LNG超低溫蝶閥根據(jù)使用工況的要求，有法蘭、凸耳、對(duì)夾及對(duì)焊等連接方式。但由于LNG的著火性和爆炸性，其系統(tǒng)設(shè)備配套的LNG低溫閥門的安全性、可靠性比普通低溫閥門的要求更高，并且要求具有耐火設(shè)計(jì)，因此，LNG超低溫蝶閥主管線多采用對(duì)焊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。對(duì)焊結(jié)構(gòu)的LNG超低溫蝶閥主要包括帶檢修孔的閥體、檢修閥蓋、蝶板、閥桿和填料壓套加長(zhǎng)部分等零部件組成，如圖1所示。

設(shè)計(jì)依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)

LNG蝶閥裝置上使用的超低溫閥門主要設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)有JB /T 7749、GB /T 24925、BS 6364、MSS SP-134、MESC SPE77 /200、GB150和GB151等。

LNG蝶閥主要設(shè)計(jì)參數(shù)：

LNG蝶閥結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)

由于蝶閥的密封副均位于流體之中，長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行必然導(dǎo)致密封圈的磨損，隨之而來的是閥門密封性能下降，因此對(duì)焊連接蝶閥的維修是一個(gè)必須解決的問題。傳統(tǒng)的蝶閥維修有兩種方法，一種是直接將整個(gè)閥體從管線上卸下，才能從側(cè)向取出進(jìn)行密封機(jī)構(gòu)的更換；另一種是在閥門頂部設(shè)有閥蓋，在維修時(shí)，將整個(gè)閥蓋連同蝶板、閥桿等機(jī)構(gòu)整體從閥體中取出，實(shí)現(xiàn)蝶板密封件的在線更換。顯然采用對(duì)焊結(jié)構(gòu)，前一種閥門只能將管道切割才能維修，其成本和效果較差；而后一種維修也比較困難，并且不易保證精度。因此，在研制LNG超低溫蝶閥時(shí)，在閥體上設(shè)置了檢修孔，既能實(shí)現(xiàn)不用將整個(gè)閥體從流體管線中拆卸下來，也不需將閥桿和閥瓣有連接的部件都拆卸下來，即可更換閥體上的閥座和閥瓣的密封件，使閥門在線維修變得更方便、快捷。

工作原理為活塞執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用壓縮空氣作動(dòng)力源，通過活塞的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)曲臂進(jìn)行90°回轉(zhuǎn)，達(dá)到使閥門自動(dòng)啟閉。它的組成部分為：調(diào)節(jié)螺栓、執(zhí)行機(jī)構(gòu)箱體、曲臂、氣缸體、氣缸軸、活塞、連桿、萬向軸。 執(zhí)行機(jī)構(gòu)是調(diào)節(jié)閥的推力部件，它按控制信號(hào)壓力的大小產(chǎn)生相應(yīng)的推力，推動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)動(dòng)作。閥體是調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)部件，它直接與調(diào)節(jié)介質(zhì)接觸，調(diào)節(jié)該流體的流量。

閥體設(shè)計(jì)條件

工作介質(zhì)：液化天然氣；

設(shè)計(jì)壓力：4.6MPa；

設(shè)計(jì)流量：3200m 3 /d；

設(shè)計(jì)溫度：-162℃；

材料屈服強(qiáng)度：205MPa；

焊接接頭系數(shù)：1.0；

蝶閥通徑：40mm；

腐蝕裕量：0mm。

蝶閥閥座的選材

使用有彈性的密封材料及小的執(zhí)行機(jī)構(gòu)推力來獲得氣泡嚴(yán)密級(jí)密封，壓縮閥座密封應(yīng)力使材料彈性變形而擠進(jìn)配用的金屬零件的粗糙表面，以阻塞全部的泄漏通路。材料的滲透性對(duì)流體來說是少量泄漏的根據(jù)。

材料太軟，或在荷載下出現(xiàn)冷變形（蠕變），可以加填料如玻璃纖維使其變硬。如用來做成薄片，仍能滿足使用的要求，可以消除冷變形或永久變形。

密封必須仔細(xì)固定，防止由于壓差的作用而破裂和漏氣。軟閥座粘結(jié)到金屬零件上是一種辦法，但不能完全解決問題，因受到熱沖擊時(shí)粘結(jié)會(huì)破裂和失效，足夠大的壓降將破壞粘結(jié)材料。選用軟閥座應(yīng)考慮的材料性質(zhì)為以下幾點(diǎn)：

① 流體兼容性，包括膨脹、硬度損失、滲透性、降解；

② 硬度；

③ 永久變形；

④ 荷載消除后的恢復(fù)程度；

⑤ 拉伸和壓縮強(qiáng)度；

⑥ 破裂前的變形；

⑦ 彈性模量。

閥座的結(jié)構(gòu)

LNG超低溫碟閥閥座結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖3所示。

LNG蝶閥支架安裝的要求

① 安裝前對(duì)支架進(jìn)行質(zhì)量、規(guī)格檢查，防止裝錯(cuò)，或?qū)⒉缓细裰Ъ苎b上；

② 檢查預(yù)埋鋼板、預(yù)留空洞的位置及牢固性是否滿足安裝要求；

③ 固定支架嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求安裝，一根管段上不得有一個(gè)以上固定支架；

④ 無熱膨脹管的吊架垂直安裝，有熱膨脹管的吊架偏向膨脹相反方向1/2伸長(zhǎng)量；

⑤ 質(zhì)量重的閥門應(yīng)單獨(dú)設(shè)支架，不可將其重量施加在管道上；

⑥ 支架應(yīng)有足夠的尺寸，安裝好后，管最外表面距墻≥60mm；

⑦ 補(bǔ)償器兩側(cè)應(yīng)安裝1～2個(gè)導(dǎo)向支座；

⑧ 未經(jīng)允許不得在金屬屋架、設(shè)備上焊接支架。

LNG蝶閥支架安裝的應(yīng)注意事項(xiàng)

① 檢查閥門支架是否靈活，有無卡住現(xiàn)象；

② 檢查整體有無損壞現(xiàn)象；

③ 檢查各個(gè)螺栓結(jié)合是否良好，是否靈活；

④ 墊料、填料是否滿足介質(zhì)要求；

⑤ 位置不應(yīng)妨礙設(shè)備及本身操作、拆裝和檢修，外形美觀；

⑥ 水平管上不應(yīng)傾斜，放置平衡；

⑦ 每個(gè)閥門應(yīng)放獨(dú)立支架，不可共用；

⑧ 搬運(yùn)時(shí)，不許拋擲；

⑨ 閥門應(yīng)安裝在操作維修最方便的地方，嚴(yán)禁埋于地下。

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