LNG低溫液化天然氣焊接式截止閥技術規范

1閥門作為承壓設備的一類，具有潛在的壓力危害和因發生介質泄漏而產生爆炸性氣體。從安全的角度出發，用戶使用前應閱讀本說明書，從中可知：在設計和制造中已考慮了安全因素，用戶應根據的基本健康及安全要求進行操作。低溫截止閥采用不銹鋼材質制造，經過低溫深冷處理，以承受低溫環境下的條件。其閥體、閥瓣等關鍵部件通常選用耐低溫、耐腐蝕的不銹鋼或合金材料，確保閥門在液氮、液氧等介質中具有良好的密封性和耐用性。

在結構設計上，進口低溫截止閥采用緊湊的構造，以減小閥門在低溫環境中的熱損失。同時，閥門內部采用優化的流道設計，降低流體在閥門中的阻力，提高流體的流通效率。連接采用焊接和法蘭兩種連接形式。此外，低溫截止閥還具備良好的操作性能。其啟閉部件設計合理，操作靈活輕便，即使在低溫環境下也能保持順暢的開關動作。同時，閥門還配備了可靠的密封結構，有效防止介質泄漏，確保系統的安全運行。低溫截止閥在液氮、液氧等低溫介質的應用中展現出優異的性能和可靠性。它們能夠滿足各種低溫流體控制系統的需求，為工業領域的低溫流體傳輸和儲存提供可靠的保障。

LNG 閥門正常工作溫度為約－ 163 ℃，在此溫度下，金屬材料將發生低溫冷脆現象，即強度和硬度升高，塑性和韌性大幅下降，這會嚴重影響閥門的安全性。為防止材料在低溫下的低應力脆斷，閥體和閥瓣等部件常采用奧氏體不銹鋼。如304、304L、316、316L 等，其中316L 穩定性。奧氏體不銹鋼具有優良的強度、韌性、耐腐蝕性和焊接性，線膨脹系數低。但是奧氏體不銹鋼中S 和P 等雜質會降低材料的強度及低溫沖擊韌性，應嚴格控制其含量。

截止閥,電動截止閥閥體、閥蓋、閥瓣、閥座和閥桿等部件必須進行低溫深冷處理，使奧氏體轉變成馬氏體和變形充分后再進行精加工，以降低溫度對超低溫閥門密封性能的影響。低溫處理溫度應低于材料相變溫度且低于閥門實際工作溫度。處理時間1 ～ 2 h，然后取出自然冷卻到常溫，重復循環2 次。工藝系統閥門應滿足輸送LNG的壓力和流量要求，同時必須具備耐-196℃的低溫性能。常用的LNG閥門主要有增壓調節閥、減壓調節閥、緊急切斷閥、低溫截止閥、安全閥、止回閥等。閥門材料為0Cr18Ni9。

2．LNG低溫液化天然氣焊接式截止閥技術規范基本健康及安全要求和解決方案
2．1 設計思路：

——此類閥門為超低溫截止閥，適用于特定工況；

——此類截止閥按BS1873、SHELL MESC SPE 77/200設計，并按ASME B16.34的溫壓等級規定具有足夠的強度，此類閥門已獲得歐共體檢驗機構的形式批準；DJ61Y焊接低溫截止閥有二種閥蓋設計形式。第一種是螺栓式閥蓋，按這種設計形式設計的閥門，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。客戶有特殊要求時也可采用金屬環連接。第二種設計形式是焊接式閥蓋，按這種設計形式的閥門，其閥體與閥蓋用螺紋連接，全焊密封。客戶有特殊要求時也可采用全焊逶連接。閘閘、截止閥、球閥都可設計成低溫閥。為了能在-196℃(320oF)的低溫下使用，一般將閥門設計成加長式閥蓋。 

LNG低溫液化天然氣焊接式截止閥技術規范產品特點

1、產品設計制造按ANSIB16.34、E101標準，可與進口設備配備使用。
2、閥門中腔采用壓力自緊式密封結構，內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，開關平穩。
5、閥門具有上密封結構，保證閥門開啟運行時不經閥桿外漏。

——根據不同種類介質的腐蝕和磨損，按API600規定閥門有的不同密封面材質；

——本截止閥不含有輕金屬（例如鎂），所有零件均有導電性并連接在一起阻止燃燒源；

——根據閥門的尺寸、扭矩和操作要求，有手輪驅動、齒輪驅動或電動驅動等。

2．2 用戶注意事項

2．2．1 總則

2．2．1．1在任何情況下，首先保障人員安全；

2．2．1．2 應根據ASMEＢ16.34的溫壓等級使用此閥門；

2．2．1．3 應保證所選材質能抵抗介質的腐蝕和磨損；

2．2．1．4當介質為易燃易爆時，應限制工作溫度；

2．2．1．5 在維修/保養過程中，應保證閥門總處在卸壓、放空和排干狀態；

2．2．1．6 對于動力驅動閥門，在任何操作前應保證動力系統（電、液、氣）斷開；

2．2．1．7 在維修/保養過程中，應采用適當防護，如防護服、氧氣罩、手套等；

2．2．1．8 在維修/保養過程中，在現場，不能吸煙，不要用非防爆式便攜電動裝置，不經正確的工作許可不能使用明火；

2．2．1．9 閥門必須定期檢查；

——螺栓/母連接是否緊固（體/蓋、壓板、法蘭連接）；

——腐蝕/磨損危害（撞擊、點蝕、厚度的減小）；

——弄清閥門是處于全開/全關位置。

危險介質包括:有毒的、腐蝕的、易燃的、高溫或低溫介質等

3．LNG低溫液化天然氣焊接式截止閥技術規范用途和技術性能

3．1用途

本系列閥門主要用于石油、化工、電站等行業中，切斷或接通管路，從而使系統正常運行。LNG截止閥是一種專門用于控制和切斷液化天然氣等低溫介質流動的閥門，全稱液化天然氣（LNG）低溫截止閥。由于LNG的溫度很低（通常在-162°C左右），閥門需要具備耐低溫的特性，以確保在環境下依然能夠正常工作。下面我們來簡單介紹一下LNG低溫截止閥的特點和應用。

超低溫截止閥是應用于低溫工況下的截止設備,一般工況溫度在-100℃以下.低溫工業在工業領域中占有重要的地位,以天然氣為例,為 了使天然氣更加方便運輸,工業上一般用降溫和壓縮的方法將氣化天然氣轉化為液化天然氣(lng),在標準大氣壓下的沸點是-162℃,氣化 后體積為液態時的600倍。1超低溫截止閥對材料的要求在常溫工況下應用的閥門,材料選擇的范圍比較廣泛。超低溫截止閥的使用工況在 -100℃以下,對材料的要求較為嚴格。在工作溫度下,材料不應產生低溫脆性破壞,材料的組織結構應穩定,以防止材料相變而引起體積變 化;采用焊接結構時,材料的焊接性能要好,在低溫下焊縫具有較高的可靠性;閥門在低溫工況下頻繁啟閉,其閥瓣、閥桿、閥座等零部件應 避免卡阻、咬合與擦傷等現象。

2超低溫截止閥主密封結構設計超低溫截止閥采用閥瓣與閥座接觸的錐面密封結構,密封副設計成金屬對 金屬的硬密封形式,閥座設計在閥體上,和閥體組成一體結構。為保證閥門的可靠密封,在閥瓣和閥體密封面上噴焊硬質合金。經過低溫試 驗及涂層力學性能試驗,證明噴涂后硬度增加,低溫環境耐磨性能良好,促進閥門在低溫環境的可靠密封。

3．2 LNG低溫液化天然氣焊接式截止閥技術規范技術性能：

設計標準： BS1873，SHELL MESC SPE 77/200，ASME B16.34

法蘭尺寸： ASME B16.5

結構長度： ASME B16.10

公稱通徑： 50~450 mm（2~18"）

公稱壓力： 20~420 bars (150~2500LB) 適用溫度：

見表9 適用介質： 見表9

主體材料： ASTM 材料，見表7

內件材料： API600內件材料，見表8 閥門試驗： API598

4．LNG低溫液化天然氣焊接式截止閥技術規范閥門結構見圖一、二、三, 連接尺寸和主要外形尺寸見表1~表65．主要零件材料

用戶應根據工作溫度、工作壓力、介質種類按ASME B16.34溫壓等級表規定選用材料、閥門壓力等級。制造商只對定單上指明的材料、閥門壓力等級負責。對由于用戶選用的材料、閥門的壓力級與使用條件的不一致性不負責任。注：當介質為易燃易爆時，必須限制管線系統的工作溫度

1. 設計特點

● 低溫材料：LNG低溫截止閥通常采用不銹鋼、鋁合金或其他低溫材料制成，這些材料能夠在低溫下保持良好的機械性能，防止脆性斷裂。

● 特殊閥桿結構：為了減少閥桿在低溫環境中的熱傳導，低溫截止閥通常有加長的閥桿設計，這樣可以把低溫與外部的溫度隔離開來，防止閥門外部出現結霜或凍結現象。

● 密封性能好：為了防止LNG泄漏，閥門的密封設計十分嚴密，確保在低溫下依然能夠保持較好的密封效果。

2. 工作原理

LNG低溫截止閥的工作原理與普通截止閥類似，依靠閥桿推動閥瓣上下移動來控制流體的通過。閥桿的旋轉會導致閥瓣上升或下降，從而打開或關閉閥門，實現流體的截斷或開啟。

3. 應用領域

LNG低溫截止閥主要用于液化天然氣的儲存、運輸以及加工處理設備中，包括LNG船、LNG儲罐、LNG加氣站等，確保天然氣的安全輸送和控制。此外，這種閥門也適用于其他低溫流體的系統，如液氧、液氮等。

LNG低溫液化天然氣焊接式截止閥技術規范

在LNG產業的快速發展過程中，與其配套的低溫閥門需求量與日俱增。由于LNG具有易燃易爆超低溫的顯著特點，而且LNG工廠通常地處海邊鹽霧環境，因此對低溫閥門的選型設計提出了更高的要求。目前國內大部分站場的LNG用深冷閥門仍需進口，有些苛刻工況用低溫閥門仍被國外所壟斷，如J-T閥，大型LNG儲罐的呼吸閥，大口徑、高磅級閥門等。盡管國內材質設計滿足低溫要求，但某些零部件的承壓和密封性能仍需改進完善。

LNG低溫液化天然氣焊接式截止閥技術規范LNG用低溫閥門型式

小型天然氣液化工廠中，低溫閥門主要集中在液化單元和LNG儲存單元，壓力等級不高，內徑較小，其中較為苛刻工況為混合制冷循環工藝還用低溫混合制冷劑節流閥喝LNG節流閥這種多級降壓調節閥。據粗略統計，一般液化工廠用低溫閥門數量約占整個工廠閥門總量的30%。在LNG接收站中（主要指接收能力200萬噸/年以上的大型站場），低溫閥門數量在2000個左右，其中小尺寸閥門數量約700個，低溫閥門占全部閥門的90%以上，部分閥門壓力等級較高，口徑較大。LNG領域涉及的低溫及超低溫工況閥門主要包括單座直通閥（包括角閥）、球閥、蝶閥、截止閥、止回閥和安全閥。

LNG低溫液化天然氣焊接式截止閥技術規范主要零件材質

LNG低溫液化天然氣焊接式截止閥技術規范外形結構圖

LNG低溫液化天然氣焊接式截止閥技術規范主要外形尺寸

LNG低溫液化天然氣焊接式截止閥技術規范4. 使用注意事項

● 定期維護：由于在極低溫環境下使用，閥門需要定期檢查密封性、閥桿動作是否順暢等，確保長期運行的安全性。

● 正確安裝：安裝時要確保閥門位置正確，避免過度扭轉或壓力導致損壞。

● 避免頻繁操作：在低溫下頻繁開啟和關閉閥門可能導致材料疲勞，因此應盡量減少操作頻次。

總之，LNG低溫截止閥在處理低溫液態天然氣時發揮著重要的作用，能夠在低溫環境下保障系統的安全穩定運行。

LNG低溫液化天然氣焊接式截止閥技術規范應用環境：

廣泛用于各種化工、石油、冶金、制藥等工業管道，特別是在需要處理低溫流體的場合。

適用于-196℃至700℃的溫度范圍，涵蓋多種介質環境，如水、蒸汽、油品、硝酸等。

低溫截止閥低溫應用低溫高壓截止閥應用于氣體液化設備、空分設備；天然氣液化、儲運設備；液態氧、氮、氬、氫、二氧化碳低溫貯槽及槽車；變壓吸附制氧、氮設備。廣泛應用于能源、石化、冶金、航天、核工業、鐵道等行業等行業。

LNG低溫液化天然氣焊接式截止閥技術規范分類與選擇：

常用的低溫截止閥包括國標、美標、德標、日標等類型，以及波紋管截止閥等。

選擇低溫截止閥時，需要考慮介質、壓力、溫度和流量等參數，確保閥門與工作環境相匹配。

使用與維護：

在使用低溫截止閥時，需要遵循正確的安裝、操作和維護規程，避免過度用力或快速開關閥門，以免損壞密封面或引發其他故障。

低溫環境下，需采取適當的保溫措施，防止介質在閥門內凍結。

定期對閥門進行維護保養，包括清潔、潤滑和檢查密封性能等。

LNG低溫液化天然氣焊接式截止閥技術規范注意事項：

確保所選閥門類型、材質和規格與所需工作條件相匹配。

注意閥門的流向指示，避免安裝錯誤。

在操作和維護過程中，注意個人防護和安全，避免凍傷或氣體積聚引發安全事故。

規格與參數：

公稱壓力或壓力級涵蓋PN1.0-16.0MPa，ANSI CLASS 150-900，JIS10-20K等。

公稱通徑或口徑范圍廣泛，包括DN10～500，NPS 1/2 ～36"等。

連接方式多樣，包括法蘭、對焊、螺紋等。

通過以上介紹，可以看出低溫截止閥在低溫環境下的重要性和廣泛應用。正確選擇、安裝、操作和維護低溫截止閥，對于保障工業管道系統的安全、穩定運行具有重要意義。