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外型尺寸 | DN125 |
货号 | DQ41F-16C |
品牌 | OUDAIN |
用途 | 低温工况使用 |
型号 | DQ41F-16C |
工作压差 | 16 |
制造商 | OUDIAN |
压力环境 | |
介质温度 | 150℃ |
驱动方式 | 手动、电动、气动 |
适用介质 | |
是否进口 |
在深冷工程、液化气体储运及精细化工等领域,对阀门在超低温环境下的密封可靠性、操作稳定性和结构安全性提出了严苛挑战。专为此类工况设计的 LCC材质低温球阀 DQ41F-16C,凭借其 的低温材料性能、精密的部件配置和优化的结构设计,成为深冷流体控制系统中值得信赖的关键装备。
一、 核心优势与产品定位
DQ41F-16C 低温球阀专为-46℃至-196℃的极寒工况打造,其核心价值在于:
深冷可靠: LCC 材质确保阀体在超低温下保持优异韧性,杜绝脆裂风险。
零泄漏保障: 多层次密封设计,结合精密加工,实现长期严密封堵。
操作稳定: 优化结构减少冷流影响,启闭扭矩平稳,避免卡滞。
安全耐用: 防火、防静电及阀杆防吹出设计,满足严苛安全规范。
该阀门广泛应用于 LNG/LPG 储运、空分装置、乙烯项目、液氮/液氧/液氩系统等关键场合,是深冷介质安全管控的核心组件。
二、 关键材质解析:LCC 低温碳钢
“LCC” 特指符合 ASTM A352/A352M 标准中的 Gr.LCC 等级材料,这是一种专为低温服役设计的铸造碳钢。其核心特性在于出色的低温韧性保障:
低温冲击韧性: LCC 材质经过严格的热处理工艺(通常为正火+回火),确保在 -46℃ (-50°F) 的低温环境下,其夏比 V 型缺口冲击功仍能满足标准要求(通常要求平均值 ≥ 20J 或更高,具体依据采购规范)。这是防止阀门在低温下发生脆性断裂的根本保证。
化学成分优化: 严格控制碳、锰、硅、磷、硫等元素的含量,并可能添加微量细化晶粒元素(如铝),以提升材料的低温韧性和整体强度。
优异的铸造性能: 良好的流动性、收缩率可控,适合铸造结构相对复杂的阀体、阀盖,保证铸件内部致密,减少缺陷。
加工性与焊接性: 相对于更高等级的低温钢(如LCB, LC3),LCC 具有较好的机械加工性能和焊接性(需采用配套焊材和工艺),便于制造和后期维护。
主要承压件材质配置:
阀体、阀盖: ASTM A352 Gr. LCC(主体材质)
球体: 通常采用 ASTM A352 Gr. LCC 或具有同等/更优低温性能的材料(如不锈钢 ASTM A351 Gr. CF8M/F316),表面常进行硬化处理(如镀硬铬、喷焊镍基合金)以增强耐磨耐蚀性。
阀杆: 关键承力传动件,多选用高强度、高韧性、耐低温的奥氏体不锈钢,如 ASTM A182 Gr. F316、F304 或专门的低膨胀系数合金,确保低温下动作灵活可靠,强度足够。
三、 精密零部件配置与结构设计
DQ41F-16C 型号蕴含了其结构特征:D(低温)、Q(球阀)、4(法兰连接)、1(浮动球直通式)、F(PTFE 等软密封)、16(公称压力 PN16/Class 150)、C(碳钢类材质,此处即 LCC)。
浮动式球体设计:
球体在介质压力作用下被推向出口端阀座,形成自紧密封。结构相对简单紧凑,密封效果好。
适用于中低压(PN16/Class 150 是其典型压力等级)、中小口径的低温场合。
低温专用阀座与密封系统 (核心):
主阀座密封: 通常采用 改性增强 PTFE (如 RPTFE, PCTFE) 或 PEEK 等高性能聚合物材料制成。这些材料在低温下仍能保持良好的弹性、低摩擦系数和优异的密封性能,是实现超低温“零泄漏”的关键。
密封结构: 常采用“唇式”密封或弹性加载设计。在预紧力和介质压力的双重作用下,密封唇产生弹性变形,紧密贴合球体,补偿低温收缩,确保密封的可靠性和持久性。
防火安全设计 (API 607/API 6FA): 当软密封因异常高温烧毁时,金属阀座(通常为不锈钢)与金属球体接触形成次级金属密封,阻止介质大量泄漏,满足防火安全要求。
防静电设计 (API 6D): 在球体与阀杆、阀杆与阀体之间设置有导电弹簧或钢球,确保静电荷有效导出,避免因静电积聚引发火花危险,尤其适用于易燃易爆的低温介质(如 LNG)。
阀杆与填料系统:
阀杆: 采用高强度不锈钢(如 F316),表面精磨处理,降低摩擦力,提高耐磨抗蚀能力。设计有防吹出结构(如台阶、T 型槽),确保在阀腔异常升压时阀杆不会被介质压力吹出阀体,保障操作人员安全。
填料密封: 采用多重(通常 2-3 道)柔性石墨编织填料或 PTFE V 型填料。柔性石墨在低温下收缩小,自润滑性好,密封可靠且摩擦力适中。填料函底部通常设有碟形弹簧,提供持续的压紧力补偿填料在低温下的收缩,维持密封效果。填料压盖采用活节螺栓设计,便于调整压紧力。
中腔泄压装置 (可选但推荐):
对于可能因温度变化导致介质汽化膨胀而封闭中腔的工况(如 LNG),强烈建议选配中腔自动泄压阀(SPE)。当阀腔压力异常升高超过设定值时,SPE 自动开启泄放压力,防止因超压损坏阀门,是重要的安全保护措施。
延长阀盖设计 (标配):
核心低温设计! 阀盖颈部显著加长。其核心作用在于:
隔离冷源: 将填料函、执行机构(手轮/齿轮箱/气动头等)提升到远离超低温流体的位置,避免填料冻结导致阀杆卡死。
形成“热坝”: 加长颈内部通常填充或缠绕绝热材料(如微玻璃珠),有效减少冷量向填料函区域的传导,确保填料在可工作的温度范围内。
延长高度根据阀门使用的 设计温度确定,温度越低,要求颈长越长。
连接与操作方式:
连接方式: 法兰连接(RF 突面法兰或 RTJ 环连接面法兰),符合 ASME B16.5 或 GB/T 9113 等标准,便于管道安装。
操作方式: 标配手动操作(手轮或扳手),也可根据需求配置齿轮箱、气动执行器、电动执行器或液动执行器,实现远程或自动化控制。
四、 适用工况与关键参数
适用介质: 液化天然气 (LNG)、液化石油气 (LPG)、液氮 (LIN)、液氧 (LOX)、液氩 (LAR)、液态二氧化碳 (LCO2)、乙烯、丙烯等低温液化气体及液体。
适用温度范围: -196℃ 至 +80℃ (具体上限取决于阀座密封材料)。LCC 材质保证在 -46℃ 及以上具有可靠韧性。对于低于 -46℃ 的工况(如 LNG -162℃),LCC 材质在满足标准规定的更低温冲击要求(如 -101℃ 或 -196℃ 测试)前提下,经严格评估和认证亦可使用,这是其作为“低温阀门”材质的核心能力体现。
压力等级: 公称压力 PN16 (约等于 Class 150)。
通径范围 (DN): 通常覆盖 DN15 (?”) 至 DN300 (12”),具体范围依制造商能力而定。
设计制造与检验标准: 遵循 BS 6364 (低温阀门专用标准)、API 6D (管线阀门)、API 607/API 6FA (防火试验)、API 6D (防静电)、ISO 28921 (工业阀门-低温阀门) 等国际或国家/行业标准,确保阀门的设计、材料、制造、试验满足严苛的低温应用要求。阀体通常进行 射线探伤 (RT) 或超声波探伤 (UT) 以保证内部质量。
五、 典型应用场景
LNG 产业链: LNG 接收站(卸料臂、储罐进出料管线、BOG 处理系统、装车系统)、液化工厂、LNG 加气站。
空分装置: 液氮、液氧、液氩的储存、输送及分配系统。
石化与化工: 乙烯裂解装置冷区、低温甲醇洗工段、液氨储运、精细化工中的低温反应介质控制。
工业气体: 液态二氧化碳、液氨、电子特气(如高纯液氮、液氩)的生产、储运和供应系统。
低温储运设备: 低温槽车、罐式集装箱 (ISO Tank)、固定式低温储罐的管路系统。
科研与实验室: 需要超低温流体控制的实验装置。
六、 选型、安装与维护要点
选型: 务必明确介质、 / 设计温度、设计压力、管道通径、连接标准、泄漏等级要求(通常要求达到 ANSI/FCI 70-2 Class VI 或 MSS SP-61 零泄漏)、防火防静电要求、是否需中腔泄压 (SPE)、操作方式等关键参数。
安装:
安装前检查阀门标识、合格证,清理管道内部异物。
确保流向与阀体指示箭头一致(通常双向密封,但建议按流向安装)。
法兰连接螺栓需按对角顺序逐步均匀拧紧,达到规定扭矩值。
阀门应尽量安装在便于操作和维护的位置。对于长颈阀门,注意阀门的支撑,避免过度应力作用于阀颈。
安装后,在系统 通入深冷介质前,建议进行常温状态下的功能测试(启闭操作、气密性试验)。
维护:
定期检查阀门外观、填料压盖有无泄漏,操作是否灵活。
深冷阀门在操作后,阀座区域可能结霜或结冰,操作时需注意扭矩变化,避免强行操作造成损伤。建议在操作前进行适当的“冷紧”或“暖化”处理(根据制造商建议)。
长期停用后再次启用,应进行全面检查和功能测试。
填料泄漏时,可在阀门处于关闭状态、系统泄压后,适当紧固填料压盖。如仍泄漏,需更换填料。
总结:
LCC 材质低温球阀 DQ41F-16C 是深冷工程领域不可或缺的核心控制元件。其核心价值在于采用经过严苛低温韧性验证的 LCC 铸钢阀体,结合浮动球结构、高性能聚合物或金属阀座密封、关键的延长阀盖设计、以及防火防静电等安全特性,共同铸就了其在-46℃至-196℃超低温环境下的 密封性能、稳定操作性和运行安全性。无论是液化天然气储运、空分装置还是精细化工的冷区流程,选择严格按照 BS 6364、API 6D 等标准设计制造的 DQ41F-16C 阀门,都是保障系统安全、稳定、长周期运行的明智之选。在选型和应用中,充分理解其材质特性、结构特点、工况限制和维护要求,是发挥其 性能的关键。