LNG低温液化天然气焊接式截止阀技术规范

1阀门作为承压设备的一类，具有潜在的压力危害和因发生介质泄漏而产生爆炸性气体。从安全的角度出发，用户使用前应阅读本说明书，从中可知：在设计和制造中已考虑了安全因素，用户应根据的基本健康及安全要求进行操作。低温截止阀采用不锈钢材质制造，经过低温深冷处理，以承受低温环境下的条件。其阀体、阀瓣等关键部件通常选用耐低温、耐腐蚀的不锈钢或合金材料，确保阀门在液氮、液氧等介质中具有良好的密封性和耐用性。

在结构设计上，进口低温截止阀采用紧凑的构造，以减小阀门在低温环境中的热损失。同时，阀门内部采用优化的流道设计，降低流体在阀门中的阻力，提高流体的流通效率。连接采用焊接和法兰两种连接形式。此外，低温截止阀还具备良好的操作性能。其启闭部件设计合理，操作灵活轻便，即使在低温环境下也能保持顺畅的开关动作。同时，阀门还配备了可靠的密封结构，有效防止介质泄漏，确保系统的安全运行。低温截止阀在液氮、液氧等低温介质的应用中展现出优异的性能和可靠性。它们能够满足各种低温流体控制系统的需求，为工业领域的低温流体传输和储存提供可靠的保障。

LNG 阀门正常工作温度为约－ 163 ℃，在此温度下，金属材料将发生低温冷脆现象，即强度和硬度升高，塑性和韧性大幅下降，这会严重影响阀门的安全性。为防止材料在低温下的低应力脆断，阀体和阀瓣等部件常采用奥氏体不锈钢。如304、304L、316、316L 等，其中316L 稳定性。奥氏体不锈钢具有优良的强度、韧性、耐腐蚀性和焊接性，线膨胀系数低。但是奥氏体不锈钢中S 和P 等杂质会降低材料的强度及低温冲击韧性，应严格控制其含量。

截止阀,电动截止阀阀体、阀盖、阀瓣、阀座和阀杆等部件必须进行低温深冷处理，使奥氏体转变成马氏体和变形充分后再进行精加工，以降低温度对超低温阀门密封性能的影响。低温处理温度应低于材料相变温度且低于阀门实际工作温度。处理时间1 ～ 2 h，然后取出自然冷却到常温，重复循环2 次。工艺系统阀门应满足输送LNG的压力和流量要求，同时必须具备耐-196℃的低温性能。常用的LNG阀门主要有增压调节阀、减压调节阀、紧急切断阀、低温截止阀、安全阀、止回阀等。阀门材料为0Cr18Ni9。

2．LNG低温液化天然气焊接式截止阀技术规范基本健康及安全要求和解决方案
2．1 设计思路：

——此类阀门为超低温截止阀，适用于特定工况；

——此类截止阀按BS1873、SHELL MESC SPE 77/200设计，并按ASME B16.34的温压等级规定具有足够的强度，此类阀门已获得欧共体检验机构的形式批准；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。 

LNG低温液化天然气焊接式截止阀技术规范产品特点

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。

——根据不同种类介质的腐蚀和磨损，按API600规定阀门有的不同密封面材质；

——本截止阀不含有轻金属（例如镁），所有零件均有导电性并连接在一起阻止燃烧源；

——根据阀门的尺寸、扭矩和操作要求，有手轮驱动、齿轮驱动或电动驱动等。

2．2 用户注意事项

2．2．1 总则

2．2．1．1在任何情况下，首先保障人员安全；

2．2．1．2 应根据ASMEＢ16.34的温压等级使用此阀门；

2．2．1．3 应保证所选材质能抵抗介质的腐蚀和磨损；

2．2．1．4当介质为易燃易爆时，应限制工作温度；

2．2．1．5 在维修/保养过程中，应保证阀门总处在卸压、放空和排干状态；

2．2．1．6 对于动力驱动阀门，在任何操作前应保证动力系统（电、液、气）断开；

2．2．1．7 在维修/保养过程中，应采用适当防护，如防护服、氧气罩、手套等；

2．2．1．8 在维修/保养过程中，在现场，不能吸烟，不要用非防爆式便携电动装置，不经正确的工作许可不能使用明火；

2．2．1．9 阀门必须定期检查；

——螺栓/母连接是否紧固（体/盖、压板、法兰连接）；

——腐蚀/磨损危害（撞击、点蚀、厚度的减小）；

——弄清阀门是处于全开/全关位置。

危险介质包括:有毒的、腐蚀的、易燃的、高温或低温介质等

3．LNG低温液化天然气焊接式截止阀技术规范用途和技术性能

3．1用途

本系列阀门主要用于石油、化工、电站等行业中，切断或接通管路，从而使系统正常运行。LNG截止阀是一种专门用于控制和切断液化天然气等低温介质流动的阀门，全称液化天然气（LNG）低温截止阀。由于LNG的温度很低（通常在-162°C左右），阀门需要具备耐低温的特性，以确保在环境下依然能够正常工作。下面我们来简单介绍一下LNG低温截止阀的特点和应用。

超低温截止阀是应用于低温工况下的截止设备,一般工况温度在-100℃以下.低温工业在工业领域中占有重要的地位,以天然气为例,为 了使天然气更加方便运输,工业上一般用降温和压缩的方法将气化天然气转化为液化天然气(lng),在标准大气压下的沸点是-162℃,气化 后体积为液态时的600倍。1超低温截止阀对材料的要求在常温工况下应用的阀门,材料选择的范围比较广泛。超低温截止阀的使用工况在 -100℃以下,对材料的要求较为严格。在工作温度下,材料不应产生低温脆性破坏,材料的组织结构应稳定,以防止材料相变而引起体积变 化;采用焊接结构时,材料的焊接性能要好,在低温下焊缝具有较高的可靠性;阀门在低温工况下频繁启闭,其阀瓣、阀杆、阀座等零部件应 避免卡阻、咬合与擦伤等现象。

2超低温截止阀主密封结构设计超低温截止阀采用阀瓣与阀座接触的锥面密封结构,密封副设计成金属对 金属的硬密封形式,阀座设计在阀体上,和阀体组成一体结构。为保证阀门的可靠密封,在阀瓣和阀体密封面上喷焊硬质合金。经过低温试 验及涂层力学性能试验,证明喷涂后硬度增加,低温环境耐磨性能良好,促进阀门在低温环境的可靠密封。

3．2 LNG低温液化天然气焊接式截止阀技术规范技术性能：

设计标准： BS1873，SHELL MESC SPE 77/200，ASME B16.34

法兰尺寸： ASME B16.5

结构长度： ASME B16.10

公称通径： 50~450 mm（2~18"）

公称压力： 20~420 bars (150~2500LB) 适用温度：

见表9 适用介质： 见表9

主体材料： ASTM 材料，见表7

内件材料： API600内件材料，见表8 阀门试验： API598

4．LNG低温液化天然气焊接式截止阀技术规范阀门结构见图一、二、三, 连接尺寸和主要外形尺寸见表1~表65．主要零件材料

用户应根据工作温度、工作压力、介质种类按ASME B16.34温压等级表规定选用材料、阀门压力等级。制造商只对定单上指明的材料、阀门压力等级负责。对由于用户选用的材料、阀门的压力级与使用条件的不一致性不负责任。注：当介质为易燃易爆时，必须限制管线系统的工作温度

1. 设计特点

● 低温材料：LNG低温截止阀通常采用不锈钢、铝合金或其他低温材料制成，这些材料能够在低温下保持良好的机械性能，防止脆性断裂。

● 特殊阀杆结构：为了减少阀杆在低温环境中的热传导，低温截止阀通常有加长的阀杆设计，这样可以把低温与外部的温度隔离开来，防止阀门外部出现结霜或冻结现象。

● 密封性能好：为了防止LNG泄漏，阀门的密封设计十分严密，确保在低温下依然能够保持较好的密封效果。

2. 工作原理

LNG低温截止阀的工作原理与普通截止阀类似，依靠阀杆推动阀瓣上下移动来控制流体的通过。阀杆的旋转会导致阀瓣上升或下降，从而打开或关闭阀门，实现流体的截断或开启。

3. 应用领域

LNG低温截止阀主要用于液化天然气的储存、运输以及加工处理设备中，包括LNG船、LNG储罐、LNG加气站等，确保天然气的安全输送和控制。此外，这种阀门也适用于其他低温流体的系统，如液氧、液氮等。

LNG低温液化天然气焊接式截止阀技术规范

在LNG产业的快速发展过程中，与其配套的低温阀门需求量与日俱增。由于LNG具有易燃易爆超低温的显著特点，而且LNG工厂通常地处海边盐雾环境，因此对低温阀门的选型设计提出了更高的要求。目前国内大部分站场的LNG用深冷阀门仍需进口，有些苛刻工况用低温阀门仍被国外所垄断，如J-T阀，大型LNG储罐的呼吸阀，大口径、高磅级阀门等。尽管国内材质设计满足低温要求，但某些零部件的承压和密封性能仍需改进完善。

LNG低温液化天然气焊接式截止阀技术规范LNG用低温阀门型式

小型天然气液化工厂中，低温阀门主要集中在液化单元和LNG储存单元，压力等级不高，内径较小，其中较为苛刻工况为混合制冷循环工艺还用低温混合制冷剂节流阀喝LNG节流阀这种多级降压调节阀。据粗略统计，一般液化工厂用低温阀门数量约占整个工厂阀门总量的30%。在LNG接收站中（主要指接收能力200万吨/年以上的大型站场），低温阀门数量在2000个左右，其中小尺寸阀门数量约700个，低温阀门占全部阀门的90%以上，部分阀门压力等级较高，口径较大。LNG领域涉及的低温及超低温工况阀门主要包括单座直通阀（包括角阀）、球阀、蝶阀、截止阀、止回阀和安全阀。

LNG低温液化天然气焊接式截止阀技术规范主要零件材质

LNG低温液化天然气焊接式截止阀技术规范外形结构图

LNG低温液化天然气焊接式截止阀技术规范主要外形尺寸

LNG低温液化天然气焊接式截止阀技术规范4. 使用注意事项

● 定期维护：由于在极低温环境下使用，阀门需要定期检查密封性、阀杆动作是否顺畅等，确保长期运行的安全性。

● 正确安装：安装时要确保阀门位置正确，避免过度扭转或压力导致损坏。

● 避免频繁操作：在低温下频繁开启和关闭阀门可能导致材料疲劳，因此应尽量减少操作频次。

总之，LNG低温截止阀在处理低温液态天然气时发挥着重要的作用，能够在低温环境下保障系统的安全稳定运行。

LNG低温液化天然气焊接式截止阀技术规范应用环境：

广泛用于各种化工、石油、冶金、制药等工业管道，特别是在需要处理低温流体的场合。

适用于-196℃至700℃的温度范围，涵盖多种介质环境，如水、蒸汽、油品、硝酸等。

低温截止阀低温应用低温高压截止阀应用于气体液化设备、空分设备；天然气液化、储运设备；液态氧、氮、氩、氢、二氧化碳低温贮槽及槽车；变压吸附制氧、氮设备。广泛应用于能源、石化、冶金、航天、核工业、铁道等行业等行业。

LNG低温液化天然气焊接式截止阀技术规范分类与选择：

常用的低温截止阀包括国标、美标、德标、日标等类型，以及波纹管截止阀等。

选择低温截止阀时，需要考虑介质、压力、温度和流量等参数，确保阀门与工作环境相匹配。

使用与维护：

在使用低温截止阀时，需要遵循正确的安装、操作和维护规程，避免过度用力或快速开关阀门，以免损坏密封面或引发其他故障。

低温环境下，需采取适当的保温措施，防止介质在阀门内冻结。

定期对阀门进行维护保养，包括清洁、润滑和检查密封性能等。

LNG低温液化天然气焊接式截止阀技术规范注意事项：

确保所选阀门类型、材质和规格与所需工作条件相匹配。

注意阀门的流向指示，避免安装错误。

在操作和维护过程中，注意个人防护和安全，避免冻伤或气体积聚引发安全事故。

规格与参数：

公称压力或压力级涵盖PN1.0-16.0MPa，ANSI CLASS 150-900，JIS10-20K等。

公称通径或口径范围广泛，包括DN10～500，NPS 1/2 ～36"等。

连接方式多样，包括法兰、对焊、螺纹等。

通过以上介绍，可以看出低温截止阀在低温环境下的重要性和广泛应用。正确选择、安装、操作和维护低温截止阀，对于保障工业管道系统的安全、稳定运行具有重要意义。