关于低温阀门的使用方法及注意事项

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随着现代石油化工、煤化工和制冷工业的快速发展，低温阀门的使用越来越广泛，用量也越来越多。因此正确合理地使用低温阀门引起人们关注。低温阀门的使用除了一般常规阀门的使用要求之外，还有一些特殊要求需要注意。

低温阀门一般是指哪些温度低于-29℃下工作的阀门，有的低温阀门能在温度降至-196℃的情况下输送液化气体(诸如：氮气、氧气和天然气之类的介质)，还能保证正常工作。

随着工作介质温度的降低，低温阀门所使用的材料和结构与常规通用阀门也有区别，特别是超低温阀门(t<-100℃)，不仅选材要适当，而且要有特殊的结构。为了减少由外界传向关闭件的热流，操作部件与有绝热装置的阀体要移开一定的距离。所以低温阀门的阀盖颈部都很长。超低温阀是在从外界温度起，直到超低温的复杂条件下工作的。而且要不间断地发挥其功能。关闭件的密封通常靠在密封圈上形成必须的接触压力来保证，但如果传动装置的作用力是固定的，密封圈的强度在工作温度范围内就可能不同，当然密封圈材料的性能，特别是聚合材料的性能也就不同。因此，超低温阀门对密封圈有严格的要求，通常选用硬质合金(STL)材料较好。

超低温阀在关闭件的开启速度方面收到相当的限制。虽然采用了绝热措施，在有限范围内还是有热流，导致系统中的个别地方产生液相。因此，在阀门快速开启时，液体可能获得很大的速度，一旦遇到像阀门这样的障碍或阻力就将产生水击，这是在使用中要注意的。

一般用于制冷技术，介质为氮或氟利昂的冷冻剂，过去常用铸铁阀门，其适用温度为-28～150℃之间，现在采用较少，但阀门用铁素体球墨铸铁有增长趋势。这是因为铁素体球墨铸铁具有较好的冲击韧性、耐磨性和耐腐蚀性能。

一般碳钢(WCB)材质的阀门，其使用温度为-29～150℃;也有低温碳钢(LCB、LC1、LC2)，其最低使用温度为-46～-73℃;奥氏体不锈钢(304、316)是性能优良的耐低温钢，其最低使用温度为-196℃以下，有的为-254℃。

一般低温阀门关闭件，在阀体上的选用金属密封阀座，在阀瓣上选用氟塑料(F4)，在结构上没有什么特殊要求与常规通用阀门差不多。根据温度和介质合理选用。

深冷用阀门，只考虑超低温阀的工作特点。可安装于保温箱内部的任意位置，但填料函、操作机构(手轮、扳手)、阀瓣升降位置指示器应放在箱外。便于操作和更换填料。大多数阀门的安装是将阀杆水平放置。对于超低温的电动阀阀门阀杆要求必需水平放置。

低温下填料装置工作条件是非常复杂的，由于填料易失去弹性，一旦因蒸发介质泄漏，阀杆被冻结，就会导致卡死现象，阀门不能正常开启和关闭。为了改善填料装置的工作条件，可安装热力挡板，来保证填料的保温。这主要是在设计中，增加阀杆长度。用导热系数尽量低的非金属材料(夹布、胶布等)来制造挡板以便使填料箱的热损耗量显著地减少。另一种办法是把填料装置加套，并将具有足以保持填料装置工作能力的温度的介质驱入形成的空间。其作用在于使阀门从低温度到工作点有一个温度梯度，在某工作点和超过工作点，气压将处于某一能使液化气体不再是液态而回复为气态的温度。

气压不论在任何时候总是通的，一般与阀门的一端相通或与另一端通，以便如果气压内的温度上升时，不会产生危险的高压。

由于阀门零件通常在室温下制造和检验的，在低温条件下工作，各个不同零件会随着温度的变化而产生不同的膨胀和收缩，这样会直接影响阀门的正常工作，这是使用中必须注意和了解的。

低温阀使用的材料种类比较多，普通材料：如碳钢(WCB)会随着温度降低而变脆。最常用的选择材料是：奥氏体不锈钢、青铜和铜镍合金，这些材料都不会发生脆裂现象，能够保证正常使用。经验表明，奥氏体不锈钢、青铜、铜镍合金是韧性和强度最好的材料。所以一些重要部位的低温阀，如：截止阀、安全阀、调节阀、止回阀等都选择这类材料。

生产经验告诉我们，即使是奥氏体不锈钢、青铜和铜镍合金，其制成品如果不经过适当的低温处理，当阀门在低温运行时，内件会因低温造成材料相变而变形，导致阀门泄漏。

低温阀门在装配过程中，由于法兰连接的垫片、连接螺栓及连接件材质不同，造成各种材料之间的收缩，不同步产生松弛而导致泄漏。所以低温阀门，尤其是-196℃以下使用的低温阀门，其连接方法最好采用焊接连接。

低温阀门的填料垫片，一般多数采用F4，因其自润滑性好、摩擦系数小、又具有独特的化学稳定性。因此受到广泛使用，但F4也有不足之处，一是冷流倾向大，二是线膨胀系数大，在低温下产生冷缩导致渗漏，造成阀杆处大量结冰，从而使阀门开启失灵。所以只在一般低温工况下使用。如遇超低温工况，应选择柔性石墨编织填料，或不锈钢与柔性石墨缠绕垫料。有些低温阀门在运行中，常发现阀门的传动部位发生粘滞。咬合现象时有发生，主要原因是：配对材料选择不合理预留冷间隙过小，以及加工精度等原因所致。在使用过程中发现类似问题，要及时向供货商提出，改进结构设计更换合适的轴承(轴套)材料。