。

5 結(jié)束語

綜上所述，通過學習和研究低溫控制下閥門的各項基礎(chǔ)理論，全面明確了低溫控制閥門的應用范圍和基本特點，在對低溫控制閥門檢測要點和制造技術(shù)進行研究分析之后，能夠全面提升我國閥門產(chǎn)業(yè)在國際競爭中的地位，全面擴大閥門行業(yè)的發(fā)展空間，全面減少閥門產(chǎn)業(yè)制造生產(chǎn)的浪費現(xiàn)象，使閥門制造產(chǎn)業(yè)和設(shè)計人員能夠全面發(fā)揮自身技術(shù)水平，提升閥門產(chǎn)業(yè)在科技行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展水平，以此促進我國信息化產(chǎn)業(yè)和科技化產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展。

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