進(jìn)口低溫閥與國產(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，將開采或者煤制生產(chǎn)的天然氣經(jīng)過脫水，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，而目前國內(nèi)的LNG市場，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，例如美國沃克WORK，德國沃德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。
△長頸閥蓋設(shè)計(jì)：低溫閥門需要采用長頸閥蓋結(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。通過吸收*技術(shù)，引進(jìn)低溫閥門測試裝置的研發(fā)、制造、測試及輔助設(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)3500萬元，利潤總額740萬元，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)不過來。”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，原來國產(chǎn)的天然氣閥門在精度上遠(yuǎn)低于國外水平，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，上海申弘閥門有限公司越來越注重科技投入，不少企業(yè)也從原來生產(chǎn)普通閥門開始專攻特種泵閥，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超低溫閥門能長久的壟斷市場呢？
1：進(jìn)口LNG超低溫閥門在材料的質(zhì)量，選擇上本來更高*。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：五陽煤礦應(yīng)用閥門案例