您现在的位置:首页 > 技术文章 > DJ61Y不锈钢焊接低温截止阀应用案例

DJ61Y不锈钢焊接低温截止阀应用案例

  • 发布日期:2024-08-04      浏览次数:95
    • DJ61Y不锈钢焊接低温截止阀应用案例

      DJ61Y焊接低温截止阀适用于低温液体贮运设备的管理系统,具有开关灵活、密封可靠的特点,也可用于其他低温和深冷介质的管理系统。

      低温截止阀通常指工作温度低于 -110℃ 的截止阀门,广泛应用于液化天然气,液化石油气体和其它低温行业。目前可制造适用温度达 -196℃ 的低温截止阀,全部零件采用液氮进行低温预处理,避免使用过程中密封变形泄露。低温截止阀是一种工作在低温气氢或液氢介质中,用来接通或切断管路介质的装置。针对在使用过程中出现阀门无法动作的问题,进行了故障分析,通过改进结构,使阀门正常运行于试验系统中。

      低温截止阀14.jpg

      DJ61Y不锈钢焊接低温截止阀应用案例

      1.结构组成

      低温截止阀由阀体、阀瓣、阀杆和汽缸等组成。阀体、阀盖和阀杆等均采用不锈钢,阀瓣采用铜。上下两段阀杆中间用环氧酚醛层压玻璃钢布板实现绝热,法兰密封面采用铝垫片,填料使用聚四氟乙烯,汽缸使用双特密封,以减小摩擦力,阀门整体采用聚氨酯发泡保温。

      2.材料选用

      低温截止阀用垫片必须在常温、低温及温度变化下具有可靠的密封性和复原性,因此一般选择性能变化小的垫片材料。如浸渍聚四氟乙烯的石棉填料或成型塑料件填料,而玻璃钢由于导热系数很小,大多用作热桥元件。

      3.密封结构

      在关闭件设计时,阀座采用较硬的材料不锈钢,阀瓣采用较软的材料铜,当低温下奥氏体发生相变时,密封面高低不平,软材料在操作力的作用下产生形变而使其与阀座贴合紧密,补偿由于热应力和组织应力引起的材料变形,解决了高压低温工况下的密封性问题。

      4.绝热结构

      为较好地实现低温截止阀的绝热,将阀盖设计成细长结构,加长热桥,防止因填料函部分过冷而使处在填料函部位的阀杆以及阀盖上部的零件结霜,影响使用。采用隔热垫(材料为环氧酚醛层压玻璃钢布)将阀杆分为上、下两部分,减小热流,实现绝热。阀门整体采用外绝热形式,使用聚氨脂发泡保温,保温层厚200mm。

      低温截止阀8.jpg

      DJ61Y不锈钢焊接低温截止阀应用案例设计形式

      DJ61Y焊接低温截止阀有二种阀盖设计形式。第一种是螺栓式阀盖,按这种设计形式设计的阀门,其阀体与阀盖用螺栓螺母连接,缠绕式垫片 (31 6夹柔性石墨制造)密封。客户有特殊要求时也可采用金属环连接。第二种设计形式是焊接式阀盖,按这种设计形式的阀门,其阀体与阀盖用螺纹连接,全焊密封。客户有特殊要求时也可采用全焊逶连接。闸闸、截止阀、球阀都可设计成低温阀。为了能在-196℃(320oF)的低温下使用,一般将阀门设计成加长式阀盖。 

      低温截止阀015.jpg

      DJ61Y不锈钢焊接低温截止阀应用案例产品特点

      1、产品设计制造按ANSIB16.34、E101标准,可与进口设备配备使用。
      2、阀门中腔采用压力自紧式密封结构,内腔压力越高密封性能越好。
      3、阀瓣和阀座的密封面采用司太立(stellite)钴基硬质合金堆焊而成。
      4、阀盖填料函深度合理,填料加缓蚀剂,密封可靠,开关平稳。
      5、阀门具有上密封结构,保证阀门开启运行时不经阀杆外漏。

      低温截止阀14.jpg

      DJ61Y不锈钢焊接低温截止阀应用案例

      序号品  名型 号 及 规 格单位数量单 价
      (元)
      金 额
      (元)
      阀体材质
      及其它
      1截止阀低温截止阀 DJ61F-150LB  DN65
      长轴型
      连接方式: 对焊
      介质为:低温气体
      工作温度,-170
      设计温度:-196℃-80℃,
      阀体承压:150LB
       
      2

      阀体材质CF8
      阀座内件PCTFE
      详细要求见附件

      DJ61Y不锈钢焊接低温截止阀应用案例主要零件材质

      序号零件名称AStoASTMSStoASTM
      A350 LF2A350 LF3A182 F304A182 F316(L)
      1阀体A350 LF2A350 LF3A182 F304(L)A182 F316(L)
      2阀瓣A276 410A276 304(L)A276 304(L)A276 316(L)
      3阀盖A350 LF2A350 LF3A182 F304(L)A182 F316(L)
      4垫片316夹柔性石墨316夹PTFE
      5螺栓螺母A193 B7A193 B7A193 B8A193 B8M
      6阀杆A182 F6A182 F6A182 F304(L)A182 F316(L)
      7填料柔性石墨PTFE
      8填料压套A276 420A182 F304
      9销钉A276 420A182 F304
      10活节螺栓A193 B7A193 B16A193 B8A193 B8M
      11填料压板WCBA351 CF8
      12螺母A194 2HA19 44A194 8A194 8M
      13阀杆螺母A276 410
      14手轮A197
      15铭牌SS
      16螺母A194 2HA194 4A194 8A194 8M
      17适用温度≥-40℃≥-101℃≥-196℃

      DJ61Y不锈钢焊接低温截止阀应用案例外形结构图

      低温截止阀1.jpg

      DJ61Y不锈钢焊接低温截止阀应用案例主要外形尺寸

      NPS3/8"1/2"3/4"1"1 1/4"1 1/2"2"
      L7992111120120172200
      H(开)330337370480410474546
      W100100125160160180200
      重量螺栓式5.27.210.913.515.219.829.0
      焊接式4.86.59.511.513.117.526.8


      DJ61Y不锈钢焊接低温截止阀应用案例安装及注意事项
      截止阀的开启和关闭件为塞形的阀瓣,密封面为平面或锥面,阀瓣沿流体中心线为直线运动。根据阀杆螺纹的位置,截止阀的类型分为外螺纹型和内螺纹型;根据介质的流向划分,有直通型、直流型和角型;根据密封形式,有填料密封截止阀和波纹管密封截止阀。

      截止阀是一种强制密封阀,因此当阀门关闭时,须对阀瓣施加压力,以强制密封面不泄漏。当阀门开启时,阀瓣的开启高度为公称直径
      的25%~30%,流量达到大,则表示阀门已达到打开位置。因此,截止阀的全开位置应由阀瓣的行程决定。

      低温截止阀014.jpg

      DJ61Y不锈钢焊接低温截止阀应用案例焊接截止阀安装及注意事项:

      1.手轮.手柄操作的截止阀可以安装在管道的任何位置。

      2.手轮.手柄等机构不允许被当作起吊。

      3.介质的流向应与阀体所示的箭头方向一致。

      DJ61Y不锈钢焊接低温截止阀应用案例特点

      (1)截止阀结构比闸阀简单,制造与维修都较方便。

      (2)密封面不易磨损及擦伤,密封性好,启闭时阀瓣与阀体密封面之间无相对滑动,因而磨损与擦伤均不严重,密封性能好,使用寿命长。

      (3)启闭时,阀瓣行程小,因而截止阀高度比闸阀小,但结构长度比闸阀长。

      (4)启闭力矩大、启闭较费力,启闭时间校长。

      (5)流体阻力大,因阀体内介质通道较曲折,流体阻力大,动力消耗大。

      (6)介质流动方向公称压力时,一般采用顺流,介质从阀瓣下方向上流;公称压力PN20MPa时,一般采用逆流,介质从阀瓣上方向下流.以增加密封件能。使用时,截止阀介质只能单方向流动,不能改变流动方向。

      (7)全开时阀瓣经常受冲蚀。

      截止阀的阀杆轴线与阀座密封面垂直。阀杆开启或关闭行程相对较短,并具有非常可靠的切断动作,使得这种阀门适合作为介质的切断或调节及节流使用。

      低温短轴截止阀1.jpg

      5.DJ61Y不锈钢焊接低温截止阀应用案例故障分析

      低温截止阀应用于试验系统后,出现了无法动作的故障。在对该阀解体后发现,阀杆与阀盖出现了咬合,阀杆表面的中心线对称位置处有两处较深的划痕,与之相配的阀盖下法兰相应位置上也有两处划痕。经过分析,引起故障的原因有两方面。

      (1)存储期

      阀门存放期间水平放置并处于开启状态,阀杆与阀瓣形成悬臂梁结构,悬臂长147mm,悬臂重4.8kg。由于重力作用引起下阀杆弯曲,使得下阀杆和阀盖法兰孔同轴度偏差增大。原设计中同轴度zui大偏差为0.1mm,拆除后实测同轴度偏差约为0.4mm。由于两零件材料均为OCr18Ni9不锈钢,低温下无法进行润滑,动作时由于同轴度偏差大产生咬合现象。

      (2)加工期

      经检查,阀盖上的销钉槽没有按图纸加工。将图纸中的方形槽加工成圆弧形槽,影响了销钉和销钉槽的正常配合,下阀杆承受侧向力,从而导致下阀杆和阀盖产生干涉。

      低温截止阀8.jpg

      6.DJ61Y不锈钢焊接低温截止阀应用案例改进措施

      (1)阀杆与阀盖配合部分

      在下阀杆㩥1mm处压入一个H62铜套,不锈钢OCr18Ni9硬度160HB,黄铜H62硬度56HB,采用这种方式可避免同种材料直接接触而产生咬合现象。将阀盖下法兰孔㩥1mm加工至㩥7mm,与下阀杆相应处采用间隙配合,既保证了配合件具有较小的动摩擦力,又起到了导向作用。

      (2)阀杆防转装置销钉和销钉槽配合的作用是避免阀杆旋转。由于该阀的阀瓣、阀杆、汽缸和活塞等为回转体,其阀杆是否旋转对其密封和启闭性能不会产生影响。为了避免由于销钉和销钉槽配合不当而使下阀杆承受侧向力,取消了销钉。