進(jìn)口低溫閥與國(guó)產(chǎn)低溫閥性能對(duì)比

                            上海申弘閥門有限公司

    目前LNG管道上，普遍都是具有超低溫存儲(chǔ)和運(yùn)輸?shù)姆绞?，LNG是運(yùn)用低溫，將開(kāi)采或者煤制生產(chǎn)的天然氣經(jīng)過(guò)脫水，脫酸，然后壓縮膨脹，冷卻至約-162℃而成的低溫液體，這種超低溫的工況，對(duì)超低溫閥門就具有很高的要求，而目前國(guó)內(nèi)的LNG市場(chǎng)，應(yīng)用較多的是超低溫球閥，超低溫截止閥，超低溫蝶閥，超低溫止回閥，這一方面依然由進(jìn)口LNG閥門壟斷，例如美國(guó)沃克WORK，德國(guó)沃德WODE等品牌。 低溫閥門是指低溫球閥、低溫閘閥、低溫截止閥、低溫止回閥等，上海申弘閥門有限公司主營(yíng)閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導(dǎo)式減壓閥,空氣減壓閥,氮?dú)鉁p壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過(guò)濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動(dòng)閥門、電動(dòng)閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。主要用于介質(zhì)為乙烯、液化天然氣、液氧、液氮、液氬、二氧化碳低溫貯槽及槽車、變壓吸附制氧等裝置上作為流體控制使用。低溫閥門是指溫度在-40℃-120℃之間，而-120℃-196℃之間稱之為超低溫閥門，臺(tái)臣低溫閥門經(jīng)特殊的低溫處理，將粗加工的零件置于冷卻介質(zhì)中數(shù)小時(shí)（2-6小時(shí)），以釋放應(yīng)力，確保材料的低溫性能，保證精加工尺寸，以防閥門在低溫工況時(shí)，因溫度變化造成變形而導(dǎo)致的泄漏。閥門的裝配與普通閥門也不同，零件需經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的清洗，除去任何油污，以保證使用性能。
低溫閥門設(shè)計(jì)：
△閥體設(shè)計(jì)：閥體是閥門的主要受壓部件，必須有一定的強(qiáng)度才能保證閥門的正常工作。在低溫工況下，閥體所承受的低溫應(yīng)力、膨脹和收縮附加應(yīng)力都很大，要保持閥門密封副不發(fā)生變形，閥體必須有一定的剛度。同時(shí)，要防止低溫應(yīng)力集中產(chǎn)生的破壞，應(yīng)盡量避免在閥體中出現(xiàn)尖角、凹槽等。
△長(zhǎng)頸閥蓋設(shè)計(jì)：低溫閥門需要采用長(zhǎng)頸閥蓋結(jié)構(gòu)，其日的是減少外界傳入裝置中的熱量；保證填料箱部位的溫度在0℃以上，使填料可以正常工作；防止因填料函部分過(guò)冷而使處在填料函部位的閥桿以及閥蓋上部的零件結(jié)霜或凍結(jié)。
△泄壓部件設(shè)計(jì)：異常升壓的問(wèn)題一般只存在于低溫閘閥中。當(dāng)閘閥閘板關(guān)閉后，殘留在閥體中腔的低溫介質(zhì)從周圍環(huán)境中大量吸收熱量，迅速汽化，在閥體內(nèi)產(chǎn)生很高的壓強(qiáng)。異常升壓的危害很大，它可能將閘板緊緊地壓在閥座上，導(dǎo)致閘板卡死，使閥門不能正常工作，也可能沖壞填料和法蘭墊片，甚至引起閥體爆炸。因此必須采取措施加以避免。

將重點(diǎn)進(jìn)行年產(chǎn)1000噸天然氣儲(chǔ)存及液化用超低溫截止閥、球閥技改項(xiàng)目。通過(guò)吸收*技術(shù)，引進(jìn)低溫閥門測(cè)試裝置的研發(fā)、制造、測(cè)試及輔助設(shè)備，自主研發(fā)超低溫截止閥、球閥產(chǎn)品。
   據(jù)了解，上海申弘閥門有限公司閥門該項(xiàng)目總投入為1950萬(wàn)元，一經(jīng)投入使用，項(xiàng)目預(yù)期正常年?duì)I業(yè)收入可達(dá)3500萬(wàn)元，利潤(rùn)總額740萬(wàn)元，稅后內(nèi)部收益率21.5%，“整個(gè)稅后投資回收期大概為4.6年。”
提起“技改”，上海申弘閥門有限公司稱：“企業(yè)在這幾年"技改"方面舉措實(shí)在是太多了，數(shù)都數(shù)不過(guò)來(lái)。”以前企業(yè)以生產(chǎn)高溫、高壓、大口徑的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥產(chǎn)品為主，現(xiàn)在將重點(diǎn)轉(zhuǎn)向低溫、超低溫閥門產(chǎn)品技改項(xiàng)目。今年，企業(yè)將投入2000萬(wàn)元，從意大利引進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備，進(jìn)行該項(xiàng)目技改。預(yù)計(jì)，技改后，產(chǎn)品一經(jīng)投產(chǎn)，企業(yè)產(chǎn)能可提升40%左右。 
此外，上海申弘閥門有限公司在產(chǎn)品精細(xì)度上也做了不少提升。據(jù)陳錦法介紹，原來(lái)國(guó)產(chǎn)的天然氣閥門在精度上遠(yuǎn)低于國(guó)外水平，以前一個(gè)天然氣球閥的球度公差大概在10絲(1絲等于0.01毫米)左右，企業(yè)通過(guò)引進(jìn)*設(shè)備，進(jìn)行技術(shù)改造后，球度公差可以控制在1-2絲之內(nèi)。
     近年來(lái)，上海申弘閥門有限公司越來(lái)越注重科技投入，不少企業(yè)也從原來(lái)生產(chǎn)普通閥門開(kāi)始專攻特種泵閥，核閥、超低溫閥門等，控制閥產(chǎn)品性能走在*列。
低溫閥門的檢驗(yàn)：
1、低溫閥門除了要做常溫檢驗(yàn)外，還必須做低溫試驗(yàn)。
2、常溫檢驗(yàn)主要包括殼體水壓強(qiáng)度試驗(yàn)，水壓、氣壓密封試驗(yàn)，上密封試驗(yàn)，以及啟閉和扭矩試驗(yàn)等。
2、低溫試驗(yàn)的主要目的是檢驗(yàn)低溫閥門在低溫狀態(tài)下的操作性能和密封性能。操作性能要求閥門啟閉靈活，移動(dòng)件和密封副不得發(fā)生擦傷和咬死。密封性能要求閥門密封面泄漏量小于允許泄漏量。
       低溫閥門的設(shè)計(jì)過(guò)程中要綜合考慮低溫對(duì)閥門的各種影響，采用合理的結(jié)構(gòu)，避免低溫對(duì)閥門正常工作的不良影響。上海臺(tái)臣低溫閥門與通用閥門的工作環(huán)境有很大的區(qū)別，在低溫閥門的設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)等過(guò)程中除了要遵守閥門設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)的一般規(guī)則外，還應(yīng)當(dāng)特別注意以下幾點(diǎn)：
◇在精加工前，必須對(duì)所有低溫材料部件進(jìn)行深冷處理。
◇采用合理的結(jié)構(gòu)，特別是防止異常升壓的結(jié)構(gòu)和保證良好密封的結(jié)構(gòu)。
◇按要求進(jìn)行常溫試驗(yàn)和低溫試驗(yàn)。
◇根據(jù)低工作溫度和工作介質(zhì)選擇合理的低溫材料。
為什么進(jìn)口LNG超低溫閥門能長(zhǎng)久的壟斷市場(chǎng)呢？
1：進(jìn)口LNG超低溫閥門在材料的質(zhì)量，選擇上本來(lái)更高*。在-162℃的情況下，金屬材料會(huì)發(fā)生低溫冷脆現(xiàn)象，強(qiáng)度和硬度大幅提高，塑性和韌性大幅降低，這一個(gè)會(huì)直接影響閥門的性能和安全。而現(xiàn)在進(jìn)口超低溫閥門主要使用較多的材質(zhì)是金相組織比較穩(wěn)定的奧氏體不銹鋼，美國(guó)和歐洲進(jìn)口的鋼材，本身在材料上就具有一定的優(yōu)勢(shì)。例如304,304L，316,316L等。
2：進(jìn)口LNG超低溫閥門選擇的填料都是具有低溫特性的填料。在超低溫的工況下，閥桿和閥體，只能采用填料函或者波紋管結(jié)構(gòu)。波紋管使用限制較多，一般采用的是填料函密封的結(jié)構(gòu)，填料函密封結(jié)構(gòu)加工簡(jiǎn)單，維修方便，但是在＜-40℃的情況下，其密封效果得不到保證，因此進(jìn)口超低溫閥門都是使填料函盡量遠(yuǎn)離物料，并選擇具有低溫特性的填料。
3：進(jìn)口LNG超低溫閥門密封面的選擇有技巧。低溫工況下，常規(guī)的金屬硬密封和非金屬軟密封都不能滿足密封的要求，而且LNG屬于易燃易爆的介質(zhì)。目前進(jìn)口低溫閥門使用的都是金屬軟密封，就是金屬盒非金屬通過(guò)特殊工藝復(fù)合在一起。
4：進(jìn)口LNG超低溫閥門結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)特殊。一般為長(zhǎng)頸干式結(jié)構(gòu)。
另外，由于LNG超低溫閥門的工況比較特殊，介質(zhì)易燃易爆，因?yàn)樵诎踩?，性能方面的要求非常高。因此，目前，LNG市場(chǎng)仍然由進(jìn)口LNG超低溫閥門壟斷也不足為奇。與本文相關(guān)的論文有：五陽(yáng)煤礦應(yīng)用閥門案例