2.1 概述

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(mén)的安全性、可靠性比普通低溫閥門(mén)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2-1所示。

2.1.1 背景

閥門(mén)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門(mén)中有著廣泛的應(yīng)用。在日常自來(lái)水、天然氣的管道輸送系統(tǒng)中，大量使用閥門(mén)。目前，國(guó)內(nèi)外天然氣資源與用戶(hù)分布極不均衡，世界上已探明的天然氣儲(chǔ)量大多位于俄羅斯境內(nèi)的西伯利亞西部與波斯灣，而中國(guó)的天然氣資源多分布在中西部地區(qū)。隨著市場(chǎng)需求的日益增長(zhǎng)，天然氣用戶(hù)市場(chǎng)嚴(yán)重缺乏，國(guó)家采取“西氣東輸政策”。為了更合理利用天然氣資源，必然要考慮管道運(yùn)輸問(wèn)題，而蝶閥具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、高度低、自重輕、啟閉迅速。能做成特大通徑（如6m）等優(yōu)點(diǎn)，需要時(shí)還可用于調(diào)節(jié)流量，對(duì)天然氣流量合理控制極其有利。

2.1.2 低溫閥門(mén)

低溫技術(shù)是19世紀(jì)末在液態(tài)空氣工業(yè)上發(fā)展起來(lái)的，隨著科學(xué)的進(jìn)步，目前得到了廣泛的應(yīng)用。低溫閥門(mén)是低溫工業(yè)過(guò)程中的關(guān)鍵設(shè)備，其特點(diǎn)是很容易產(chǎn)生低溫脆性破壞。低溫脆斷是在沒(méi)有預(yù)兆的情況下突然發(fā)生的，危害性很大，因此在選材、試驗(yàn)方法和制造等方面均要采取措施，防止低溫脆斷事故的發(fā)生。

適用于介質(zhì)溫度-40～-196℃的閥門(mén)稱(chēng)之為低溫閥門(mén)。低溫閥門(mén)包括低溫球閥、低溫閘閥、低溫截止閥、低溫安全閥、低溫止回閥、低溫蝶閥、低溫針閥、低溫節(jié)流閥、低溫減壓閥等，主要用于乙烯、液化天然氣裝置，天然氣LPG、LNG儲(chǔ)罐。

2.1.3 LNG蝶閥發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)近年來(lái)也越發(fā)注重對(duì)LNG的引進(jìn)，在沿海布置了大量的LNG接收站，而LNG從生產(chǎn)到消費(fèi)的整個(gè)流程中，需要用到大量的閥門(mén)，該類(lèi)閥門(mén)屬于超低溫閥門(mén)之一。作為近年來(lái)發(fā)展最為迅速的蝶閥來(lái)說(shuō)，在LNG的運(yùn)用中也越發(fā)重要起來(lái)。而國(guó)內(nèi)對(duì)LNG用超低溫蝶閥仍然是一空白。為此，研制開(kāi)發(fā)LNG用超低溫蝶閥勢(shì)在必行。

超低溫蝶閥要求雙向密封。LNG 蝶閥大多采用對(duì)焊端面。對(duì)焊蝶閥連接強(qiáng)度高（其承受的載荷至少是法蘭連接閥門(mén)的2倍），連接更為可靠（減少了潛在的法蘭泄漏），維修方便（特別是大口徑蝶閥的閥座、蝶板和閥桿等可以在線更換），且維修工作量小、時(shí)間短。超低溫蝶閥須在閥體上標(biāo)識(shí)流向。基于低溫介質(zhì)對(duì)密封性能的影響，蝶閥的密封宜采用雙偏心或三偏心結(jié)構(gòu)，以減輕或消除蝶閥啟閉過(guò)程中密封面的過(guò)度擠壓或刮擦等現(xiàn)象，降低磨損，提高使用壽命。KSB 閥門(mén)閥座密封采用Lip Seal結(jié)構(gòu)，有很好的密封效果。閥桿密封選用低逸散組合填料，可使填料密封滿足TA-Luft標(biāo)準(zhǔn)。

2.1.4 設(shè)計(jì)依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)及主要設(shè)計(jì)參數(shù)

2.1.4.1 設(shè)計(jì)依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)

LNG 裝置上使用的超低溫閥門(mén)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。

2.1.4.2 主要設(shè)計(jì)參數(shù)

主要設(shè)計(jì)參數(shù)如表2-1所示。