一、低溫(wen)閥(fa)門的定義
不同標準對低(di)溫閥門有不同定義。BS 6364《低溫用閥門(men)》適用于介質溫度范圍為-50～-196℃。MSS SP 134《對低溫閥門及其閥體／閥蓋加長體的要求》對低溫定義為-100～-195℃。GB／T 24925《低溫閥門技術條件》規定介質溫度范圍為-29～-196℃。殼牌閥門標準《低溫及超低溫用閥門》適用于介質溫度范圍為-30～-196℃。
國外根據各種(zhong)不同氣體在常壓下的液化溫度(du)一(yi)般分為：00~-46℃46℃,-47~-60℃,-61～-70℃，-71～-101℃，-102～-196℃，-253℃以下。一(yi)般將-46～150℃稱(cheng)為低溫，-150℃以下稱(cheng)為超(chao)低溫。
我國石(shi)化行業一般(ban)將應用在介質溫度(du)-40℃以下的(de)閥門(men)稱為低溫閥，應用在介質溫度(du)-101℃以下的(de)閥門(men)稱作(zuo)超低溫閥門(men)。
低(di)(di)(di)溫(wen)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)門包括閘(zha)(zha)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、截止(zhi)(zhi)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、止(zhi)(zhi)回(hui)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、球閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、蝶(die)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、節流閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)，減壓(ya)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)等。MSS SP 134標準中涉(she)(she)及(ji)低(di)(di)(di)溫(wen)閘(zha)(zha)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、低(di)(di)(di)溫(wen)截止(zhi)(zhi)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、低(di)(di)(di)溫(wen)球閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)和低(di)(di)(di)溫(wen)蝶(die)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)，GB/T 24925標準中涉(she)(she)及(ji)低(di)(di)(di)溫(wen)閘(zha)(zha)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、低(di)(di)(di)溫(wen)截止(zhi)(zhi)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、低(di)(di)(di)溫(wen)止(zhi)(zhi)回(hui)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)、低(di)(di)(di)溫(wen)球閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)和低(di)(di)(di)溫(wen)蝶(die)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)，見(jian)圖(tu)6.7.1。
二、低溫閥門(men)材(cai)料選用與設計
低溫閥門閥體、閥蓋等耐壓零件的材料，通常選用低溫強度好的韌性材料，考慮焊接性、機加工性能、穩定性和經濟性等因素。-46℃低溫級一般選用低溫碳鋼，-101℃和-196℃低溫級一般選用300系列奧氏體不銹鋼。
根(gen)據ASME B31.3低溫閥門(men)常用材料的最低適(shi)用溫度見(jian)表(biao)6.7.5。
1. 閥蓋(gai)
低溫(wen)(wen)閥(fa)(fa)門的(de)(de)(de)一個最顯注的(de)(de)(de)特點就(jiu)是(shi)其閥(fa)(fa)蓋(gai)(gai)一般為長頸結構(gou)，GB/T 24925規定(ding)“低溫(wen)(wen)閘(zha)閥(fa)(fa)、截止(zhi)(zhi)閥(fa)(fa)、球閥(fa)(fa)、蝶閥(fa)(fa)的(de)(de)(de)閥(fa)(fa)蓋(gai)(gai)應根(gen)據不同的(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)要求(qiu)設計成便于(yu)(yu)保(bao)(bao)(bao)冷(leng)(leng)(leng)的(de)(de)(de)長頸閥(fa)(fa)蓋(gai)(gai)結構(gou)，以(yi)(yi)保(bao)(bao)(bao)證(zheng)填(tian)料函(han)(han)底部的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)保(bao)(bao)(bao)持在0℃以(yi)(yi)上(shang)”。主(zhu)要是(shi)為了使(shi)(shi)閥(fa)(fa)門操作手(shou)柄和填(tian)料函(han)(han)結構(gou)遠離低溫(wen)(wen)區，既可(ke)以(yi)(yi)避免(mian)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)太低造(zao)成操作人員凍傷，也(ye)可(ke)以(yi)(yi)保(bao)(bao)(bao)證(zheng)填(tian)料函(han)(han)和壓(ya)套在正(zheng)常的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)下使(shi)(shi)用(yong)，防止(zhi)(zhi)填(tian)料的(de)(de)(de)密封性能(neng)降低，延長填(tian)料的(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)壽命。此外(wai)，由于(yu)(yu)低溫(wen)(wen)管道一般有(you)著(zhu)較厚的(de)(de)(de)保(bao)(bao)(bao)冷(leng)(leng)(leng)層(ceng)(ceng)厚度(du)(du)(du)，長頸閥(fa)(fa)蓋(gai)(gai)便于(yu)(yu)保(bao)(bao)(bao)冷(leng)(leng)(leng)施(shi)工，并使(shi)(shi)填(tian)料壓(ya)蓋(gai)(gai)處于(yu)(yu)保(bao)(bao)(bao)冷(leng)(leng)(leng)層(ceng)(ceng)外(wai)，有(you)利于(yu)(yu)需要時隨時緊(jin)固壓(ya)蓋(gai)(gai)螺栓或添加填(tian)料而無需損壞(huai)保(bao)(bao)(bao)冷(leng)(leng)(leng)層(ceng)(ceng)。
BS 6364規定(ding)(ding)了DN15～DN500 帶(dai)冷(leng)(leng)(leng)箱(xiang)的(de)(de)加長尺寸，并規定(ding)(ding)非冷(leng)(leng)(leng)箱(xiang)最小加長長度(du)應為(wei)250mm。MSS SP 134包含(han)了DN15～DN300的(de)(de)帶(dai)冷(leng)(leng)(leng)箱(xiang)和非冷(leng)(leng)(leng)箱(xiang)的(de)(de)加長尺寸要(yao)求，非冷(leng)(leng)(leng)箱(xiang)加長尺寸比BS 6364規定(ding)(ding)長，帶(dai)冷(leng)(leng)(leng)箱(xiang)加長尺寸比BS6364規定(ding)(ding)短。
2. 滴水板結構設計
由于閥門內(nei)傳遞(di)是低(di)溫介(jie)質(zhi)，為了避(bi)免或減少介(jie)質(zhi)溫度(du)向(xiang)閥桿及其上端的填充材料傳遞(di)，防(fang)止這些(xie)材料因凍結(jie)而失效，可在閥門中增加(jia)滴(di)水板(ban)結(jie)構。
3. 泄壓部件(jian)
當閥門(men)為閉(bi)合狀態(tai)時(shi)，閥體內(nei)的低溫介(jie)(jie)質(zhi)吸收(shou)環(huan)境中熱量而逐漸汽(qi)化，其體積迅速上升，例如，液(ye)化天然氣汽(qi)化后的體積為液(ye)態(tai)時(shi)的數百(bai)倍，導致(zhi)閥門(men)內(nei)部超壓(ya)，甚至威脅(xie)到閥門(men)的安全，導致(zhi)介(jie)(jie)質(zhi)泄漏甚至造成火災事故，因(yin)此要(yao)求帶中腔自(zi)泄壓(ya)結(jie)構，使閥門(men)內(nei)腔壓(ya)力異常(chang)超壓(ya)時(shi)，實(shi)現自(zi)動泄放(fang)。
4. 閥桿
閘(zha)閥(fa)與截止閥(fa)的閥(fa)桿應具(ju)有(you)上(shang)密封。并(bing)滿(man)足(zu)穩定性(xing)要(yao)求，以防止施加(jia)壓力負(fu)載時(shi)產生失穩。閥(fa)桿應該能夠傳遞必需(xu)的扭矩或推力到(dao)閥(fa)門關(guan)閉(bi)件（閥(fa)瓣(ban)、閘(zha)板(ban)、球或蝶板(ban)等）上(shang)，并(bing)能承(cheng)受操作的載荷附加(jia)應力。閥(fa)桿的危險截面應設置在不(bu)與介質接觸的可見部位。
5. 操作力(li)
在(zai)工作(zuo)條(tiao)件下，手(shou)動操(cao)作(zuo)閥(fa)門(men)時，在(zai)手(shou)柄(bing)或手(shou)輪邊緣最大作(zuo)用(yong)力應不超過(guo)350N，在(zai)閥(fa)門(men)開啟和(he)關閉瞬間(jian)，允許增加(jia)到1000N，當裝有(you)減速機構(gou)和(he)執(zhi)行機構(gou)時，應適應于環境(jing)溫(wen)度及工況(kuang)要求。
6. 防(fang)靜(jing)電、防(fang)火
用于易燃介質的(de)閥(fa)(fa)(fa)(fa)門(men)(men)應設計成(cheng)防(fang)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)結構，以保(bao)證閥(fa)(fa)(fa)(fa)門(men)(men)的(de)導(dao)電(dian)(dian)性(xing)。用于易燃蒸氣(qi)或液體的(de)具有軟(ruan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)座或軟(ruan)的(de)關閉插(cha)入部件的(de)閥(fa)(fa)(fa)(fa)門(men)(men)，在設計時應保(bao)證閥(fa)(fa)(fa)(fa)體和閥(fa)(fa)(fa)(fa)桿(gan)具有導(dao)電(dian)(dian)連貫性(xing)，放電(dian)(dian)路徑最大電(dian)(dian)阻(zu)不應超過10Ω。為了檢測防(fang)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)性(xing)，一個新的(de)干(gan)燥閥(fa)(fa)(fa)(fa)門(men)(men)至少(shao)開關5次，然后，用直流電(dian)(dian)源(yuan)測試時，電(dian)(dian)阻(zu)不超過12V。
當(dang)有防(fang)火要求時(shi)可按JB/T 6899《閥門的(de)耐火試驗》的(de)規定。
7. 低溫閥門的(de)布置
低(di)溫(wen)閥(fa)門在安(an)裝(zhuang)時(shi)閥(fa)桿方向必須在垂直向上的(de)45°角范(fan)圍內(nei)，且應(ying)盡量(liang)避免(mian)安(an)裝(zhuang)在垂直管線上，否則低(di)溫(wen)介質將充滿閥(fa)蓋的(de)加長部分，造成閥(fa)門填料失效(xiao)，并會將冷量(liang)傳給閥(fa)門手柄，給操作人員(yuan)帶(dai)來人身傷(shang)害(hai)。對于有(you)泄(xie)(xie)壓(ya)(ya)結構(gou)的(de)低(di)溫(wen)閥(fa)門，在安(an)裝(zhuang)閥(fa)門時(shi)，要(yao)特別注意閥(fa)門泄(xie)(xie)壓(ya)(ya)方向的(de)要(yao)求。閥(fa)門泄(xie)(xie)壓(ya)(ya)的(de)方向應(ying)在工藝(yi)流程圖和配管圖上標(biao)出。
三(san)、工程(cheng)應用(yong)
某工藝物料管道NPS12，設計溫度-150℃，設計壓力1.1MPa，閥(fa)門(men)材料選(xuan)用A351-CF8；TRIM．10-316，按API 600標準。
四、標準規(gui)范
GB/T 24925《低溫閥門技術條件》
BS 6364《低溫閥(fa)門(men)》
MSS SP 134《對低溫(wen)閥(fa)門及(ji)其閥(fa)體／閥(fa)蓋(gai)加長體的要求》
ISO 15848《閥(fa)門(men)低泄漏性試驗》
JB/T 12003《閥門低溫試驗裝置規范》
JB/T 7248《閥門用低溫鋼鑄件技術條件》
JB/T 12621《液化天然氣閥門 技術條件》
JB/T 7749《低溫閥門技術條件》
