<h3>液化天然气（LNG）是一种新型清洁、高效的能源。在环境问题日益显著的背景下，天然气作为清洁能源越来越受到青睐。由于这一趋势，天然气应用技术也得到了迅速发展，在液化天然气因其高效而被经常使用的运输领域尤其如此。我国近年来也越发注重对LNG的引进，在沿海布置了大量的LNG接收站，而LNG从生产到消费的整个流程中，需要用到大量的阀门，该类阀门属于超低温阀门之一。做为近年来发展最为迅速的可在线维修上装蝶阀来说，在LNG的运用中也越发重要起来。而国内对LNG用超低温蝶阀仍然是一空白的情况下。为此，研制开发LNG用超低温蝶阀势在必行。湖北泰和石化设备有限公司开发出的该系列阀门主要针对LNG工况介质，公称压力150～600lb（1lb=0.454kg），设计使用温度－196℃，公称通径DN100～DN1600。</h3> <h3></h3> <h3></h3> <h3>技术特点<h3></h3><h3>超低温阀门设计除了遵循一般阀门的设计原则外，还有一些特殊的要求。</h3><h3> 首先，应考虑阀门的主要部件应能承受持久的或瞬间的很大的温度变化而引起的应力；而且在压力和温度交变下的各种载荷的作用力，不应出现明显的弹塑性变形。设计时除了对阀体、阀盖进行常规的强度计算外，还应采用有限元应力分析和抗振分析等来确保阀门产品的可靠性，所以LNG超低温蝶阀均以低碳奥氏体不锈钢（CF3、CF3M）为主体材料，其耐低温性、耐压性、耐磨、耐蚀、焊接性、强度、冲击韧度、相对伸长率及组织稳定性等均优于其他材质。其次，在满足强度、刚度要求的情况下，应力求零件的重量小，以减小热传导损失。再次，由于低温工况下阀体所承受的温度应力、连接管道的膨胀和收缩附加应力都很大，为了防止低温时应力集中的脆性破坏，壳体中的尖角、凹槽等应尽量避免。更重要的是阀体、蝶板、加长部分以及内件等零件在精加工前必须进行深冷处理，以消除相变的影响，否则在低温下会发生马氏体相变，引起阀门变形，导致阀门泄漏。</h3><h3> LNG超低温蝶阀的阀杆填料压套加长部分长度选定应根据流体介质和是否使用冷箱而设计最优化的长度，以改进在工况环境中的低温阀门性能。在标准BS6364、MSSSP－134和文献［1］均对阀杆填料压套加长部分进行了规定。BS6364带冷箱的填料压套加长部分只规定了DN100～DN500的长度，其长度最长；除冷箱用阀门外，其他用途的阀门其填料压套加长部分最小长度应为250mm。MSS－SP－134则规定了DN15～DN300带冷箱和非冷箱的长度，比较而言，非冷箱长度比BS6364规定长，带冷箱长度要短于BS6364规定。文献［1］则没有对带冷箱和非冷箱进行区分，其长度是最短的，但它针对温度范围不同制定了相应的长度。而实际应用中，各个设计院又各有规定。综合考虑，BS6364其加长长度比较可靠，如用于超低温关键场合可参考BS6364标准进行设计或按设计院特殊长度进行设计。而一般低温的可参照设计手册的长度进行设计，这样对减少阀门制作时材料的投入是非常有效的。当然最佳设计还应该考虑加长部分的厚度能否满足驱动装置所产生的操作扭矩、其他应力以及热损失等，如果是优化设计则只能通过试验或有限元热分析来确定其最佳长度。（未完，待续）</h3></h3> <h3></h3> <h3></h3> <h3></h3> <h3>湖北泰和石化设备有限公司(技术部) 刘智<h3>地址：湖北省宜昌市秭归县建东大道183号</h3><h3>电话：0717-2869009 邮箱：18608653049@qq.com</h3><h3>咨询手机:18608653049 </h3><h3>业务电话：0717-2822168</h3></h3>